CN101857241A - 硼砂碳解釜大型化工艺及设备 - Google Patents

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于长水
周弘强
安峰
宋海燕
姜英
郭冠卓
贾占武
田帅
李德龙
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Abstract

本发明涉及一种硼砂碳解釜大型化工艺及设备。其工艺是把硼精矿料浆压入40m3碳解反应釜，并向反应釜夹套中通入饱和水蒸汽进行加热，开启搅拌，待加热4小时后通入二氧化碳窑气，维持碳解反应釜内压力0.7MPa，夹套饱和水蒸气压力0.3MPa，进出口二氧化碳的浓度相差小于2％时视为反应完成，反应用时12小时。按照本生产工艺设计的碳解釜体积40m3，釜顶设有二氧化碳窑气进入口、尾气出口、进料口、出料口、放空口。碳解反应釜在吸收传统的碳解反应釜设计经验的基础上，根据传质、传热的原理，科学地设计了碳解反应釜的进气型式、搅拌型式，可增强反应釜的传质、传热能力，促进反应的进行，同时集成现有的传动设备的优势，节约投资，运转过程中节省人力、电力，增加设备利用率，实现大型化。

Description

硼砂碳解釜大型化工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种硼砂碳解釜大型化工艺，特别是涉及硼化工生产中可减少碳解反应釜的数量、降低实际生产的操作难度、降低设备的总投资成本、提高设备利用率的大型化生产设备。
背景技术
我国碳碱法生产硼砂的核心设备为碳解反应釜，自该法由研发到成熟，碳解反应釜的容积由6m3，8m3，10m3，12m3，14m3，放大到现在最大16m3。在容积大型化统计中发现，在碳解率相同的情况下，随着碳解反应釜容积的增大，碳解反应的时间也逐渐增长，设备的综合利用率增加有限。在二氧化碳窑气浓度相同、压力相同的情况下，增加釜容而反应时间不增加是不可能的。所以应用碳碱法生产硼砂的工艺若扩大产能则必须增加反应釜的数量。
由于反应釜数量太多，对生产车间的布置和生产操作均带来诸多的困难。因此，对大型化的碳解反应釜的设计是必要的和必需的，以减少碳解反应釜的数量、降低实际生产的操作难度，降低设备的总投资成本。
发明内容
本发明为解决上述问题提供一种硼砂碳解釜大型化工艺和设备，节约投资，运转过程中节省电能，设备整体利用率高，并且生产稳定，实现大型化硼化工生产。
本发明生产技术的工艺流程为：把配好的硼精矿料浆由进料口(3)压入40m3碳解反应釜，并向反应釜夹套水蒸汽入口(7)通入0.2～0.3MPa的饱和水蒸汽进行加热，开启搅拌电机(1)，调节转速60～70r/min，待加热4小时后通入27～31％(v)二氧化碳窑气、调节转速到110r/min即为反应开始，维持碳解反应釜内压力0.7Mpa，夹套饱和水蒸气压力0.2～0.3Mpa，反应2小时后，每间隔1小时取二氧化碳窑气进口(4)、出口(5)样品一次，测定其浓度，观察反应进行的程度；每间隔2小时取料浆一次，测滤液中三氧化二硼的含量，推算碳解率。进出口二氧化碳的浓度相差小于2％时视为反应完成，通常反应用时12小时。
大型化碳解反应釜为：釜顶设置二氧化碳窑气进入口(4)、尾气出口(5)、进料口(4)、出料口(3)、放空口(5)，并设置独立的双面机械密封系统(2)。其搅拌装置底轴承(10)出可调球头、球帽、支腿、轴承座等五个部分组成。球帽与搅拌轴用键传递扭矩，便于安装拆卸；可调球头固定在轴承座上，搅拌器安装定位后用轴承座固定在三个支腿上，支腿间隙调整合适后，焊接在罐底。
本发明的有益效果是：减少碳解反应釜的数量、降低实际生产的操作难度，降低设备的总投资成本，设备整体利用率高，并且生产稳定。
附图说明
图1是本发明40m3碳解反应釜设备示意图。
具体实施方式
把液固比为1.4的硼精矿料浆压入40m3碳解反应釜，并向反应釜夹套中通入0.2～0.3MPa的饱和水蒸汽进行加热，开启搅拌，调节转速70r/min，待加热4小时后通入31％(v)二氧化碳窑气、调节转速到110r/min即为反应开始，维持碳解反应釜内压力0.7Mpa，夹套饱和水蒸气压力0.2～0.3Mpa，反应2小时后，每间隔1小时取二氧化碳窑气进口、出口样品一次，测定其浓度，观察反应进行的程度。进出口二氧化碳的浓度相差小于2％时视为反应完成。将浆料压入板框过滤机进行过滤，将结晶母液返回至配料工段循环使用。

Claims (6)

1.硼砂碳解釜大型化工艺，其特征在于：把硼精矿料浆压入碳解反应釜，并向反应釜夹套中通入0.3MPa饱和水蒸汽进行加热，开启搅拌，待加热4小时后通入二氧化碳窑气，维持碳解反应釜内压力0.7Mpa，进出口二氧化碳的浓度相差小于2％时视为反应完成，反应用时12小时。
2.按照硼砂碳解釜大型化工艺设计的设备，其特征在于：反应釜体积为40m3。
3.根据权利要求2所述的硼砂碳解釜大型化工艺设计的设备，其特征在于：碳解反应釜转速为110r/min。
4.根据权利要求2所述的硼砂碳解釜大型化工艺设计的设备，其特征在于：釜顶设置二氧化碳窑气进入口、尾气出口、进料口、出料口、放空口，并设置独立的双面机械密封系统。
5.根据权利要求2所述的硼砂碳解釜大型化工艺设计的设备，其特征在于：硼精矿料浆的进料口与二氧化碳窑气的进入口是同一管口。
6.根据权利要求2所述的硼砂碳解釜大型化工艺设计的设备，其特征在于：其搅拌装置底轴承由可调球头、球帽、支腿、轴承座等五个部分组成。球帽与搅拌轴用键传递扭矩，可调球头固定在轴承座上，搅拌器用轴承座固定在三个支腿上，支腿焊接在罐底。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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