CN106474753B - 一种卤水结晶干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卤水结晶干燥装置，包括蒸发塔、干燥炉和余热回收釜，其特征在于：在蒸发塔和余热回收塔之间通过热管传递热量，蒸发塔的内部的卤水分布器设置在蒸发塔中部，形成过热蒸汽热管和蒸发热管，在余热回收塔内设置有流化风管，在干燥炉上设置有压风管。本发明相比现有技术具有以下优点：通过本发明所提供的装置，能够高效利用高温烟气的热能，将卤水蒸发结晶并干燥，并有效回收热能产生过热蒸汽，能量利用效率极高，同时通过细节的设置，使整个生产过程不堵料，无流动死角，保证高产能的同时使产量保持稳定。

Description

一种卤水结晶干燥装置

技术领域

本发明涉及蒸发结晶装置领域，尤其涉及的是一种能量高效利用的卤水快速结晶并快速深度干燥的装置。

背景技术

卤水结晶成盐的过程需要蒸发大量溶剂，常用的结晶操作一般需要耗费大量高品位的热能来蒸发溶剂，才能够实现快速的蒸发结晶。在此过程中大量的热会损失，能量利用效率不高。盐粒析出后，往往会在盐粒中存在孔隙，空隙中的水分很难蒸发，使得获得的产品含水量较高，为提升产品档次，往往需要额外增加烘焙的程序来处理残留的水分，热能消耗巨大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种卤水结晶干燥装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种卤水结晶干燥装置，包括蒸发塔、干燥炉和余热回收釜，其特征在于：还包括热管，热管的冷端伸入蒸发塔内，热管的热端设置在余热回收釜内，热管设置有多个，热管在蒸发塔内倾斜设置，热管的冷端末端位置最高，在蒸发塔的内部设置有卤水分布器，卤水分布器设置在蒸发塔中部，在卤水蒸发器上方的热管为过热蒸汽热管，在卤水分布器下方的热管为蒸发热管，蒸发塔底部设置结晶出口，在蒸发塔顶部设置有过热蒸汽出口；

干燥炉底部设置有高温烟气入口，干燥炉顶部设置有干燥出口，在干燥炉内设置有破碎扇叶，破碎扇叶在干燥炉内高速旋转，结晶出口与设置在干燥炉侧壁上的干燥入口连通，干燥入口的末端开口设置在破碎扇叶的上方，干燥出口与设置于余热回收釜顶部的旋风分离器的入口连通；

旋风分离器底部的排灰口与余热回收釜的内腔连通，余热回收釜的底部侧壁开设有出料口。

作为对上述方案的进一步改进，在余热回收釜的底部设置有流化风管，流化风管的管壁上分布有气孔。

作为对上述方案的进一步改进，流化风管与旋风分离器的排风口连通。

作为对上述方案的进一步改进，余热回收釜的底部倾斜设置，出料口设置在余热回收釜底部的最低点，流化风管也倾斜设置，流化风管的倾斜方向与余热回收釜底部的倾斜方向一致，流化风管与水平面之间的夹角角度与余热回收釜底部与水平面之间的夹角角度相同，余热回收釜内的热管平行于流化风管设置，热管的热端末端位置最低。

作为对上述方案的进一步改进，卤水分布器倾斜设置，卤水分布器的倾斜方向与蒸发塔内的热管的倾斜方向一致，卤水分布器的底部呈阶梯状，在每层阶梯的水平侧底部设置卤水喷头。

作为对上述方案的进一步改进，在蒸发塔外侧设置有垂直提升机，垂直提升机的底部入口伸入蒸发塔的底部，垂直提升机的顶部出口紧靠卤水分布器下方设置。

作为对上述方案的进一步改进，干燥炉包括底部的呈圆柱形的破碎仓和上部的呈圆锥形的分离仓，高温烟气入口设置在破碎仓底部的侧壁上，高温烟气入口方向与破碎仓的侧壁相切，高温烟气进入破碎仓后会形成螺旋向上的气流，分离仓呈上小下大的喇叭状，干燥入口设置在分离仓的侧壁上。

作为对上述方案的进一步改进，在分离仓的侧壁上还设置有压风管，压风管水平设置，压风管的轴线与分离仓的轴线垂直相交。

作为对上述方案的进一步改进，破碎仓的底部设置成中间凸起四周凹陷的形状，在破碎仓的侧壁上设置有抛料板，抛料板一端与破碎仓的内壁相切，另一端朝向破碎仓内部翘起。

作为对上述方案的进一步改进，破碎扇叶的旋转方向与破碎仓中螺旋向上的气流的旋转方向一致。

本发明相比现有技术具有以下优点：通过本发明所提供的装置，能够高效利用高温烟气的热能，将卤水蒸发结晶并干燥，并有效回收热能产生过热蒸汽，能量利用效率极高，同时通过细节的设置，使整个生产过程不堵料，无流动死角，保证高产能的同时使产量保持稳定。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是干燥炉结构放大图。

图3是干燥炉俯视图。

图4是破碎仓横向剖视图。

图5是卤水分布器结构放大图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种卤水结晶干燥装置，包括蒸发塔4、干燥炉1和余热回收釜3，其特征在于：还包括热管5，热管5的冷端伸入蒸发塔4内，热管5的热端设置在余热回收釜3内，热管5设置有多个，热管5在蒸发塔4内倾斜设置，热管5的冷端末端位置最高，在蒸发塔4的内部设置有卤水分布器7，卤水分布器7设置在蒸发塔4中部，在卤水蒸发器上方的热管5为过热蒸汽热管51，在卤水分布器7下方的热管5为蒸发热管52，蒸发塔4底部设置结晶出口42，在蒸发塔4顶部设置有过热蒸汽出口41；热管5能够将余热回收釜3内的热量高效的传递到蒸发塔4内，将卤水分布器7设置于蒸发塔4中部，这样卤水通过分布器喷洒落在蒸发热管52的表面后会迅速蒸发，洁净的盐粒会落到蒸发塔4底部，蒸汽则会上升，蒸汽在上升的过程中会与过热蒸汽热管51换热，将蒸汽加热成过热蒸汽，从而获得能量品味较高的蒸汽，可以用于其他的化工生产过程中。

干燥炉1底部设置有高温烟气入口16，干燥炉1顶部设置有干燥出口17，在干燥炉1内设置有破碎扇叶13，破碎扇叶13在干燥炉1内高速旋转，结晶出口42与设置在干燥炉1侧壁上的干燥入口15连通，干燥入口15的末端开口设置在破碎扇叶13的上方，干燥出口17与设置于余热回收釜3顶部的旋风分离器2的入口连通；通过高温烟气入口16能够向干燥炉1内输入高速的高温烟气，在干燥炉1内形成快速的上升气流，这样通过干燥入口15输送进来的盐粒结晶在干燥炉1内与高温烟气直接换热，产生的蒸汽直接被气流带走，盐粒也随同高温烟气一起被带到旋风分离器2。盐粒在结晶过程中，一些大颗粒的盐粒中往往会形成孔隙，在这些孔隙中的水分很难快速蒸发，在本发明中，大颗粒的盐粒由于质量过大不能被气流带走，而落向干燥炉1底部，在此过程中，这些大颗粒的盐粒会被高速旋转的破碎扇叶13打碎，从而破坏孔隙结构使水分蒸发，同时破碎后的盐粒质量会变小，从而最终被气流带到旋风分离器2中。

旋风分离器2底部的排灰口与余热回收釜3的内腔连通，余热回收釜3的底部侧壁开设有出料口31。分离后的盐粒经旋风分离器2分离后会落入余热回收釜3内，通过与热管5的换热最终由出料口31排出。

在余热回收釜3的底部设置有流化风管8，流化风管8的管壁上分布有气孔。通过气孔向余热回收釜3内通入气流，这样能够让余热回收釜3内的盐粒处于不停的“翻腾”状态，这样能够促进盐粒的流动，防止盐粒在热管5间狭小的缝隙中发生堵料，同时气流还能够将盐粒内部的热量快速吹散到热管5表面，促进热量的快速传递，这样盐粒与热管5之间的传热方式即有辐射传热，又有直接接触的热传导的方式，还有气流夹带的对流传热的方式，传热形式多样，热量传导迅速高效。

流化风管8与旋风分离器2的排风口21连通。由于处理的是干燥炉1排出的气流，旋风分离器2排出的气体尚具有很高的温度，将一部分高温气体导入余热回收釜3内，这样能够这部分的热量通过热管5回收后送入蒸发塔4中，同时这部分气体也发挥了流化盐粒和加速传热的作用。

余热回收釜3的底部倾斜设置，出料口31设置在余热回收釜3底部的最低点，流化风管8也倾斜设置，流化风管8的倾斜方向与余热回收釜3底部的倾斜方向一致，流化风管8与水平面之间的夹角角度与余热回收釜3底部与水平面之间的夹角角度相同，余热回收釜3内的热管5平行于流化风管8设置，热管5的热端末端位置最低。通过将热管5、流化风管8和余热回收釜3的底部均倾斜设置，盐粒在余热回收釜3内的流动更具有方向性，这样物料的流动更加顺畅，从而能将盐粒内部的热量更全面的传递到热管5中，同时倾斜设置的热管5能够将物料的热量分等级回收，处于上方的热管5是过热蒸汽热管51，其最先接触到盐粒，其获得的热量品味最高，能够用于加热蒸汽，处于下方的热管5是蒸发热管52，其回收的热能品位较低，不能用于生产过热蒸汽，但是足以用来蒸发卤水产生生蒸汽，这样分等级回收热能然后用于不同的生产过程，提升了能量的利用效率。

卤水分布器7倾斜设置，卤水分布器7的倾斜方向与蒸发塔4内的热管5的倾斜方向一致，卤水分布器7的底部呈阶梯状，在每层阶梯的水平侧底部设置卤水喷头71。由于受蒸发塔4高度的限制，将卤水分布器7倾斜设置能够减少其占用的塔内空间，但是倾斜的卤水分布器7喷洒的卤水很容易沿着其下表面形成壁流，这样会严重影响卤水的均匀喷洒，造成结晶效率低下，通过将卤水分布器7的底部设置成阶梯状，能够将其分割成若干个水平设置的分布器，从而实现均匀喷洒。

在蒸发塔4外侧设置有垂直提升机6，垂直提升机6的底部入口伸入蒸发塔4的底部，垂直提升机6的顶部出口紧靠卤水分布器7下方设置。由于蒸发结晶过程中盐粒会在蒸发热管52的管壁外侧附着形成盐壳，大大影响换热效率，通过垂直提升机6将底部的盐粒输送到蒸发热管52上方，然后抛洒进蒸发塔4内，这样盐粒会冲刷蒸发热管52的管壁，将附着的盐层剥离，提高换热效率的同时也防止结垢堵塞。此外，抛洒进蒸发塔4中部的盐粒会成为很好的结晶的种子，帮助结晶的快速形成，避免了其在热管5表面析出结垢，同时也加速了结晶的过程。

干燥炉1包括底部的呈圆柱形的破碎仓11和上部的呈圆锥形的分离仓12，高温烟气入口16设置在破碎仓11底部的侧壁上，高温烟气入口16方向与破碎仓11的侧壁相切，高温烟气进入破碎仓11后会形成螺旋向上的气流，分离仓12呈上小下大的喇叭状，干燥入口15设置在分离仓12的侧壁上。旋转的气流所携带的盐粒在分离仓12内会在离心力的作用下将大颗粒的盐粒抛向炉壁，从实现很好的颗粒筛选效果，同时不同粒径的颗粒由于受力不同，在旋转过程中会发生相互碰撞，并与炉壁发生碰撞，破碎成小颗粒，从而实现了附加的破碎效果。

在分离仓12的侧壁上还设置有压风管18，压风管18水平设置，压风管18的轴线与分离仓12的轴线垂直相交。通过压风管18能够向分离仓12中吹入垂直于分离仓12轴线的气流，这样能够形成一股向内的压力将旋转的盐粒推向分离仓12中心，使盐粒减少与炉壁的碰撞，从而使一些较大的盐粒能够顺利通过分离仓12进入旋风分离器2，通过调节压风管18中的气流能够实现对分离仓12分离粒径的调节，从而使其具有灵活的可调节性。

破碎仓11的底部设置成中间凸起四周凹陷的形状，在破碎仓11的侧壁上设置有抛料板14，抛料板14一端与破碎仓11的内壁相切，另一端朝向破碎仓11内部翘起。由于上升气流流速的限制，最终会有一部分盐粒落到了破碎仓11的底部，这部分盐粒很难再次被吹起，旋转的气流会将盐粒堆积到破碎仓11底部的中心，通过将底部设置成中间凸起的形状能够有效防止这一现象，再通过高速气流将盐粒沿破碎仓11内壁吹起旋转，通过抛料板14将盐粒抛向破碎仓11中间，被破碎扇叶13打碎后重新进入旋转上升气流中，最终进入旋风分离器2。

破碎扇叶13的旋转方向与破碎仓11中螺旋向上的气流的旋转方向一致。这样的设置能够加强螺旋气流的流速，增强盐粒在干燥炉1内的通过性，使干燥炉1的处理能力增大。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卤水结晶干燥装置，包括蒸发塔、干燥炉和余热回收釜，其特征在于：还包括热管，所述热管的冷端伸入蒸发塔内，所述热管的热端设置在余热回收釜内，所述热管设置有多个，所述热管在蒸发塔内倾斜设置，热管的冷端末端位置最高，在蒸发塔的内部设置有卤水分布器，所述卤水分布器设置在蒸发塔中部，在卤水蒸发器上方的热管为过热蒸汽热管，在卤水分布器下方的热管为蒸发热管，所述蒸发塔底部设置结晶出口，在蒸发塔顶部设置有过热蒸汽出口；

干燥炉底部设置有高温烟气入口，干燥炉顶部设置有干燥出口，在干燥炉内设置有破碎扇叶，所述破碎扇叶在干燥炉内高速旋转，所述结晶出口与设置在干燥炉侧壁上的干燥入口连通，所述干燥入口的末端开口设置在破碎扇叶的上方，所述干燥出口与设置于余热回收釜顶部的旋风分离器的入口连通；

所述旋风分离器底部的排灰口与余热回收釜的内腔连通，所述余热回收釜的底部侧壁开设有出料口。

2.如权利要求1所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：在余热回收釜的底部设置有流化风管，所述流化风管的管壁上分布有气孔。

3.如权利要求2所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：所述流化风管与旋风分离器的排风口连通。

4.如权利要求2所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：所述余热回收釜的底部倾斜设置，所述出料口设置在余热回收釜底部的最低点，所述流化风管也倾斜设置，流化风管的倾斜方向与余热回收釜底部的倾斜方向一致，所述流化风管与水平面之间的夹角角度与余热回收釜底部与水平面之间的夹角角度相同，所述余热回收釜内的热管平行于流化风管设置，热管的热端末端位置最低。

5.如权利要求1所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：所述卤水分布器倾斜设置，卤水分布器的倾斜方向与蒸发塔内的热管的倾斜方向一致，所述卤水分布器的底部呈阶梯状，在每层阶梯的水平侧底部设置卤水喷头。

6.如权利要求1所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：在蒸发塔外侧设置有垂直提升机，所述垂直提升机的底部入口伸入蒸发塔的底部，所述垂直提升机的顶部出口紧靠卤水分布器下方设置。

7.如权利要求1所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：所述干燥炉包括底部的呈圆柱形的破碎仓和上部的呈圆锥形的分离仓，所述高温烟气入口设置在破碎仓底部的侧壁上，高温烟气入口方向与破碎仓的侧壁相切，高温烟气进入破碎仓后会形成螺旋向上的气流，所述分离仓呈上小下大的喇叭状，所述干燥入口设置在分离仓的侧壁上。

8.如权利要求7所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：在分离仓的侧壁上还设置有压风管，所述压风管水平设置，压风管的轴线与分离仓的轴线垂直相交。

9.如权利要求7所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：破碎仓的底部设置成中间凸起四周凹陷的形状，在破碎仓的侧壁上设置有抛料板，所述抛料板一端与破碎仓的内壁相切，另一端朝向破碎仓内部翘起。

10.如权利要求7所述一种卤水结晶干燥装置，其特征在于：所述破碎扇叶的旋转方向与破碎仓中螺旋向上的气流的旋转方向一致。