CN108689545A - 脱氨系统以及提钒系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种脱氨系统以及提钒系统。脱氨系统包括利用回转窑热烟气对原水进行热交换的热交换器、存放原水的原水罐、对原水中进行脱氨的脱氨装置以及去除原水中的悬浮物的沉降过滤装置，热交换器与原水罐连接，原水罐与脱氨装置连接，脱氨装置与沉降过滤装置连接。原水罐内设置有缓慢释放阻垢分散剂的缓释装置，缓释装置设置于原水罐内并与原水罐连接。通过设置热交换器，利用回转窑热烟气对原水进行预热，减少后期对原水加热所需的能量，继而降低加热所需的能耗，节约生产成本。同时，通过设置缓释装置，减少添加阻垢分散剂的次数，降低工作人员的工作强度，同时延长设备的使用寿命。

Description

脱氨系统以及提钒系统

技术领域

本发明涉及机械设备领域，具体而言，涉及一种脱氨系统以及提钒系统。

背景技术

现有技术中脱氨采用的是空提，即使用空气使得原水中的氨从水中分离出来，而后进行酸碱中和反应，实现脱氨，但是采用空提脱氨效果差，且对于酸碱中和产生的热不能进行合理利用，增加了能源的浪费，且现有技术中需要采用大量的加热装置与原水进行加热，便于氨从水中溢出，但是加热需要消耗大量的热，增加了能耗，同时增加了处理成本。同时，在处理的原水中含有较多的钙离子和镁离子，这些金属离子在脱氨过程中容易在设备内形成污垢，继而影响设备的正常运行，而现有技术中添加阻垢分散剂是每通入一次原水便添加一次阻垢分散剂，操作繁琐，增加工人的劳动强度，同时，不停的开闭设备，影响设备的正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脱氨系统，其利用能够对原水进行预热，提升原水的温度，降低后期对原水加热所需的能量，降低脱氨能耗，同时，使用缓释装置，能够持续释放阻垢分散剂，降低工人劳动强度，保证设备的安全性能。

本发明的另一目的在于提供一种提钒系统，其能耗低、占用空间小、脱氨效率高。

本发明的实施例是这样实现的：

一种脱氨系统，其包括利用回转窑热烟气对原水进行热交换的热交换器、存放原水的原水罐、对原水中进行脱氨的脱氨装置以及去除原水中的悬浮物的沉降过滤装置，热交换器与原水罐连接，原水罐与脱氨装置连接，脱氨装置与沉降过滤装置连接；

原水罐内设置有缓慢释放阻垢分散剂的缓释装置，缓释装置设置于原水罐内并与原水罐连接。

本发明较佳的实施例中，上述脱氨装置包括原水与碱混合的混合罐、实现脱氨的脱氨吸收塔、对原水进行加热的加热器以及向脱氨吸收塔内通入蒸汽的蒸汽管道，原水罐与混合罐连接，混合罐与脱氨吸收塔通过第一管道连接，加热器设置于第一管道上并与第一管道连接，蒸汽管道与脱氨吸收塔连接，脱氨吸收塔与沉降过滤装置连接。

本发明较佳的实施例中，上述脱氨吸收塔包括塔体以及气体可以通过但是液体不可通过的阻隔组件，阻隔组件设置于塔体内，并塔体内部分为第一空腔和第二空腔；

第一管道和蒸汽管道分别与第二空腔连通，第一空腔内设置有喷淋装置，喷淋装置与塔体连接，第一空腔与蒸汽管道连通。

本发明较佳的实施例中，上述阻隔组件包括隔板和滤膜，隔板与滤膜均设置于塔体内，并均与塔体连接，滤膜设置于隔板相对远离第一空腔的一侧并与隔板连接。

本发明较佳的实施例中，上述蒸汽管道包括蒸汽总管和蒸汽分管，蒸汽总管与第二空腔连接，蒸汽分管的两端分别与第一空腔和第二空腔连通。

本发明较佳的实施例中，上述喷淋装置包括第二管道，第二管道上开设有多个喷淋孔，第二管道设置于第一空腔内，并与塔体连接，第二管道在第二空腔内呈螺旋状。

本发明较佳的实施例中，上述喷淋装置还包括多个喷淋件，多个喷淋件均设置于第二空腔内，并与塔体连接。

本发明较佳的实施例中，上述每个喷淋件包括旋转杆、第一喷淋头和第二喷淋头，旋转杆、第二喷淋头和第一喷淋头均设置于第一空腔内，旋转杆与塔体连接，第一喷淋头与旋转杆连接，第一喷淋头的喷淋方向和第二喷淋头的喷淋方向垂直，第一喷淋头和第二喷淋头连接。

本发明较佳的实施例中，上述缓释装置包括装呈阻垢分散剂的容纳件，容纳件设置于原水罐内并与原水罐可拆卸连接，容纳件上开设有多个通孔。

一种提钒系统，其包括上述的脱氨系统。

本发明实施例的有益效果是：本发明的脱氨系统通过设置热交换器，利用回转窑热烟气对原水进行预热，减少后期对原水加热所需的能量，继而降低加热所需的能耗，节约生产成本。同时，通过设置缓释装置，减少添加阻垢分散剂的次数，降低工作人员的工作强度，同时延长设备的使用寿命。进一步通过设置加热器对原水进行进一步预热，降低整个脱氨系统的能耗。而利用蒸汽管道对中和反应产生的热能进行回收，进一步降低了能耗，节约了生产成本，同时保证了脱氨效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的脱氨系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的缓释装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的脱氨吸收塔的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的喷淋件的结构示意图。

图标：100-脱氨系统；110-热交换器；120-原水罐；121-缓释装置；1211-容纳件；1212-通孔；130-脱氨装置；131-混合罐；132-脱氨吸收塔；133-第一管道；134-加热器；1321-塔体；1322-阻隔组件；1323-第一空腔；1324-第二空腔；1322a-隔板；1322b-滤膜；1322c-过滤孔；135-蒸汽管道；1351-蒸汽总管；1352-蒸汽分管；140-喷淋装置；141-第二管道；1411-喷淋孔；142-喷淋件；1421-旋转杆；1422-第一喷淋头；1423-第二喷淋头；150-沉降过滤装置；151-斜板沉降器；152-板框式压滤机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连通”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1，本发明提供一种脱氨系统100，其包括利用回转窑热烟气对原水进行热交换的热交换器110，在制备钒钛制品的过程中，会使用回转窑，而回转窑产生的烟气具有大量的热，而这些烟气所携带的热能不能得到良好的利用，形成了能量浪费，而通过热交换器110将烟气的热能传递给原水，使得其具有一定的热能，减少后期对原水加热所需的能量，进一步节约了资源。采用的热交换器110可以是管式换热器或者现有技术中的其他换热器。

脱氨系统100还包括存放原水的原水罐120，热交换器110与原水罐120连接，原水罐120将原水进行蓄积，保证每次脱氨的原水的量，增加脱氨系统100的脱氨效率。

进一步地，现有技术中原水中含有钙离子和镁离子，这些金属离子会影响脱氨的效果同时在设备内形成污垢，影响设备的正常运行，因此，脱氨前需要去除原水中的金属离子，现有技术中是每脱氨一次便添加一次阻垢分散剂，增加了工人的劳动强度，增加了生产成本。

因此，在本实施例中原水罐120内设置有缓慢释放阻垢分散剂的缓释装置121，缓释装置121设置于原水罐120内并与原水罐120连接。

进一步地，参见图2，缓释装置121包括装呈阻垢分散剂的容纳件1211，容纳件1211设置于原水罐120内并与原水罐120可拆卸连接，容纳件1211上开设有多个通孔1212。容纳件1211为空心结构，继而便于阻垢分散剂的放置，而在容纳件1211上设置通孔1212，可以便于阻垢分散剂从容纳件1211内滑出，继而使得阻垢分散剂发挥功效。进一步地，容纳件1211上开设的通孔1212的直径小于阻垢分散剂的粒径，继而在没有通入原水时能够防止阻垢分散剂从容纳件1211内滑出。而当原水罐120内开始存放原水时，原水与容纳件1211接触，继而与通孔1212接触的阻垢分散剂接触，并使得阻垢分散剂溶解，增加原水中阻垢分散剂的含量，同时阻垢分散剂溶解，其粒径变小，可以从通孔1212中滑出，进一步增加原水中阻垢分散剂的含量，保证钙镁离子的去除效果。

进一步地，脱氨系统100包括对原水中进行脱氨的脱氨装置130，原水罐120与脱氨装置130连接。

进一步地，脱氨装置130包括原水与碱混合的混合罐131，原水罐120与混合罐131连接，原水中氮元素是以铵的形式存在，不利于去除原水中的氮，因此，在原水中添加碱，改变原水的pH值，继而使得铵变为氨水，而后便于氨水在加热条件下变为氨气和水。采用的混合罐131为现有技术中的采用的混合搅拌器。

进一步地，脱氨装置130包括实现脱氨的脱氨吸收塔132，混合罐131与脱氨吸收塔132通过第一管道133连接，第一管道133上设置有加热器134，其加热器134与第一管道133连接。由于原水中的氮元素为氨水，而要讲氨水变为氨气和水，并使得氨气从原水中溢出，需要使得原水具有一定的热能，继而便于氨气的溢出，因此，在输送氨气的第一管道133上设置加热器134对原水进行加热，使得原水的温度加热至50-60℃，继而减少后续加热原水所需的能量。同时将加热器134设置在第一管道133上，减少了脱氨系统100的占地面积，降低了生产成本。

进一步地，结合图1和图3，脱氨吸收塔132包括塔体1321以及气体可以通过但是液体不可通过的阻隔组件1322，阻隔组件1322设置于塔体1321内，并塔体1321内部分为第一空腔1323和第二空腔1324。由于原水中不仅仅包括氮元素，还包括COD以及各种悬浮物，因此，去除氮元素后还要去除COD以及各种悬浮物才可以排除原水。因此，去除氨气后的原水还要进行后续处理，而去除氨气采用的是酸碱中和反应。因此，脱氨吸收塔132要实现两个功能，一个是可以吸收氨气，并收集酸碱中和反应的液体，第二个是收集去除氨气的原水。因此，利用阻隔组件1322将塔体1321内部的空间一分为二，第一空腔1323用于吸收氨气并收集酸碱中和反应的液体，第二空腔1324用于存放去除氨气的原水。

进一步地，阻隔组件1322包括隔板1322a和滤膜1322b，隔板1322a与滤膜1322b均设置于塔体1321内，并均与塔体1321连接，滤膜1322b设置于隔板1322a相对远离第一空腔1323的一侧并与隔板1322a连接。设置阻隔组件1322可以将第一防止第一空腔1323内的酸碱中和反应的液体进入第二空腔1324，同时又可以保证第二空腔1324内从原水中溢出的氨气可以通过阻隔组件1322进入第一空腔1323，继而实现酸碱中和反应。隔板1322a起到承载的作用，防止第一空腔1323内的液体过多而造成滤膜1322b的破裂，保证滤膜1322b的效果。滤膜1322b可以保证第二空腔1324内的气体进入第一空腔1323，而第一空腔1323的液体不会进入第二空腔1324。

同时，在隔板1322a上开设多个过滤孔1322c，该过滤孔1322c可以保证气体的通过，而能够防止液体的通过，采用该隔板1322a，能够进一步简化脱氨系统100的结构。

进一步地，第二空腔1324内的原水内的氨水变为氨气溢出，需要对原水进行加热，本实施例采用蒸汽对蒸汽进行加热，具体地，脱氨装置130包括向脱氨吸收塔132内通入蒸汽的蒸汽管道135，蒸汽管道135与脱氨吸收塔132连接，进一步地，第一管道133和蒸汽管道135分别与第二空腔1324连通，第一空腔1323与蒸汽管道135连通。

进一步地，蒸汽管道135包括蒸汽总管1351和蒸汽分管1352，蒸汽总管1351与第二空腔1324连接，蒸汽分管1352的两端分别与第一空腔1323和第二空腔1324连通。蒸汽总管1351是将外界经过加热后的蒸汽引入第一空腔1323内，继而对第一空腔1323内的原水进行加热，便于氨气的溢出，而蒸汽分管1352可以将第二空腔1324内蒸汽重新引入第一空腔1323内，减少外界蒸汽的添加量，进一步节约资源，降低生产成本，而第二空腔1324内的蒸汽是酸碱中和反应放出的热量加热水而形成的水蒸气，或者提高水蒸气的热量形成具有较高热能的水蒸气。

进一步地，第一空腔1323内设置有喷淋装置140，喷淋装置140与塔体1321连接，喷淋装置140可以喷淋酸性液体，继而可以与溢出的氨气发生酸碱中和反应，同时便于蒸汽管道135回收酸碱中和反应产生的热能。

进一步地，喷淋装置140包括第二管道141，第二管道141上开设有多个喷淋孔1411，第二管道141设置于第一空腔1323内，并与塔体1321连接，第二管道141在第二空腔1324内呈螺旋状。使用第二管道141运输喷淋液体，可以延长喷淋液体在第一空腔1323内停留的时间，继而增加喷淋液体与氨气作用的时间，继而增加其吸收效果。第二管道141呈螺旋状，能够进一步提升喷淋液每次喷淋的数量，提升吸收效果。

进一步地，喷淋装置140还包括多个喷淋件142，多个喷淋件142均设置于第二空腔1324内，并与塔体1321连接。

参见图4，每个喷淋件142包括旋转杆1421、第一喷淋头1422和第二喷淋头1423，旋转杆1421、第二喷淋头1423和第一喷淋头1422均设置于第一空腔1323内，旋转杆1421与塔体1321连接，第一喷淋头1422与旋转杆1421连接，第一喷淋头1422的喷淋方向和第二喷淋头1423的喷淋方向垂直，第一喷淋头1422和第二喷淋头1423连接。

第二喷淋头1423设置于第二管道141相邻两个转弯的弯头之间，能够增加喷淋液体与氨气接触的量，提升喷淋液体停留时间。旋转杆1421的旋转通过电机，带动其转动，继而带动第一喷淋头1422和第二喷淋头1423转动，继而可以实现各个角度喷淋喷淋液，进一步保证吸收效果。

进一步地，脱氨系统100还包括去除原水中的悬浮物的沉降过滤装置150，脱氨装置130与沉降过滤装置150连接，脱氨吸收塔132与沉降过滤装置150连接。具体地，第二空腔1324与沉降过滤装置150连通，将第二空腔1324内去除氨气的原水通入沉降过滤装置150，进行沉降和过滤去除悬浮物。

第二空腔1324内也设置有对应的喷淋装置140，喷淋装置140可以与第一空腔1323的喷淋装置140的结构相同，也可以采用现有技术中的喷淋装置。

沉降过滤装置150包括斜板沉降器151和板框式压滤机152，斜板沉降器151与脱氨吸收塔132连接，斜板沉降器151与板框式压滤机152连接。斜板沉降器151沉降完成后下层液体进入板框式压滤机152进行压滤，继而去除悬浮物。而斜板沉降器151的上层液体液体和板框式压滤机152压滤得到的液体进行混合回收。

本实施例还提供一种提钒系统，其包括上述的脱氨系统100。

综上，本发明的脱氨系统通过设置热交换器，利用回转窑热烟气对原水进行预热，减少后期对原水加热所需的能量，继而降低加热所需的能耗，节约生产成本。同时，通过设置缓释装置，减少添加阻垢分散剂的次数，降低工作人员的工作强度，同时延长设备的使用寿命。进一步通过设置加热器对原水进行进一步预热，降低整个脱氨系统的能耗。而利用蒸汽管道对中和反应产生的热能进行回收，进一步降低了能耗，节约了生产成本，同时保证了脱氨效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脱氨系统，其特征在于，其包括利用回转窑热烟气对原水进行热交换的热交换器、存放原水的原水罐、对原水中进行脱氨的脱氨装置以及去除原水中的悬浮物的沉降过滤装置，所述热交换器与所述原水罐连接，所述原水罐与所述脱氨装置连接，所述脱氨装置与所述沉降过滤装置连接；

所述原水罐内设置有缓慢释放阻垢分散剂的缓释装置，所述缓释装置设置于所述原水罐内并与所述原水罐连接。

2.根据权利要求1所述的脱氨系统，其特征在于，所述脱氨装置包括所述原水与碱混合的混合罐、实现脱氨的脱氨吸收塔、对所述原水进行加热的加热器以及向所述脱氨吸收塔内通入蒸汽的蒸汽管道，所述原水罐与所述混合罐连接，所述混合罐与所述脱氨吸收塔通过第一管道连接，所述加热器设置于所述第一管道上并与所述第一管道连接，所述蒸汽管道与所述脱氨吸收塔连接，所述脱氨吸收塔与所述沉降过滤装置连接。

3.根据权利要求2所述的脱氨系统，其特征在于，所述脱氨吸收塔包括塔体以及气体可以通过但是液体不可通过的阻隔组件，所述阻隔组件设置于所述塔体内，并所述塔体内部分为第一空腔和第二空腔；

所述第一管道和所述蒸汽管道分别与所述第二空腔连通，所述第一空腔内设置有喷淋装置，所述喷淋装置与所述塔体连接，所述第一空腔与所述蒸汽管道连通。

4.根据权利要求3所述的脱氨系统，其特征在于，所述阻隔组件包括隔板和滤膜，所述隔板与所述滤膜均设置于所述塔体内，并均与所述塔体连接，所述滤膜设置于所述隔板相对远离第一空腔的一侧并与所述隔板连接。

5.根据权利要求3所述的脱氨系统，其特征在于，所述蒸汽管道包括蒸汽总管和蒸汽分管，所述蒸汽总管与所述第二空腔连接，所述蒸汽分管的两端分别与所述第一空腔和所述第二空腔连通。

6.根据权利要求3所述的脱氨系统，其特征在于，所述喷淋装置包括第二管道，所述第二管道上开设有多个喷淋孔，所述第二管道设置于所述第一空腔内，并与所述塔体连接，所述第二管道在所述第二空腔内呈螺旋状。

7.根据权利要求3所述的脱氨系统，其特征在于，所述喷淋装置还包括多个喷淋件，多个所述喷淋件均设置于所述第二空腔内，并与所述塔体连接。

8.根据权利要求7所述的脱氨系统，其特征在于，每个所述喷淋件包括旋转杆、第一喷淋头和第二喷淋头，所述旋转杆、所述第二喷淋头和所述第一喷淋头均设置于所述第一空腔内，所述旋转杆与所述塔体连接，所述第一喷淋头与所述旋转杆连接，所述第一喷淋头的喷淋方向和所述第二喷淋头的喷淋方向垂直，所述第一喷淋头和所述第二喷淋头连接。

9.根据权利要求1所述的脱氨系统，其特征在于，所述缓释装置包括装呈所述阻垢分散剂的容纳件，所述容纳件设置于所述原水罐内并与所述原水罐可拆卸连接，所述容纳件上开设有多个通孔。

10.一种提钒系统，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的脱氨系统。