CN109019639B - 一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其包括溶料罐、鼓风装置、喷雾干燥器、一级除尘下料装置、煅烧干燥装置和二级除尘下料装置；溶料罐与喷雾干燥器的喷头连接，鼓风装置与喷雾干燥器的热风进口连接，喷雾干燥器的出口与一级除尘下料装置连接，一级除尘下料装置的空气出口与第一引风机连接，一级除尘下料装置的出料口与煅烧干燥装置连接，煅烧干燥装置出料口与二级除尘下料装置连接，二级除尘下料装置的空气出口与第二引风机连接。本发明所提供的装置将喷雾烘干器与煅烧干燥器结合使用，提高了提纯与烘干的效率，使过硫酸钠生产中的副产品变废为宝，得到纯品无水硫酸钠。

Description

一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置

技术领域

本发明涉及干燥系统，尤其涉及一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置。

背景技术

硫酸钠（Na₂SO₄）是硫酸根与钠离子化合生成的盐，又称元明粉，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶。主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。在241℃时硫酸钠会转变成六方型结晶。在有机合成实验室硫酸钠是一种最为常用的后处理干燥剂。

十水硫酸钠是过硫酸钠生产的副产物，其中含有微量的过硫酸钠，影响它的使用性能，另外十水硫酸钠中由于含有十个结晶水，很大程度上影响它的储存。鉴于无水硫酸钠的多种用途和经济价值，可对过硫酸钠生产的副产物通过提纯干燥得到纯品无水硫酸钠。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其关键技术在于：其包括溶料罐、鼓风装置、喷雾干燥器、一级除尘下料装置、煅烧干燥装置和二级除尘下料装置；所述溶料罐与所述喷雾干燥器的喷头连接，所述鼓风装置与所述喷雾干燥器的热风进口连接，所述喷雾干燥器的出口与所述一级除尘下料装置连接，所述一级除尘下料装置的空气出口与第一引风机连接，所述一级除尘下料装置的出料口与煅烧干燥装置连接，所述煅烧干燥装置出料口与所述二级除尘下料装置连接，所述二级除尘下料装置的空气出口与第二引风机连接。

作为本发明的进一步改进，所述一级除尘下料装置包括第一旋风除尘器和第一布袋除尘器，所述第一旋风除尘器的空气出口与所述第一布袋除尘器进风口连接，所述第一布袋除尘器的空气出口与所述第一引风机连接，所述第一旋风除尘器和第一布袋除尘器的出料口与所述煅烧干燥装置连接。

作为本发明的进一步改进，所述二级除尘下料装置包括第二旋风除尘器和第二布袋除尘器，所述第二旋风除尘器的空气出口与所述第二布袋除尘器的进风口连接，所述第二布袋除尘器的空气出口与所述第二引风机连接。

作为本发明的进一步改进，所述煅烧干燥装置包括煅烧干燥器和与之连接的导热油炉，所述一级除尘下料装置的出料口与所述煅烧干燥器连接。

作为本发明的进一步改进，所述鼓风装置包括空气过滤器、鼓风机和电加热器，所述鼓风机进风口与所述空气过滤器连接，鼓风机出风口与所述电加热器连接。

作为本发明的进一步改进，所述一级除尘下料装置的出料口通过螺旋输送装置与所述煅烧干燥装置连接。

作为本发明的进一步改进，所述溶料罐与所述喷雾干燥器之间设置有料液泵。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明所提供的装置将喷雾烘干器与煅烧干燥器结合使用，提高了提纯与烘干的效率，使过硫酸钠生产中的副产品变废为宝，得到纯品无水硫酸钠（元明粉）。本发明利用过硫酸钠水解与高温分解的特性，对过硫酸钠生产过程中的副产十水硫酸钠进行提纯通过喷雾干燥器、煅烧干燥器对十水硫酸钠水溶液进行快速干燥。通过高温喷雾干燥、煅烧干燥装置，可以快速的对十水硫酸钠的水溶液进行烘干处理，增加了它的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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它的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的局部结构示意图。

图3是本发明喷雾干燥器的横截面结构示意图。

图4是本发明喷雾干燥器的内部结构示意图。

图5是传动链轮组的结构示意图。

其中：1溶料罐、2料液泵、3喷雾干燥器、3-1外壳、3-2保温层、3-3夹套、3-4内壳、3-5内衬体、3-6升降刮板、3-7丝母、3-8驱动电机、3-9丝杆、3-10链轮、3-11链条、3-12张紧轮、4空气过滤器、5鼓风机、6电加热器、7第一旋风除尘器、8第一布袋除尘器、9第一引风机、10煅烧干燥器、11导热油炉、12第二旋风除尘器、13第二布袋除尘器、14第二引风机、15太阳能集热器、16导热油管、17气流分散器、18第二导热油炉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。

如图1所示的提纯装置，其可对过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠进行纯化干燥，得到纯品无水硫酸钠。

本实施例所述的提纯装置包括溶料罐1、鼓风装置、喷雾干燥器3、一级除尘下料装置、煅烧干燥装置和二级除尘下料装置。

在所述溶料罐1中溶解十水硫酸钠固体，加入适量氢氧化钠溶液，同时对溶料罐1中的溶液进行搅拌和加热，可以使过硫酸钠水解和高温分解，生成硫酸钠。所述溶料罐1与所述喷雾干燥器3的喷头连接，所述溶料罐1与所述喷雾干燥器3之间设置有进行加压供料的料液泵2，所述鼓风装置与所述喷雾干燥器3的热风进口连接，在喷雾干燥器3的顶部导入热风，同时将料液送至喷雾干燥器3顶部，通过雾化器喷成雾状液滴，这些液滴群的表面积很大，与高温热风接触后水分迅速蒸发，实现干燥，变为固态粉末物料。所述鼓风装置包括空气过滤器4、鼓风机5和电加热器6，所述鼓风机5进风口与所述空气过滤器4连接，鼓风机5出风口与所述电加热器6连接。鼓风机5的气流通过电加热器6进行加热，将热风导入喷雾干燥器3。

所述喷雾干燥器3的出口与所述一级除尘下料装置连接，所述一级除尘下料装置的空气出口与第一引风机9连接，通过一级引风机9的气流作用使喷雾干燥器3中的物料转移至一级除尘下料装置，尾气通过一级引风机9排出。

所述一级除尘下料装置的出料口过螺旋输送装置与煅烧干燥装置连接，所述煅烧干燥装置出料口与所述二级除尘下料装置连接，所述二级除尘下料装置的空气出口与第二引风机14连接。固体粉状物质由煅烧干燥器通过二级引风机14的气流作用输送到二级除尘下料装置二级除尘下料装置后，尾气中的粉尘含量符合国家控制标准，由第二引风机14的排空口排空。

所述煅烧干燥装置包括煅烧干燥器10和与之连接的导热油炉11，所述一级除尘下料装置的出料口与所述煅烧干燥器10连接，所述导热油炉11给导热油加热。

所述一级除尘下料装置包括第一旋风除尘器7和第一布袋除尘器8，所述第一旋风除尘器7的空气出口与所述第一布袋除尘器8进风口连接，所述第一布袋除尘器8的空气出口与所述第一引风机9连接，所述第一旋风除尘器7和第一布袋除尘器8的出料口与所述煅烧干燥装置连接。

所述二级除尘下料装置包括第二旋风除尘器12和第二布袋除尘器13，所述第二旋风除尘器12的空气出口与所述第二布袋除尘器13的进风口连接，所述第二布袋除尘器13的空气出口与所述第二引风机14连接。所述一级除尘下料装置和所述二级除尘下料装置的结构相同，通过两级除尘下料装置的干燥处理，能够将尾气中硫酸钠进一步收集。

如图2所示，所述第一引风机9和第二引风机14的出风口通过管道将气流通入到所述溶料罐1内，所述溶料罐1内底部设置有螺旋线型或圆盘型的气流分布器17，所述气流分布器17上均匀分布设置有若干气孔，所述第一引风机9和第二引风机14的出风口与所述气流分布器17连接，其连接管道之间设置有加热装置，对其中的气流进行加热。本实施例中，所述加热装置采用太阳能集热器15，所述连接管道上设置有导热油管16，所述导热油管16螺旋缠绕在连接管道上，所述太阳能集热器15与所述导热油管16连接，对其中导热油进行加热。将第一引风机9和第二引风机14的出风口的气流导入到溶料罐1内，一方面能够起到搅拌的作用，利用了两个引风机的剩余能源，节能环保，另一方面能够对尾气中的硫酸钠进行进一步的回收，增加产率；对其中的气流采用太阳能加热，能够有效利用自然清洁能源，实现对溶料罐1内溶液的加热搅拌，促进反应，能够提高硫酸钠纯度，提高干燥的效率。

为了克服夜间和阴雨天太阳能加热较差的问题，采用第二导热油炉18与所述太阳能集热器15并联，对导热油管16中的导热油进行加热，其可以根据实际情况进行启动。

为了解决喷雾干燥器3中物料结壁的问题，在其内壁设有聚四氟乙烯材料制成的内衬体3-5，能够有效的解决结壁的问题。为了解决物料结壁，可以进一步扩大喷雾干燥器3的体积，或者增设刮板机构等。

如图3所示，将喷雾干燥器3的内壁形状设置呈多个圆弧形拱璧拼接而成的花瓣状，其内部的接触面积大大增加，其由外到内依次包括圆筒型的外壳3-1和保温层3-2，截面呈花瓣形的内壳3-4和内衬体3-5，所述保温层3-2和内壳3-4之间设置有夹套3-3，所述夹套3-3内设置盘管或者隔板，其中通入热水或导热油进行加热。由于内壳3-4是由多个圆弧形拱璧拼接而成的截面呈花瓣状筒体，其接触面积大，换热效率高。

如图4所示，所述喷雾干燥器3内还设置有上下移动的刮板机构。如图3所示，所述刮板机构包括升降刮板3-6，所述升降刮板3-6的外轮廓与所述内衬体3-5的内轮廓相匹配。所述升降刮板3-6包括多个向外突出的圆弧形瓣体，所述瓣体上分布设置有三个以上的丝母3-7，所述喷雾干燥器3上设置有与所述丝母3-7对应的丝杆3-9。本实施例中，采用三个丝母3-6和三个丝杆3-9，所述丝杆3-7通过轴承设置在喷雾干燥器3顶部，如图4和5所示，所述丝杆3-9上设置有链轮3-10，三个链轮3-10分别位于等边三角形的三个定点处，三个链轮3-10上设置有链条3-11使三个链轮3-10同步转动，链条3-11上设置有张紧轮3-12使链条3-11张紧，且方便拆装。

如图4所示，其中一个丝杆3-9与驱动电机3-8连接，其中一个丝杆3-9转动，通过链轮3-10和链条3-11带动其他的丝杆3-9同步转动，丝杆3-9和升降刮板3-6上的丝母3-7构成丝杠副，通过丝杆3-9的转动，带动升降刮板3-6升降，由于升降刮板3-6外轮廓为花瓣形，其限定了升降刮板3-6水平方向的转动，保证其升降的稳定性。在工作过程中所述升降刮板3-6以一定的速度升降，能够有效避免结壁。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：其包括溶料罐（1）、鼓风装置、喷雾干燥器（3）、一级除尘下料装置、煅烧干燥装置和二级除尘下料装置；所述溶料罐（1）与所述喷雾干燥器（3）的喷头连接，所述鼓风装置与所述喷雾干燥器（3）的热风进口连接，所述喷雾干燥器（3）的出口与所述一级除尘下料装置连接，所述一级除尘下料装置的空气出口与第一引风机（9）连接，所述一级除尘下料装置的出料口与煅烧干燥装置连接，所述煅烧干燥装置出料口与所述二级除尘下料装置连接，所述二级除尘下料装置的空气出口与第二引风机（14）连接；

所述第一引风机（9）和第二引风机（14）的出风口通过管道将气流通入到所述溶料罐（1）内，所述溶料罐（1）内底部设置有螺旋线型或圆盘型的气流分布器（17），所述气流分布器（17）上均匀分布设置有若干气孔，所述第一引风机（9）和第二引风机（14）的出风口与所述气流分布器（17）连接，其连接管道之间设置有加热装置，对其中的气流进行加热。

2.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述一级除尘下料装置包括第一旋风除尘器（7）和第一布袋除尘器（8），所述第一旋风除尘器（7）的空气出口与所述第一布袋除尘器（8）进风口连接，所述第一布袋除尘器（8）的空气出口与所述第一引风机（9）连接，所述第一旋风除尘器（7）和第一布袋除尘器（8）的出料口与所述煅烧干燥装置连接。

3.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述二级除尘下料装置包括第二旋风除尘器（12）和第二布袋除尘器（13），所述第二旋风除尘器（12）的空气出口与所述第二布袋除尘器（13）的进风口连接，所述第二布袋除尘器（13）的空气出口与所述第二引风机（14）连接。

4.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述煅烧干燥装置包括煅烧干燥器（10）和与之连接的导热油炉（11），所述一级除尘下料装置的出料口与所述煅烧干燥器（10）连接。

5.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述鼓风装置包括空气过滤器（4）、鼓风机（5）和电加热器（6），所述鼓风机（5）进风口与所述空气过滤器（4）连接，鼓风机（5）出风口与所述电加热器（6）连接。

6.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述一级除尘下料装置的出料口通过螺旋输送装置与所述煅烧干燥装置连接。

7.根据权利要求1所述的一种过硫酸钠生产过程中副产十水硫酸钠的提纯装置，其特征在于：所述溶料罐（1）与所述喷雾干燥器（3）之间设置有料液泵（2）。

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