CN109437249B - 一种重质碱生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种重质碱生产方法，将天然碱煅烧分解得到粗碱，煅烧温度控制在180‑200℃，将得到的粗碱送入溶解槽，通过喷头往溶解槽中喷水使粗碱溶解得到粗碱液，将粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清，再进行过滤去除粗碱液中的杂质，然后利用活性炭去除粗碱液中的有机物制得精碱液，将得到的碱液送入重质纯碱高效结晶生产装置得到一水碱，将一水碱脱水干燥,干燥温度控制在140℃，且注意控制含水率小于5％Wt得到重质碱。

Description

一种重质碱生产方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种重质碱生产方法。

背景技术

纯碱学名碳酸钠，又名苏打、碱灰，为白色粉状或滴状物，化学式 Na₂CO₃，相对分子质量105.989。纯碱产品主要有两种，即重质纯碱(重灰)和轻质纯碱(轻灰)；其规格的区别主要在于物理性质的不同，如松密度、粒子大小和形状等。一般轻质纯碱的密度为0.5～0.6g/ml；重质纯碱密度为1.0～1.2g/ml。

重质纯碱的主要生产方法分别有以轻质纯碱为原料的固相水合法、液相水合法、挤压法；以天然碱溶解得到的碱液为原料的蒸发结晶法(一水碳酸钠法)。

将天然碱煅烧分解得到粗碱，将得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液，将得到的粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液，将得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱，将得到一水碱脱水干燥得到重质纯碱；传统的结晶生产设备有许多，如申请号为87217100的一项中国专利公开的一种生产重质纯碱和一水碳酸钠的结晶器，该结晶器通过螺旋桨旋转带动晶浆循环流动，使晶粒长大，但是该结晶器中搅拌不够均匀，蒸汽不能及时补充，晶粒分布不够集中，导致晶体遭破坏，结晶器结晶效率低，使得该技术方案受到限制。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，以解决晶浆搅拌不够充分、蒸汽补充不及时、晶体分布不集中、晶体遭破坏的问题，本发明提出了一种重质碱生产方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种重质碱生产方法，该方法包括如下步骤：

S1：将天然碱煅烧分解得到粗碱；

S2：将S1中得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液；

S3：将S2中得到的粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液；

S4：将S3中得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱；

S5：将S4中得到一水碱脱水干燥得到重质纯碱；

其中，S4中采用的一种重质碱高效结晶生产装置包括电机、控制器、结晶炉、弹簧、一号压板、二号压板、蒸汽室、搅拌带、压力阀、单向阀、固定轴、出料口、一号固定板、二号固定板和滑动板；所述控制器用于控制该装置的工作；所述结晶炉为圆柱型，结晶炉下方设有出料口，用于晶体的排出；所述电机位于结晶炉上方，电机通过电机轴与结晶炉内部连通；所述一号固定板数量为四个，两个一号固定板对称安装在结晶炉内顶板，且一号固定板位于电机轴两侧，一号固定板上方设有单向阀，两个一号固定板对称安装在结晶炉内低板，且一号固定板位于电机轴两侧，一号固定板中间设有单向阀；所述二号固定板一端固定安装于一号固定板侧壁，另一端固定安装在结晶炉侧壁，且二号固定板中间设有压力阀；所述滑动板一端与一号固定板滑动连接，另一端与结晶炉侧壁滑动连接；所述一号压板和二号压板滑动安装于结晶炉内侧壁，一号压板位于二号压板上方，二号压板上均匀设有小孔，用于晶浆和晶体的通过，小孔数量不少于十个，且一号压板和二号压板中间设有通孔；所述结晶炉上方的固定轴一端固定连接于滑动板下表面，另一端固定连接于一号压板上表面，结晶炉下方的固定轴一端固定连接于滑动板上表面，另一端固定连接于二号压板下表面；所述弹簧一端与滑动板固定连接，另一端与二号固定板固定连接，且每个滑动板和二号固定板上固定安装有两个弹簧，弹簧对称分布在滑动板和二号固定板两侧；所述搅拌带一端与电机轴固定连接，另一端与结晶炉内底板转动连接，且搅拌带通过一号压板和二号压板的通孔；所述蒸汽室设于结晶炉两侧，蒸汽室通过管道与结晶炉上方和下方连通，管道与结晶炉入口均设于二号固定板下侧。

本发明通过启动电机旋转带动搅拌带旋转，搅拌结晶炉内的晶浆，且搅拌带搅拌时呈螺旋状，且上侧螺旋大于下侧螺旋，结晶炉下侧的晶浆随着搅拌带的气流从结晶炉中间向上运动，到达顶部后从结晶炉两侧落回结晶炉底部；随着晶浆的不断循环，晶粒逐渐长大，当晶粒重力大于搅拌带气流的作用力时，晶粒掉落到结晶炉底部，从出料口排出；当结晶炉内的气体随着搅拌带旋转产生的气流螺旋上升，结晶炉上侧的气体通过结晶炉上侧一号固定板上的单向阀，气体挤压二号固定板上的压力阀，当气体压力增加到一定程度时，气体冲破压力阀，气体冲破压力阀的一瞬间气体压力推动结晶炉上侧的滑动板和一号压板向下滑动，搅拌结晶炉内的晶浆，通过二号固定板上压力阀的气体从结晶炉上侧的出口通入蒸汽室，挤压蒸汽室内的蒸汽，使蒸汽室内的蒸汽经管道从结晶炉下侧入口进入结晶炉，当气体压力增大到一定程度时，气体冲破结晶炉下侧二号固定板上的压力阀，气体冲破压力阀的一瞬间，气体压力推动结晶炉下侧的滑动板和二号压板向上滑动，搅拌结晶炉内的晶浆，促进晶浆的结晶；结晶炉下侧通过二号固定板上压力阀的蒸汽，通过结晶炉下侧一号固定板上的单向阀进入结晶炉，升高结晶炉内的温度，有利于晶浆的结晶；一号压板和二号压板向结晶炉中间滑动的过程中，弹簧拉伸，当下一次气体冲破二号固定板的压力阀前，弹簧回弹带着滑动板回滑，滑动板带着一号压板和二号压板回滑，滑动板、一号压板和二号压板的来回滑动搅拌了结晶炉内的晶浆，使浆液不断循环，晶粒不断长大。

优选的，所述搅拌带是丙纶面料，丙纶具有易清洗、不吸水、耐磨好、易旋转和轻柔的特点。丙纶面料搅拌带轻柔且不吸水的特性，使搅拌带搅拌时轻柔不易破坏晶体；丙纶面料搅拌带耐磨性好、易清洗和易旋转的特性，使搅拌带搅拌更容易，搅拌带在晶浆中搅拌时会清洗搅拌带且使用时间长。

优选的，所述一号压板和二号压板上下表面为圆弧形。一号压板和二号压板上下表面为圆弧形的构造，使一号压板和二号压板在向结晶炉中间滑动的过程中，结晶炉中的晶粒更集中。

优选的，所述一号压板和二号压板外圆圆周上设有一号毛刷。工作时，一号压板和二号压板上下滑动，一号压板和二号压板外圆圆周上的一号毛刷可以将结晶炉侧壁上的结晶刷下来，进行结晶炉侧壁清理的作用。

优选的，所述一号压板和二号压板外圆周上一号毛刷的刷线呈螺旋形，类似弹簧。一号毛刷上螺旋形的刷线紧贴结晶炉内壁，螺旋形刷线的一号毛刷与结晶炉内壁接触面积比普通直线的毛刷接触面积大，且螺旋形刷线的一号毛刷可压缩增加了一号毛刷的使用寿命；结晶炉内壁若凹凸不平螺旋形的刷线可自动伸缩补偿，使结晶炉内壁刷洗的更干净。

优选的，所述一号压板和二号压板的通孔周围设有凹槽，凹槽中固定安装有橡胶材质的橡胶块；所述橡胶块上固定安装有二号毛刷，且该橡胶块受热可膨胀。工作时，启动电机，电机轴带动搅拌带、一号压板和二号压板搅拌结晶炉内的晶浆，使结晶炉内的温度分布均匀，结晶炉下侧从蒸汽室通入蒸汽，使结晶炉内温度升高，橡胶块膨胀，橡胶块上的二号毛刷挤压搅拌带；当一号压板和二号压板上下滑动时，橡胶块上的二号毛刷刷洗搅拌带，可以去除搅拌带上附着的晶体，减轻搅拌带搅拌时的重量，使搅拌效率更高，结晶速度更快。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种重质碱生产方法，将天然碱煅烧分解得到粗碱，将得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液，将粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液，将得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱，将一水碱脱水干燥得到重质纯碱。

2.本发明所述的一种重质碱生产方法，该方法采用一种重质碱高效结晶生产装置，该装置的结晶炉内的气体随着搅拌带旋转产生的气流螺旋上升，结晶炉上侧的气体通过结晶炉上侧一号固定板上的单向阀，气体挤压二号固定板上的压力阀，当气体压力增加到一定程度时，气体冲破压力阀，气体冲破压力阀的一瞬间气体压力推动结晶炉上侧的滑动板和一号压板向下滑动，搅拌结晶炉内的晶浆，加快晶体的形成。

3.本发明所述的一种重质碱生产方法，该方法采用一种重质碱高效结晶生产装置，该装置通过启动电机，电机轴带动搅拌带旋转，搅拌带呈螺旋形旋转，结晶炉下侧的晶浆随着搅拌带的气流从结晶炉中间向上运动，到达顶部后从结晶炉两侧落回结晶炉底部；随着晶浆的不断循环，晶粒逐渐长大，当晶粒重力大于搅拌带气流的作用力时，晶粒掉落到结晶炉底部，从出料口排出。

4.本发明所述的一种重质碱生产方法，该方法采用一种重质碱高效结晶生产装置，该装置中一号压板和二号压板外圆圆周上设有一号毛刷，且一号毛刷的刷线为螺旋形的；一号毛刷上螺旋形的刷线使一号毛刷紧贴结晶炉内壁，螺旋形刷线的一号毛刷与结晶炉内壁接触面积比普通直线的毛刷接触面积大，且螺旋形刷线的一号毛刷可压缩增加了毛刷的使用寿命；结晶炉内壁若凹凸不平螺旋形的刷线可自动伸缩补偿，使结晶炉内壁刷洗的更干净。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是重质碱高效结晶生产装置的主视图；

图3是重质碱高效结晶生产装置启动后某一瞬间的主视图；

图4是图2中A处的局部放大图；

图5是重质碱高效结晶生产装置中一号压板的剖视图；

图6是图2中B处的局部放大图；

图7是重质碱高效结晶生产装置中二号压板的剖视图；

图中：结晶炉1、一号压板2、二号压板3、蒸汽室4、搅拌带5、固定轴6、出料口7、一号固定板8、二号固定板9、滑动板10、一号毛刷21和橡胶块31。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示,对本发明所述的一种重质碱生产方法，做如下说明，该方法包括如下步骤：

S1：将天然碱煅烧分解得到粗碱；

S2：将S1中得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液；

S3：将S2中得到的粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液；

S4：将S3中得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱；

S5：将S4中得到一水碱脱水干燥得到重质纯碱；

其中，S4中采用的一种重质碱高效结晶生产装置包括电机、控制器、结晶炉1、弹簧、一号压板2、二号压板3、蒸汽室4、搅拌带5、压力阀、单向阀、固定轴6、出料口7、一号固定板8、二号固定板9和滑动板10；所述控制器用于控制该装置的工作；所述结晶炉1为圆柱型，结晶炉1下方设有出料口7，用于晶体的排出；所述电机位于结晶炉1上方，电机通过电机轴与结晶炉1内部连通；所述一号固定板8数量为四个，两个一号固定板8对称安装在结晶炉1内顶板，且一号固定板8位于电机轴两侧，一号固定板8上方设有单向阀，两个一号固定板8对称安装在结晶炉1内低板，且一号固定板8位于电机轴两侧，一号固定板8中间设有单向阀；所述二号固定板9一端固定安装于一号固定板8侧壁，另一端固定安装在结晶炉1侧壁，且二号固定板9中间设有压力阀；所述滑动板10一端与一号固定板8滑动连接，另一端与结晶炉1侧壁滑动连接；所述一号压板2和二号压板3滑动安装于结晶炉1内侧壁，一号压板2位于二号压板3上方，二号压板3上均匀设有小孔，用于晶浆和晶体的通过，小孔数量不少于十个，且一号压板2和二号压板3中间设有通孔；所述结晶炉1上方的固定轴6一端固定连接于滑动板10下表面，另一端固定连接于一号压板2上表面，结晶炉1下方的固定轴6一端固定连接于滑动板10上表面，另一端固定连接于二号压板3下表面；所述弹簧一端与滑动板10固定连接，另一端与二号固定板9固定连接，且每个滑动板10和二号固定板9上固定安装有两个弹簧，弹簧对称分布在滑动板10和二号固定板9两侧；所述搅拌带5一端与电机轴固定连接，另一端与结晶炉1内底板转动连接，且搅拌带5通过一号压板2和二号压板3的通孔；所述蒸汽室4设于结晶炉1两侧，蒸汽室4通过管道与结晶炉1上方和下方连通，管道与结晶炉1入口均设于二号固定板9下侧。

使用时，通过启动电机旋转带动搅拌带5旋转，搅拌结晶炉1内的晶浆，且搅拌带5搅拌时呈螺旋状，且上侧螺旋大于下侧螺旋，结晶炉1下侧的晶浆随着搅拌带5的气流从结晶炉1中间向上运动，到达顶部后从结晶炉1两侧落回结晶炉1底部；随着晶浆的不断循环，晶粒逐渐长大，当晶粒重力大于搅拌带5气流的作用力时，晶粒掉落到结晶炉1底部，从出料口7排出；使晶浆在结晶炉1内旋转结晶，结晶炉1内的气体随着搅拌带5旋转产生的气流螺旋上升，结晶炉1上侧的气体通过结晶炉1上侧一号固定板8上的单向阀，气体挤压二号固定板9上的压力阀，当气体压力增加到一定程度时，气体冲破压力阀，气体冲破压力阀的一瞬间，气体压力推动结晶炉1上侧的滑动板10和一号压板2向下滑动，搅拌结晶炉1内的晶浆，通过二号固定板9上压力阀的气体从结晶炉1上侧的出口通入蒸汽室4，挤压蒸汽室4内的蒸汽，使蒸汽室4内的蒸汽经管道从结晶炉1下侧入口进入结晶炉1，当气体压力增大到一定程度时，气体冲破结晶炉1下侧二号固定板9上的压力阀，气体冲破压力阀的一瞬间气体压力推动结晶炉1下侧的滑动板10和二号压板3向上滑动，搅拌结晶炉1内的晶浆，促进晶浆的结晶；结晶炉1下侧通过二号固定板9上压力阀的蒸汽，通过结晶炉1下侧一号固定板8上的单向阀进入结晶炉1，升高结晶炉1内的温度，有利于晶浆的结晶；一号压板2和二号压板3向结晶炉1中间滑动的过程中，弹簧拉伸，当下一次气体冲破二号固定板9的压力阀前，弹簧回弹带着滑动板10回滑，滑动板10带着一号压板2和二号压板3回滑，滑动板10、一号压板2和二号压板3的来回滑动搅拌了结晶炉1内的晶浆，使浆液不断循环，晶粒不断长大。

作为本发明的一种实施方式，所述搅拌带5是丙纶面料，丙纶具有易清洗、不吸水、耐磨好、易旋转和轻柔的特点。丙纶面料搅拌带5轻柔且不吸水的特性，使搅拌带5搅拌时轻柔不易破坏晶体；丙纶面料搅拌带5耐磨性好、易清洗和易旋转的特性，使搅拌带5搅拌更容易，搅拌带5在晶浆中搅拌时会清洗搅拌带5且使用时间长。

作为本发明的一种实施方式，所述一号压板2和二号压板3上下表面为圆弧形。一号压板2和二号压板3上下表面为圆弧形的构造，使一号压板2和二号压板3在向结晶炉1中间滑动的过程中，结晶炉1中的晶粒更集中。

作为本发明的一种实施方式，所述一号压板2和二号压板3外圆圆周上设有一号毛刷21。工作时，一号压板2和二号压板3上下滑动，一号压板2和二号压板3外圆圆周上的一号毛刷21可以将结晶炉1侧壁上的结晶刷下来，进行结晶炉1侧壁清理的作用。

作为本发明的一种实施方式，所述一号压板2和二号压板3外圆周上的一号毛刷21的刷线呈螺旋形，类似弹簧。一号毛刷上螺旋形的刷线使一号毛刷21紧贴结晶炉1内壁，螺旋形刷线的一号毛刷21与结晶炉1内壁接触面积比普通直线的毛刷接触面积大，且螺旋形刷线的一号毛刷21可压缩增加了一号毛刷21的使用寿命；结晶炉1内壁若凹凸不平，螺旋形的刷线可自动伸缩补偿，使结晶炉1内壁刷洗的更干净。

作为本发明的一种实施方式，所述一号压板2和二号压板3的通孔周围设有凹槽，凹槽中固定安装有橡胶材质的橡胶块31；所述橡胶块31上固定安装有二号毛刷，且该橡胶块31受热可膨胀。工作时，启动电机，电机轴带动搅拌带5、一号压板2和二号压板3搅拌结晶炉1内的晶浆，使结晶炉1内的温度分布均匀，结晶炉1下侧从蒸汽室4通入蒸汽，使结晶炉1内温度升高，橡胶块31膨胀，橡胶块31上的二号毛刷挤压搅拌带5；当一号压板2和二号压板3上下滑动时，橡胶块31上的二号毛刷刷洗搅拌带5，可以去除搅拌带5上附着的晶体，减轻搅拌带5搅拌时的重量，使搅拌效率更高，结晶速度更快。

使用时，一种重质碱生产方法，将天然碱煅烧分解得到粗碱，将得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液，将粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液，将得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱，将一水碱脱水干燥得到重质纯碱；重质碱高效结晶生产装置通过启动电机旋转带动搅拌带5旋转，结晶炉1内的气体随着搅拌带5旋转产生的气流螺旋上升，结晶炉1上侧的气体通过单向阀挤压二号固定板9上的压力阀，气体压力增加，当气体压力冲破压力阀一瞬间，气体压力推动结晶炉1上侧的滑动板10和一号压板2向下滑动，弹簧拉伸；蒸汽室4内的蒸汽进入结晶炉1，气体压力增大，当气体压力冲破结晶炉1下侧压力阀的一瞬间，气体压力推动结晶炉1下侧的滑动板10和二号压板3向上滑动，弹簧拉伸，弹簧回弹带着滑动板10回滑，滑动板10、一号压板2和二号压板3的来回滑动搅拌了结晶炉1内的晶浆，使浆液不断循环，晶粒不断长大。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，

本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种重质碱生产方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

S1：将天然碱煅烧分解得到粗碱；

S2：将S1中得到的粗碱送入溶解槽，加入水溶解得到粗碱液；

S3：将S2中得到的粗碱液送入间断运行沉降槽中澄清制得精碱液；

S4：将S3中得到的碱液送入重质碱高效结晶生产装置得到一水碱；

S5：将S4中得到一水碱脱水干燥得到重质纯碱；

其中，S4中采用的一种重质碱高效结晶生产装置包括电机、控制器、结晶炉(1)、弹簧、一号压板(2)、二号压板(3)、蒸汽室(4)、搅拌带(5)、压力阀、单向阀、固定轴(6)、出料口(7)、一号固定板(8)、二号固定板(9)和滑动板(10)；所述控制器用于控制该装置的工作；所述结晶炉(1)为圆柱型，结晶炉(1)下方设有出料口(7)，用于晶体的排出；所述电机位于结晶炉(1)上方，电机通过电机轴与结晶炉(1)内部连通；所述一号固定板(8)数量为四个，两个一号固定板(8)对称安装在结晶炉(1)内顶板，且内顶板上的一号固定板(8)位于电机轴两侧，内顶板上的一号固定板(8)上方设有单向阀，另外两个一号固定板(8)对称安装在结晶炉(1)内底板，且内底板上的一号固定板(8)位于电机轴两侧，内底板上的一号固定板(8)中间设有单向阀；所述二号固定板(9)一端固定安装于一号固定板(8)侧壁，另一端固定安装在结晶炉(1)侧壁，且二号固定板(9)中间设有压力阀；所述滑动板(10)一端与一号固定板(8)滑动连接，另一端与结晶炉(1)侧壁滑动连接；所述一号压板(2)和二号压板(3)滑动安装于结晶炉(1)内侧壁，一号压板(2)位于二号压板(3)上方，二号压板(3)上均匀设有小孔，用于晶浆和晶体的通过，小孔数量不少于十个，且一号压板(2)和二号压板(3)中间设有通孔；所述结晶炉(1)上方的固定轴(6)一端固定连接于滑动板(10)下表面，另一端固定连接于一号压板(2)上表面，结晶炉(1)下方的固定轴(6)一端固定连接于滑动板(10)上表面，另一端固定连接于二号压板(3)下表面；所述弹簧一端与滑动板(10)固定连接，另一端与二号固定板(9)固定连接，且每个滑动板(10)和二号固定板(9)上固定安装有两个弹簧，弹簧对称分布在滑动板(10)和二号固定板(9)两侧；所述搅拌带(5)一端与电机轴固定连接，另一端与结晶炉(1)内底板转动连接，且搅拌带(5)通过一号压板(2)和二号压板(3)的通孔；所述蒸汽室(4)设于结晶炉(1)两侧，蒸汽室(4)通过管道与结晶炉(1)上方和下方连通，管道与结晶炉(1)入口均设于二号固定板(9)下侧。

2.根据权利要求1所述的一种重质碱生产方法，其特征在于：所述一号压板(2)和二号压板(3)上下表面为圆弧型。

3.根据权利要求2所述的一种重质碱生产方法，其特征在于：所述一号压板(2)和二号压板(3)外圆圆周上设有一号毛刷(21)。

4.根据权利要求2所述的一种重质碱生产方法，其特征在于：所述一号压板(2)和二号压板(3)的通孔周围设有凹槽，凹槽中固定安装有橡胶材质的橡胶块(31)；所述橡胶块(31)上固定安装有二号毛刷，且该橡胶块(31)受热可膨胀。

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