CN110652739B - 高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，利用外循环蒸发器先将浓度为40%左右的聚合氯化铝溶液蒸发浓缩干燥成60%左右的聚合氯化铝溶液，然后再利用滚筒干燥机将浓度为60%左右的聚合氯化铝溶液干燥成浓度为80%左右的半干固体，最后利用气流干燥系统将80%左右的半干固体干燥成颗粒状的聚合氯化铝，颗粒状的聚合氯化铝在使用时不会产生粉尘污染，而且，无论是外循环蒸发器的浓缩干燥还是气流干燥都比滚筒干燥机节约蒸汽的使用量，因此，本发明能够有效的降低蒸汽使用量，从而节约能源，降低固态聚合氯化铝的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及聚合氯化铝生产设备技术领域，具体涉及一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统。
背景技术
聚合氯化铝是一种新型净水材料，为无机高分子混凝剂，又被简称为聚铝，对水中胶体和颗粒物具有高度电中和及桥联作用，并可强力去除微有毒物及重金属离子，性状稳定。由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用，生产出来的聚合氯化铝是相对分子质量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。在形态上又可以分为固态和液态两种。固体按颜色不同又分为棕褐色、米黄色、金黄色和白色，液体可以呈现为无色透明、微黄色、浅黄色至黄褐色，不同颜色的聚合氯化铝在应用及生产技术上也有较大的区别。
固态的聚合氯化铝主要是通过液态的聚合氯化铝溶液经滚筒干燥系统或者喷雾干燥系统干燥而成，喷雾干燥系统生产出的固态聚合氯化铝以粉末形式存在，滚筒干燥系统生产出的固态聚合氯化铝以颗粒形式存在，粉末状的聚合氯化铝在使用时容易出现粉尘污染，随着人们环保意识的增强，为减少粉尘污染，必须增加相应的除尘设备，但是，除尘设备投入，必然增大聚合氯化铝的使用成本，而且采用除尘设备后，形成粉尘污染的聚合氯化铝被除尘设备收集，造成原材料的浪费，进一步增大聚合氯化铝的使用成本，而颗粒的聚合氯化铝在使用时不会产生粉尘污染，因此，目前，市场上颗粒的聚合氯化铝供不应求，价格居高不下。
颗粒的聚合氯化铝主要由滚筒干燥系统烘干而成，滚筒干燥系统如图1所示，将聚合氯化铝生产系统生产出的浓度在40%左右的聚合氯化铝溶液，直接送入滚筒干燥机干燥，去除聚合氯化铝溶液中的水分，需要消耗大量的热能，这就导致颗粒的聚合氯化铝生产成本高，这也是导致市场上颗粒的聚合氯化铝价格居高不下的原因之一。因此，如何既能避免粉尘污染的同时，又能降低固态聚合氯化铝的生产成本，成为固态聚合氯化铝的生产急待解决的技术难题。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，该系统首先将浓度为40%左右的聚合氯化铝溶液利用外循环蒸发器蒸发浓缩干燥成60%左右的聚合氯化铝溶液，然后再利用滚筒干燥机将浓度为60%左右的聚合氯化铝溶液干燥成浓度为80%左右的半干固体，最后利用气流干燥系统将80%左右的半干固体干燥成颗粒状的聚合氯化铝，颗粒状的聚合氯化铝在使用时不会产生粉尘污染，而且，无论是外循环蒸发器的浓缩干燥还是气流干燥都比滚筒干燥机节约蒸汽的使用量，因此，本发明能够有效的降低蒸汽使用量，从而节约能源，降低固态聚合氯化铝的生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其中：包括外循环蒸发器、输送泵、滚筒干燥机、螺旋输送机、喂料器、旋风收料器、风机及除尘装置，所述的外循环蒸发器的进料口连通聚合氯化铝溶液源，所述的外循环蒸发器的进气口连通蒸汽源，所述的外循环蒸发器的出料口通过输送泵连通滚筒干燥机的进料口，所述的滚筒干燥机的进气口连通蒸汽源，所述的滚筒干燥机的出料口连通螺旋输送机的进料口，所述的螺旋输送机的出料口连通喂料器的进料口，喂料器的出料口连通气流管道，所述的气流管道的进风口连通大气，所述的气流管道的进风口上设置有空气加热装置，所述的气流管道的出风口连通旋风收料器的进风口，所述的旋风收料器的出风口连通风机的进风口，所述的旋风收料器的出料口通过闭风卸料器连接料仓，所述的风机的出风口连接除尘装置。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的外循环蒸发器为双效外循环蒸发器，包括一效分离器、一效加热器、二效分离器、二效加热器及冷凝器，所述的一效分离器的进料口连通聚合氯化铝溶液源，所述的一效分离器的出料口连通一效加热器的进料口及二效分离器的进料口，一效加热器的出料口连通一效分离器的循环进料口，所述的一效加热器的进气口连通蒸汽源，所述的一效加热器下端设置排料口，所述的一效分离器的出气口连通二效加热器的进气口，所述的二效分离器的出料口连通二效加热器的进料口，二效加热器的出料口连通二效分离器的循环进料口，二效加热器下端设置排料口，所述的二效分离器的出气口连通冷凝器的进气口，所述的冷凝器的出气口连通真空泵，所述的一效加热器的排料口及二效加热器的排料口均与输送泵的进料口连通，所述的冷凝器的冷凝水出口连通冷凝泵，所述的冷凝器的冷却水进口及冷却水出口连通冷却水源。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的一效分离器的进料口与聚合氯化铝溶液源连通的管路上设置有一效进料阀，所述的一效加热器的排料口与输送泵连通的管路上设置有一效排料阀，所述的二效加热器的排料口与输送泵连通的管路上设置有二效排料阀，所述的一效分离器的出料口与二效分离器的进料口连通的管路上设置有二效进料阀。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的空气加热装置包括罩壳、散热器及冷凝疏水管路，所述的罩壳的进气口连通大气，罩壳的出气口连通气流管道的进风口，所述的罩壳内设置有散热器，所述的散热器的进气口连通蒸汽源，所述的散热器的冷凝出水口连接冷凝疏水管路，所述的冷凝疏水管路为带旁通的疏水管路。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的除尘装置包括喷淋除尘塔及循环泵，所述的喷淋除尘塔的喷淋进液口连通自来水源，喷淋除尘塔的进气口连接风机的出风口，所述的喷淋除尘塔的循环出液口通过循环泵与喷淋除尘塔的循环进液口连通，所述的喷淋除尘塔的出风口连通大气。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的滚筒干燥机为刮板式滚筒干燥机。
本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的输送泵的出料口与滚筒干燥机的进料口连通的管路上设置有进料阀门。
本发明的有益效果为：
1、本发明首先将浓度为40%左右的聚合氯化铝溶液利用外循环蒸发器蒸发浓缩干燥成60%左右的聚合氯化铝溶液，然后再利用滚筒干燥机将浓度为60%左右的聚合氯化铝溶液干燥成浓度为80%左右的半干固体，最后利用气流干燥系统将80%左右的半干固体干燥成颗粒状的聚合氯化铝，颗粒状的聚合氯化铝在使用时不会产生粉尘污染，而且，无论是外循环蒸发器的浓缩干燥还是气流干燥都比滚筒干燥机节约蒸汽的使用量，因此，本发明能够有效的降低蒸汽使用量，从而节约能源，降低固态聚合氯化铝的生产成本。
2、本发明采用双效外循环蒸发器蒸发聚合氯化铝溶液中一吨的水分大约需要550公斤的蒸汽，而刮板式滚筒干燥机蒸发聚合氯化铝溶液中一吨的水分大约需要1.5吨的蒸汽，双效外循环蒸发器配合刮板式滚筒干燥机，在辅助气流干燥系统，能够有效的节约蒸汽用量，从而降低能源消耗。
3、本发明的滚筒干燥机干燥后的80%左右的半干固体进入气流干燥的气流管道，在风机的作用下，进入气流管道的空气先经空气加热装置被加热成热气流，热气流携带80%左右的半干固体在气流管道内流动，热气流吸收半干固体内的水分，聚合氯化铝被干燥，同时，热气流流动时，利用气流压力将半干固体吹散成颗粒状，因此，本发明生产出的固态聚合氯化铝为颗粒状，颗粒状的聚合氯化铝在使用时不会产生粉尘污染，满足环保要求。
4、本发明结构简单、使用方便、成本低廉，能够有效的解决现有固态聚合氯化铝生产效率低下，成本高，市场价格居高不下的问题，能够有效的降低固态聚合氯化铝生产过程中的能源消耗，减少热量排放，节能减排，降低生产成本，提高企业效益。
附图说明
图1为现有的固态聚合氯化铝生产用滚筒干燥系统的结构示意图；
图2为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图2所示，一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，包括外循环蒸发器、输送泵8、滚筒干燥机16、螺旋输送机17、喂料器18、旋风收料器20、风机22及除尘装置，外循环蒸发器为双效外循环蒸发器，包括一效分离器3、一效加热器4、二效分离器5、二效加热器6及冷凝器7，所述的一效分离器3的进料口连通聚合氯化铝溶液源1，一效分离器3的进料口与聚合氯化铝溶液源1连通的管路上设置有一效进料阀11，所述的一效分离器3的出料口连通一效加热器4的进料口及二效分离器5的进料口，一效分离器3的出料口与二效分离器5的进料口连通的管路上设置有二效进料阀14，一效加热器4的出料口连通一效分离器3的循环进料口，所述的一效加热器4的进气口连通蒸汽源2，所述的一效加热器4下端设置排料口，所述的一效分离器3的出气口连通二效加热器6的进气口，所述的二效分离器5的出料口连通二效加热器6的进料口，二效加热器6的出料口连通二效分离器5的循环进料口，二效加热器6下端设置排料口，所述的二效分离器5的出气口连通冷凝器7的进气口，所述的冷凝器7的出气口连通真空泵9，所述的一效加热器4的排料口及二效加热器6的排料口均与输送泵8的进料口连通，一效加热器4的排料口与输送泵8连通的管路上设置有一效排料阀12，所述的二效加热器6的排料口与输送泵8连通的管路上设置有二效排料阀13，所述的冷凝器7的冷凝水出口连通冷凝泵10，所述的冷凝器7的冷却水进口及冷却水出口连通冷却水源，所述的输送泵8的出料口连通滚筒干燥机16的进料口，输送泵8的出料口与滚筒干燥机16的进料口连通的管路上设置有进料阀门15，所述的滚筒干燥机16为刮板式滚筒干燥机16，所述的滚筒干燥机16的进气口连通蒸汽源2，所述的滚筒干燥机16的出料口连通螺旋输送机17的进料口，所述的螺旋输送机17的出料口连通喂料器18的进料口，喂料器18的出料口连通气流管道19，所述的气流管道19的进风口连通大气，所述的气流管道19的进风口上设置有空气加热装置21，所述的空气加热装置21包括罩壳25、散热器26及冷凝疏水管路27，所述的罩壳25的进气口连通大气，罩壳25的出气口连通气流管道19的进风口，所述的罩壳25内设置有散热器26，所述的散热器26的进气口连通蒸汽源2，所述的散热器26的冷凝出水口连接冷凝疏水管路27，所述的冷凝疏水管路27为带旁通的疏水管路，所述的气流管道19的出风口连通旋风收料器20的进风口，所述的旋风收料器20的出风口连通风机22的进风口，所述的旋风收料器20的出料口通过闭风卸料器23连接料仓24，所述的风机22的出风口连接除尘装置。所述的除尘装置包括喷淋除尘塔28及循环泵29，所述的喷淋除尘塔28的喷淋进液口连通自来水源30，喷淋除尘塔28的进气口连接风机22的出风口，所述的喷淋除尘塔28的循环出液口通过循环泵29与喷淋除尘塔28的循环进液口连通，所述的喷淋除尘塔28的出风口连通大气。
使用时，打开一效进料阀11，关闭一效排料阀12及二效排料阀13，聚合氯化铝生产系统生产出的浓度在40%左右的聚合氯化铝溶液进入一效分离器3，蒸汽源2提供的高温蒸汽从一效加热器4的进气口进入，打开真空泵9抽取真空，浓度在40%左右的聚合氯化铝溶液从一效分离器3的出料口进入一效加热器4的进料口，在一效加热器4内高温蒸汽通入聚合氯化铝溶液内，使其沸腾产生气泡，在真空及压差作用下，气泡携带聚合氯化铝溶液从一效加热器4的出料口流出，从一效分离器3的循环进料口再次进入一效分离器3内，如此形成循环加热蒸发，浓度在40%左右的聚合氯化铝溶液中的水份蒸发，聚合氯化铝溶液被初步浓缩。打开二效进料阀14，在一效分离器3与二效分离器5之间的压力差的作用下，一效分离器3内的聚合氯化铝溶液经二效进料阀14进入二效分离器5内，一效分离器3分离出的蒸汽从二效加热器6的进气口进入二效加热器6内，聚合氯化铝溶液从二效分离器5的出料口流出进入二效加热器6内，一效分离器3分离出的蒸汽对二效加热器6内的聚合氯化铝溶液再次加热，使其沸腾，在真空及压差作用下，聚合氯化铝溶液在二效加热器6与二效分离器5之间形成循环，二效分离器5排出的蒸汽进入冷凝器7，在冷凝器7内被冷凝，冷凝水通过冷凝泵10排出，不冷凝气体从冷凝器7的排空口在真空泵9的作用下排出。浓度为40%左右的聚合氯化铝溶液被蒸发浓缩至浓度为60%左右。
打开输送泵8，一效排料阀12、二效排料阀13及进料阀门15，被双效外循环蒸发器蒸发浓缩后的浓度约为60%左右的聚合氯化铝溶液在输送泵8的作用下进入滚筒干燥机16，滚筒干燥机16为刮板式滚筒干燥机16，聚合氯化铝溶液落入刮板式滚筒干燥机16的料池内，料池上方的滚筒内通入高温蒸汽，滚筒滚动过程中，料池内的聚合氯化铝溶液粘附在滚筒表面，被滚筒内的高温蒸汽加热，聚合氯化铝溶液的水分被蒸发，聚合氯化铝溶液再次提高到浓度为80%左右的半干固体，刮板式滚筒干燥机16的刮板将干燥后的粘附在滚筒表面的半干固体刮下，并落入螺旋输送机17内，被螺旋输送机17内输送，之后进入喂料器18内，刮板式滚筒干燥机为现有技术，本实施例中不再详细叙述。
启动风机22，外界空气进入空气加热装置21的壳体内，高温蒸汽从散热器26的进气口进入，散热器26散热加热进入壳体内的空气，空气升温干燥，高温干燥空气在风机22作用下沿气流管道19流动，流经喂料器18时，携带喂料器18输出的浓度为80%左右的聚合氯化铝沿气流管道19流动，在流动过程中，高温干燥空气吸收聚合氯化铝的水分，聚合氯化铝被干燥成颗粒状态，颗粒状干燥聚合氯化铝与空气一起进入旋风收料器20内，空气被风机22抽出，颗粒状干燥聚合氯化铝从旋风收料器20下端出料口流出，打开闭风卸料器23聚合氯化铝颗粒落入料仓24存储，被风机22抽出的空气进入喷淋除尘塔28，在喷淋除尘塔28内，风机22抽送的空气被自来水喷淋清洗，空气被清洗除尘后排空，在循环泵29的作用下，进入喷淋除尘塔28内的自来水循环使用。
需要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。
Claims (7)
1.一种高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：包括外循环蒸发器、输送泵（8）、滚筒干燥机（16）、螺旋输送机（17）、喂料器（18）、旋风收料器（20）、风机（22）及除尘装置，所述的外循环蒸发器的进料口连通聚合氯化铝溶液源（1），所述的外循环蒸发器的进气口连通蒸汽源（2），所述的外循环蒸发器的出料口通过输送泵（8）连通滚筒干燥机（16）的进料口，所述的滚筒干燥机（16）的进气口连通蒸汽源（2），所述的滚筒干燥机（16）的出料口连通螺旋输送机（17）的进料口，所述的螺旋输送机（17）的出料口连通喂料器（18）的进料口，喂料器（18）的出料口连通气流管道（19），所述的气流管道（19）的进风口连通大气，所述的气流管道（19）的进风口上设置有空气加热装置（21），所述的气流管道（19）的出风口连通旋风收料器（20）的进风口，所述的旋风收料器（20）的出风口连通风机（22）的进风口，所述的旋风收料器（20）的出料口通过闭风卸料器（23）连接料仓（24），所述的风机（22）的出风口连接除尘装置。
2.根据权利要求1所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的外循环蒸发器为双效外循环蒸发器，包括一效分离器（3）、一效加热器（4）、二效分离器（5）、二效加热器（6）及冷凝器（7），所述的一效分离器（3）的进料口连通聚合氯化铝溶液源（1），所述的一效分离器（3）的出料口连通一效加热器（4）的进料口及二效分离器（5）的进料口，一效加热器（4）的出料口连通一效分离器（3）的循环进料口，所述的一效加热器（4）的进气口连通蒸汽源（2），所述的一效加热器（4）下端设置排料口，所述的一效分离器（3）的出气口连通二效加热器（6）的进气口，所述的二效分离器（5）的出料口连通二效加热器（6）的进料口，二效加热器（6）的出料口连通二效分离器（5）的循环进料口，二效加热器（6）下端设置排料口，所述的二效分离器（5）的出气口连通冷凝器（7）的进气口，所述的冷凝器（7）的出气口连通真空泵（9），所述的一效加热器（4）的排料口及二效加热器（6）的排料口均与输送泵（8）的进料口连通，所述的冷凝器（7）的冷凝水出口连通冷凝泵（10），所述的冷凝器（7）的冷却水进口及冷却水出口连通冷却水源。
3.根据权利要求2所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的一效分离器（3）的进料口与聚合氯化铝溶液源（1）连通的管路上设置有一效进料阀（11），所述的一效加热器（4）的排料口与输送泵（8）连通的管路上设置有一效排料阀（12），所述的二效加热器（6）的排料口与输送泵（8）连通的管路上设置有二效排料阀（13），所述的一效分离器（3）的出料口与二效分离器（5）的进料口连通的管路上设置有二效进料阀（14）。
4.根据权利要求1所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的空气加热装置（21）包括罩壳（25）、散热器（26）及冷凝疏水管路（27），所述的罩壳（25）的进气口连通大气，罩壳（25）的出气口连通气流管道（19）的进风口，所述的罩壳（25）内设置有散热器（26），所述的散热器（26）的进气口连通蒸汽源（2），所述的散热器（26）的冷凝出水口连接冷凝疏水管路（27），所述的冷凝疏水管路（27）为带旁通的疏水管路。
5.根据权利要求1所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的除尘装置包括喷淋除尘塔（28）及循环泵（29），所述的喷淋除尘塔（28）的喷淋进液口连通自来水源（30），喷淋除尘塔（28）的进气口连接风机（22）的出风口，所述的喷淋除尘塔（28）的循环出液口通过循环泵（29）与喷淋除尘塔（28）的循环进液口连通，所述的喷淋除尘塔（28）的出风口连通大气。
6.根据权利要求1所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的滚筒干燥机（16）为刮板式滚筒干燥机。
7.根据权利要求1所述的高效节能的聚合氯化铝生产用干燥系统，其特征在于：所述的输送泵（8）的出料口与滚筒干燥机（16）的进料口连通的管路上设置有进料阀门（15）。
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