CN111076499A - 一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,解决了现有干燥系统易堵塞难清理以及未能针对性地干燥高盐废水资源化结晶盐的问题。该系统包括包括干燥床、一级旋风分离器、除尘器、螺旋输送机、引风机、成品盐料仓以及稀料收集罐;干燥床设置有物料入口、漏料出口、干料出口、热风入口;干燥床内热风入口上方设置有热风分布板,干燥床由上至下设置有至少3个温度监测点;干燥床内设置有搅拌装置,该搅拌装置的搅拌轴上由上至下设置有布料叶轮和防积叶轮;防积叶轮与热风分布板之间的距离小于等于10mm;干料出口接一级旋风分离器;漏料出口接螺旋输送机。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术,具体涉及一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统。
背景技术
高盐废水处理系统处理的对象主要是指洗涤废水、循环水系统排水、除盐水系统排水、回用系统浓水等中低浓度含盐废水,经过化学软化澄清、多介质过滤等预处理以及“超滤+反渗透”双膜深度处理及回用后系统剩余的浓水,其特点是成分复杂、含盐量高、有机物含量高。
现阶段资源化结晶盐技术一般通过预处理去除浓盐水中大部分有机物和重金属,再通过热(冷)法结晶技术,将废水中含量最多的Na2SO4和NaCl分质结晶,生产合格产品水(产品水达到初级再生水水质指标)和产品盐的技术(其中氯化钠品质不低于“GB/T 5462-2015工业盐”标准中的精制工业盐一级标准要求;硫酸钠品质不低于“GB/T 6009-2014工业无水硫酸钠”标准中的I类一等品标准要求)。
干燥系统作为生产产品盐的最后一个工艺环节,将蒸发结晶系统离心产生的结晶盐(通常含水率5%),通过干燥脱除水分使之完全成为符合工业标准的合格产品盐。
干燥系统有着极其严格的进料条件,即含水率不能高于设计值(通常不高于5%),但在实际高盐废水资源化结晶生产中,往往存在进水波动性大,含盐成分复杂,离心机产出稀料不可避免;同时,由于离心机冲洗水等容易进入干燥系统造成系统极易发生结块、物料堆积甚至系统瘫痪;而干燥系统瘫痪又会造成前端蒸发结晶系统停车,乃至整个零排放系统停车,因此设计抗击稀料冲击的高盐废水资源化结晶盐的干燥装置非常必要。
目前,常用的结晶盐干燥系统存在以下问题:
1.未有根据高盐废水资源化结晶盐特别设计的干燥装置;
2.干燥系统调节能力不强,进料含水率超出设计值不能及时发现并采取调节措施;
3.常用的振动流化床、沸腾床、盘式干燥器极易堵塞并难以清理。
发明内容
本发明的目的在于解决现有干燥系统存在易堵塞、难清理以及不能针对性地干燥高盐废水资源化结晶盐的不足之处,而提供了一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统。
为实现上述目的,本发明所提供的技术解决方案是:
一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特殊之处在于,包括干燥床、一级旋风分离器、除尘器、螺旋输送机、引风机、成品盐料仓以及稀料收集罐;
所述干燥床的顶部设置有物料入口、底部设置有漏料出口,上部设置有干料出口、下部设置有热风入口;干燥床内热风入口上方设置有热风分布板,该热风分布板上设置有多个通孔;干燥床由上至下设置有至少3个温度监测点,便于工作人员观测干燥床内的温度分布是否均匀;
干燥床内设置有搅拌装置,该搅拌装置的搅拌轴上由上至下设置有两组叶轮,分别为布料叶轮和防积叶轮,布料叶轮用于将进入干燥床的物料打散、分散均匀、以便热风将物料干燥,防积叶轮用于防止物料将热风分布板上的通孔堵塞,不利于热风进入;所述两组叶轮位于干料出口之下,热风分布板之上;其中,防积叶轮与热风分布板之间的距离小于等于10mm,利用防积叶轮旋转刮料,防止物料堆积在热风分布板;
所述干燥床的干料出口接一级旋风分离器的入口,一级旋风分离器的物料出口接成品盐料仓,一级旋风分离器的风口接除尘器的入口,除尘器的物料出口接成品盐料仓,除尘器的风口接引风机;所述引风机用于为整个干燥系统提供负压环境,并排出系统尾气;
所述干燥床的漏料出口接螺旋输送机,螺旋输送机在此用于将从干燥床中漏下的干燥结晶盐输送至成品盐料仓;所述螺旋输送机设置有倾角,其位于下侧的一端接稀料收集罐,位于上侧的一端接成品盐料仓;螺旋输料机上设置有联动的称重装置和螺旋电机,称重装置用于判断输送至螺旋输料机输料带上的物料是否为干料,螺旋电机根据称重装置的反馈结果调整螺旋桨的转向,将物料输送至稀料收集罐或成品盐料仓,为干料时,物料向上输送,最终进入成品盐料仓;为湿物料时,物料向下输送,最终进入稀料收集罐。
进一步地,为了降低粉尘排放、提高结晶盐的回收率,避免一级旋风分离器将未分离的干燥结晶盐排入除尘器中,所述一级旋风分离器与除尘器之间还设置有二级旋风分离器;所述二级旋风分离器的入口接一级旋风分离器的风口,风口接除尘器的入口,物料出口接成品盐料仓;经过二级旋风分离器干燥结晶盐分离效率达到98%。
进一步地,还包括热风产生单元;
所述热风产生单元包括沿空气流向依次连通的空气过滤器、鼓风机、空气换热器;空气换热器的主要作用是将空气加热到适当温度,通常为设定为110℃;
所述空气换热器通过蒸汽调节阀外接蒸汽,蒸汽通常选用0.5MPa低压蒸汽,经过蒸汽调节阀进入空气换热器换热冷凝为饱和冷凝水后,通过凝水出口排出系统回用;空气换热器的热风出口接干燥床的热风入口,两者之间设置有温度传感器;所述蒸汽调节阀与温度传感器联动设置,以满足设定温度。
上述空气换热器通常选用翅片式,单位体积内换热面积较大,换热温差一般为10~15℃;
进一步地,还包括与成品盐料仓连接的包装单元,将成品盐包装成可供运输的成品产品。
进一步地,还包括溜管;所述溜管为直管,倾斜插入干燥床的物料入口,将物料输送至干燥床,且溜管上设置有振打器,定期振动防止物料沉积在溜管壁上;溜管与上游离心机的出口可采用分离式连接方式,连接处设计可阻断稀料(包括冲洗水)进入干燥系统的闸板。
进一步地,所述布料叶轮包括多个沿周向均匀设置的布料叶片,且每个布料叶片的截面面积沿落料方向由上至下逐渐增大、沿干燥床径向由内至外逐渐增大;所述防积叶轮包括多个沿周向均匀设置的防积叶片,且每个防积叶片的底面为平面,防积叶片的截面面积沿落料方向由上至下逐渐减小或保持不变,便于刮除落在热风分布板上的物料。
进一步地,所述热风分布板上通孔的孔径为18~22mm,一般为20mm即可;孔间距可依据设计产量确定。
进一步地,所述稀料收集罐中设置有用于显示进料含水率是否超标的报警装置,可结合报警信息,根据系统运行实际工况改变系统运行负荷如加大风机风量、系统温度等措施。
所述成品盐料仓中设置有满仓报警装置。
进一步地,所述干燥床上设置有观察窗口,便于工作人员观察流化状态,并调整风量和温度;且干燥床上每个温度监测点均设置有温度传感器;
所述干燥床的干料出口与一级旋风分离机之间也设置有温度传感器。
进一步地,所述空气过滤器与鼓风机之间、鼓风机与空气换热器之间、空气换热器与干燥床之间、一级旋风分离机与成品盐料仓之间、二级旋风分离机与成品盐料仓之间、除尘器与成品盐料仓之间均设置有阀门。
进一步地,上述搅拌装置采用的电机为变频电机,转动频率及转动方向均可调节。
本发明的优点是:
1.本发明为针对高盐废水资源化结晶盐专有设计,其干燥床搅拌器的搅拌轴上设置有布料叶轮和防积叶轮;布料叶轮可将物料机械打散,使得物料分布均匀;防积物料则可将热风分布板上的物料刮除,消除热风分布板堵孔问题。通过在干燥床下方设置倾斜的螺旋输送机,可将含水率过高物料、结块物料排至稀料收集罐,将从干燥床中漏下的干燥结晶盐排至成品盐料仓,机械化分类,提高成品盐的回收率。
2.本发明设置有两级旋风分离机,可将干燥结晶盐分离效率提升至98%。
3.本发明设置有满仓报警器以及含水率超标报警器,有效协助工作人员工作,针对性地提高系统运行负荷如加大风机风量、系统温度等措施。
4.本发明的溜管上设置有振打器,定期振动,能有效防止物料沉积在溜管壁。
5.本发明中布料叶轮采用截面面积沿落料方向由上至下逐渐增大、沿干燥床径向由内至外逐渐增大的布料叶片,既能进一步防止物料下落至干燥床底部,又能增大布料叶片与物料的接触面积,使得物料分布均匀;防积叶轮采用截面面积沿落料方向由上至下逐渐减小或保持不变、且底面为平面的防积叶片,既能防止物料堆积在叶轮上,又能快速将落在热风分布板上的物料刮除,提高工作效率。
附图说明
图1为本发明干燥系统的示意图;
图2为本发明干燥系统中干燥床的结构示意图;
图3为本发明干燥系统中布料叶轮的俯视图;
图4为本发明干燥系统中布料叶片的截面图;
图5为本发明干燥系统中防积叶轮的俯视图;
图6为本发明干燥系统中防积叶片的截面图。
附图标记如下:
1-空气过滤器;2-鼓风机;3-空气换热器;4-离心机;5-干燥床;6-一级旋风分离器;7-二级旋风分离器;8-引风机;9-除尘器;10-螺旋输送机;11-成品盐料仓;12-稀料收集罐;13-包装单元;14-蒸汽调节阀;15-温度传感器;16-物料入口;17-漏料出口;18-干料出口;19-热风入口;20-布料叶轮;21-防积叶轮;22-热风分布板;23-布料叶片;24-防积叶片。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明的内容作进一步的详细描述:
如图1-图6所示,一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统包括热风产生单元、干燥床5、一级旋风分离器6、二级旋风分离器7、除尘器9、螺旋输送机10、引风机8、成品盐料仓11、稀料收集罐12以及包装单元13。
热风产生单元包括沿空气流向依次连接的空气过滤器1、鼓风机2、空气换热器3;空气经过空气过滤器1过滤后,通过鼓风机2进入空气换热器3;空气换热器3的主要作用是将空气加热到适当温度(通常为设定为110℃);空气换热器3通过蒸汽调节阀14外接蒸汽,蒸汽通常选用0.5MPa低压蒸汽,经过蒸汽调节阀14进入空气换热器3换热冷凝为饱和冷凝水后,通过凝水出口排出系统回用;空气换热器3通常选用翅片式,单位体积内换热面积较大,换热温差一般为10~15℃,其热风出口接干燥床5的热风入口19,两者之间设置有温度传感器15;蒸汽调节阀14与温度传感器15联动设置,以满足设定温度。
待干燥的高盐废水资源化结晶盐从离心机4落下,经过溜管进入干燥床5的物料入口16,溜管为直管,倾斜插入干燥床5的物料入口16,将物料输送至干燥床5,长度尽可能短,且溜管上设置有振打器,定期振动防止物料沉积在溜管壁上;溜管与上游的离心机4出口可采用分离式连接方式,连接处设计可阻断稀料(包括冲洗水)进入干燥系统的闸板。
干燥床5是干燥高盐废水资源化结晶盐的主要区域,在微负压下运行,顶部设置有物料入口16、底部设置有漏料出口17,上部设置有干料出口18、下部设置有热风入口19,热风通过热风入口19进入使得结晶盐在干燥床5中呈流化状态;干燥床5上设置观察窗,便于工作人员观察流化状态,并调整风量和温度。干燥床5内热风入口19上方设置有热风分布板22,该热风分布板22上设置有多个通孔,通孔的孔径为18~22mm,一般为20mm即可;孔间距可依据设计产量确定;干燥床5由上至下设置有至少3个温度监测点(安装温度传感器15),便于工作人员观测干燥床5内的温度分布是否均匀;
干燥床5内设置有搅拌装置,该搅拌装置的搅拌轴上由上至下设置有两组叶轮,分别为布料叶轮20和防积叶轮21,布料叶轮20用于将进入干燥床5的物料打散、分散均匀、以便热风将物料干燥,防积叶轮21用于防止物料将热风分布板22上的通孔堵塞,不利于热风进入;两组叶轮位于干料出口18之下,热风分布板22之上,即防积叶轮21与热风分布板22之间存在间隙;其中,防积叶轮21与热风分布板22之间的间隙小于等于10mm。
布料叶轮20包括多个沿周向均匀设置的布料叶片23,且每个布料叶片23的截面面积沿落料方向由上至下逐渐增大、沿干燥床5径向由内至外逐渐增大,比如图2-4中,布料叶片23为扇形,截面为三角形;防积叶轮21包括多个沿周向均匀设置的防积叶片24,且每个防积叶片24的底面为平面,防积叶片24的截面面积沿落料方向由上至下逐渐减小或保持不变,便于刮除落在热风分布板22上的物料,比如图5-6中,防积叶片24为竖直叶片,底面为平面。
搅拌装置采用的电机为变频电机,转动频率及转动方向均可调节。
干燥床5的干料出口18接一级旋风分离器6的入口,两者之间设置有温度传感器15,一级旋风分离器6的物料出口接成品盐料仓11,一级旋风分离器6的风口接二级旋风分离器7的入口,二级旋风分离器7的物料出口接成品盐料仓11,二级旋风分离器7的风口接除尘器9的入口,除尘器9的物料出口接成品盐料仓11,除尘器9的风口接引风机8。一级旋风分离器6的主要作用是分离超过85%干燥结晶盐物料,干燥结晶盐物料从下部排出至成品盐料仓11,粉尘随热风进入二级旋风分离器7;二级旋风分离器7的主要作用是分离一级旋风分离器6未分离干燥结晶盐,降低粉尘排放,经过二级旋风分离器7干燥结晶盐分离效率达到98%,粉尘随热风进入除尘器9进一步除尘;该除尘器9可选用布袋除尘器9,其作用是使得排放尾气达到国家要求的排放标准;该引风机8的作用是为整个干燥系统提供负压环境,并排出系统尾气。
干燥床5的漏料出口17接螺旋输送机10,螺旋输送机10设置有倾角,其位于下侧的一端接稀料收集罐12,位于上侧的一端接成品盐料仓11;螺旋输送机10在此用于将从干燥床5中漏下的干燥结晶盐输送至成品盐料仓11。螺旋输料机上设置有联动的称重装置和螺旋电机,称重装置对输送至螺旋输料机输料带上的物料进行称重,并将称重结果传送至控制装置,控制装置通过物料重量反算出物料的含水率,进行比对,判断该物料为干料还是湿料,然后根据判断结果调整螺旋电机螺旋桨的转向,将物料输送至稀料收集罐12或成品盐料仓11,为干料时,物料向上输送,最终进入成品盐料仓11;为湿物料时,物料向下输送,最终进入稀料收集罐12收集,便于人工排出;其中,控制装置采用现有技术即可,通过控制装置将称重装置和螺旋输料机联动设置。
包装单元13则与成品盐料仓11连接,将成品盐包装成可供运输的成品产品,可采用常用的包装机。
为了便于工作人员掌握系统运行情况,稀料收集罐12中设置有用于显示进料含水率是否超标的报警装置,可结合报警信息,根据系统运行实际工况改变系统运行负荷如加大风机风量、系统温度等措施。成品盐料仓11中设置有满仓报警装置。
为了便于控制整个干燥系统的运行,空气过滤器1与鼓风机2之间、鼓风机2与空气换热器3之间、空气换热器3与干燥床5之间、一级旋风分离机与成品盐料仓11之间、二级旋风分离机与成品盐料仓11之间、除尘器9与成品盐料仓11之间均设置有阀门。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:包括干燥床(5)、一级旋风分离器(6)、除尘器(9)、螺旋输送机(10)、引风机(8)、成品盐料仓(11)以及稀料收集罐(12);
所述干燥床(5)的顶部设置有物料入口(16)、底部设置有漏料出口(17)、上部设置有干料出口(18)、下部设置有热风入口(19);干燥床(5)内热风入口(19)上方设置有热风分布板(22),该热风分布板(22)上设置有多个通孔;干燥床(5)由上至下设置有至少3个温度监测点;
干燥床(5)内设置有搅拌装置,该搅拌装置的搅拌轴上由上至下设置有两组叶轮,分别为布料叶轮(20)和防积叶轮(21);所述两组叶轮位于干料出口(18)之下,热风分布板(22)之上;其中,防积叶轮(21)与热风分布板(22)之间的距离小于等于10mm;
所述干燥床(5)的干料出口(18)接一级旋风分离器(6)的入口,一级旋风分离器(6)的物料出口接成品盐料仓(11),一级旋风分离器(6)的风口接除尘器(9)的入口,除尘器(9)的物料出口接成品盐料仓(11),除尘器(9)的风口接引风机(8);所述引风机(8)用于为整个干燥系统提供负压环境,并排出系统尾气;
所述干燥床(5)的漏料出口(17)接螺旋输送机(10);所述螺旋输送机(10)设置有倾角,其位于下侧的一端接稀料收集罐(12),位于上侧的一端接成品盐料仓(11);螺旋输料机上设置有联动的称重装置和螺旋电机,称重装置用于判断输送至螺旋输料机输料带上的物料是否为干料,螺旋电机根据称重装置的反馈结果调整螺旋桨的转向,将物料输送至稀料收集罐(12)或成品盐料仓(11)。
2.根据权利要求1所述的应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述一级旋风分离器(6)与除尘器(9)之间还设置有二级旋风分离器(7);所述二级旋风分离器(7)的入口接一级旋风分离器(6)的风口,风口接除尘器(9)的入口,物料出口接成品盐料仓(11)。
3.根据权利要求2所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:还包括热风产生单元;
所述热风产生单元包括沿空气流向依次连通的空气过滤器(1)、鼓风机(2)、空气换热器(3);
所述空气换热器(3)通过蒸汽调节阀(14)外接蒸汽,其热风出口接干燥床(5)的热风入口(19),两者之间设置有温度传感器(15);所述蒸汽调节阀(14)与温度传感器(15)联动设置。
4.根据权利要求2或3所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:还包括与成品盐料仓(11)连接的包装单元(13)。
5.根据权利要求4所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:还包括溜管;
所述溜管为直管,倾斜插入干燥床(5)的物料入口(16),将物料输送至干燥床(5),且溜管上设置有振打器。
6.根据权利要求5所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述布料叶轮(20)包括多个沿周向均匀设置的布料叶片(23),且每个布料叶片(23)的截面面积沿落料方向由上至下逐渐增大、沿干燥床(5)径向由内至外逐渐增大;
所述防积叶轮(21)包括多个沿周向均匀设置的防积叶片(24),且每个防积叶片(24)的底面为平面,防积叶片(24)的截面面积沿落料方向由上至下逐渐减小或保持不变。
7.根据权利要求6所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述热风分布板(22)上通孔的孔径为18~22mm。
8.根据权利要求7所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述稀料收集罐(12)中设置有用于显示进料含水率是否超标的报警装置;
所述成品盐料仓(11)中设置有满仓报警装置。
9.根据根据权利要求8所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述干燥床(5)上设置有观察窗口,且干燥床(5)上每个温度监测点均设置有温度传感器(15);
所述干燥床(5)的干料出口(18)与一级旋风分离机之间也设置有温度传感器(15)。
10.根据根据权利要求9所述应用于高盐废水资源化结晶盐的干燥系统,其特征在于:
所述空气过滤器(1)与鼓风机(2)之间、鼓风机(2)与空气换热器(3)之间、空气换热器(3)与干燥床(5)之间、一级旋风分离机与成品盐料仓(11)之间、二级旋风分离机与成品盐料仓(11)之间、除尘器(9)与成品盐料仓(11)之间均设置有阀门。
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