CN111389050A - 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备 - Google Patents

一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备 Download PDF

Info

Publication number
CN111389050A
CN111389050A CN202010236921.3A CN202010236921A CN111389050A CN 111389050 A CN111389050 A CN 111389050A CN 202010236921 A CN202010236921 A CN 202010236921A CN 111389050 A CN111389050 A CN 111389050A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inorganic gel
bentonite inorganic
bentonite
slurry
dehydrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010236921.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111389050B (zh
Inventor
任子杰
印航
雷宇晨
高惠民
管俊芳
刘宇航
刘童
刘娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongneng Jianhuiying Nonmetallic Materials (Liaoning) Co.,Ltd.
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN202010236921.3A priority Critical patent/CN111389050B/zh
Publication of CN111389050A publication Critical patent/CN111389050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111389050B publication Critical patent/CN111389050B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/16—Evaporating by spraying
    • B01D1/18—Evaporating by spraying to obtain dry solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • B01D1/30—Accessories for evaporators ; Constructional details thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D50/00—Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/20—Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D46/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/36—Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38—Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • C01B33/40—Clays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备，该工艺包括以下步骤：将膨润土无机凝胶浆料置于浆池侧壁由脱水剂填充或成型而成的脱水机中，并对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力，得到经预脱水后的膨润土无机凝胶；将经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品。本发明提供的脱水工艺可有效实现对膨润土无机凝胶的脱水，提高干燥作业效率，降低干燥成本，且工艺简单、操作简便，可为生产创造较大的经济效益；本发明提供的脱水机的浆池由具有强吸水性的非金属矿填充或成型而成，在对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力的同时对其进行脱水，使其层间水分子摆脱层间域的束缚，被吸附到浆池中，解决膨润土无机凝胶脱水的技术难题。

Description

一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备
技术领域
本发明涉及脱水技术领域，具体涉及一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备。
背景技术
膨润土无机凝胶是由膨润土经过提纯除杂、钠化改性、凝胶性能调节、干燥等工艺制备的无机凝胶，其充分水化后能够形成非牛顿流体型触变性凝胶。膨润土无机凝胶在水中高度分散，形成网状空间结构，并将大量自由水束缚于层间域，使其本身获得较高的粘度。这种粘度与剪切速度变化关系密切：剪切力高，胶体呈低粘滞性悬浮液；剪切力低或静止状态下，则恢复到初始的均相塑性体状态。正是由于膨润土无机凝胶的触变体系特性，使其在工业上被广泛应用，尤其是在日化工业中用以控制膏体的流变性、触变性、扩散性、粘滞性和稠度。
优质的膨润土无机凝胶一般采用湿法生产，为保证膨润土无机凝胶在水中充分分散并被改性，一般矿浆的浓度需控制在5-8％。然而，由于膨润土无机凝胶充分水化后束缚水分子形成的胶体粘度较大，导致其脱水十分困难。同时，膨润土无机凝胶属于非牛顿流体，采用压滤等方式对其进行脱水时，其表现出均相塑性体的特性，水分子被牢固束缚于层间域，很难受到外力挤压而被去除；而当膨润土无机凝胶被储运时，又表现出良好的流动性，故而无法采用如回转窑等固态物料常用的、热效率较高、成本低廉的干燥方式进行干燥。工业上一般采用喷雾干燥对日化用膨润土无机凝胶进行脱水干燥，产品质量要求更为严格的医用膨润土无机凝胶则需要采用冷冻干燥的方式进行脱水干燥，干燥效率低、能耗大、成本高。
因此，需要研发一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，提高干燥作业的效率，降低干燥成本，达到节能降耗的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备，解决现有技术中对膨润土无机凝胶脱水时脱水效率低、能耗大、成本高的技术问题。
为达到上述技术目的，本发明的第一方面提供了一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，包括以下步骤：
将膨润土无机凝胶浆料置于浆池侧壁由脱水剂填充或成型而成的脱水机中，并对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力，得到经预脱水后的膨润土无机凝胶；
将经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品。
本发明的第二方面提供一种脱水机，包括浆池、滤布衬套、搅拌桨和驱动电机；其中，
浆池的侧壁由脱水剂填充或成型而成，滤布衬套可拆卸地设置在浆池内；
搅拌桨的一端伸入滤布衬套内，另一端与设于浆池外侧的驱动电机转动连接。
本发明第二方面提供的脱水机用于实施本发明第一方面中的膨润土无机凝胶的脱水工艺。
本发明的第三方面提供了一种膨润土无机凝胶的脱水设备，包括脱水机、喷雾干燥机、凝胶成品贮槽、旋风分离器、袋式除尘器、余热干燥装置和冷凝器；其中，
脱水机的出料口与喷雾干燥机的进料口通过管道连通，喷雾干燥机的出料口与凝胶成品贮槽通过管道连通；
喷雾干燥机的烟气出口与旋风分离器的进气口通过管道连通，旋风分离器的出气口与袋式除尘器的进气口通过管道连通，袋式除尘器的出气口与余热干燥装置的进气口通过管道连通，余热干燥装置的出气口与冷凝器通过管道连通；
旋风分离器和袋式除尘器的出料口均与凝胶成品贮槽通过管道连通；
本发明第三方面提供的膨润土无机凝胶的脱水设备用于实施本发明第一方面提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的脱水工艺可有效实现对膨润土无机凝胶的脱水，提高干燥作业效率，降低干燥成本，且工艺简单、操作简便，可为生产创造较大的经济效益；
本发明提供的脱水机的浆池侧壁由具有强吸水性的非金属矿填充或成型而成，在对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力的同时对其进行脱水，使其层间水分子摆脱层间域的束缚，被吸附到浆池侧壁中，解决膨润土无机凝胶低能耗脱水的技术难题。
附图说明
图1是本发明提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺一实施方式的工艺流程图；
图2是本发明提供的脱水机一实施方式的结构示意图；
图3是图2的右视图；
图4是图2中浆池和滤布衬套第一实施方式的结构示意图；
图5是图4中池体和衬套笼架的装配结构示意图；
图6是图2中浆池和滤布衬套第二实施方式的结构示意图；
图7是本发明提供的膨润土无机凝胶的脱水设备一实施方式的结构示意图；
图8是本发明实施例中所用高纯钙基膨润土无机凝胶的X射线衍射图谱；
图9是本发明实施例中所用经过钠改性后的无机凝胶的X射线衍射图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1，本发明的第一方面提供了一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，包括以下步骤：
S1:将膨润土无机凝胶浆料置于浆池侧壁由脱水剂填充或成型而成的脱水机中，并对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力，得到经预脱水后的膨润土无机凝胶；
S2:将经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品。
本发明充分利用膨润土无机凝胶浆料在剪切力高的条件下呈低粘滞性悬浮液的非牛顿流体特性，通过水分子在不同浓度物质之间的扩散效应，在对膨润土无机凝胶施加高剪切力的同时进行吸附脱水，通过剪切力破坏胶体的稳定性，使被束缚于蒙脱石层间域的“层间水”分子有机会摆脱层间域的束缚，向水含量低的区域扩散，减小了后续进入喷雾干燥装置中的含水量，从而实现最终提高脱水效率、降低能耗、降低成本的目的。
优选地，上述对膨润土无机凝胶施加剪切力的过程具体为：采用搅拌的方式使膨润土无机凝胶高速旋转，从而使被束缚于蒙脱石层间域的“层间水”分子有机会摆脱层间域的束缚，并被成型或填充于浆池侧壁的脱水剂吸附。
进一步地，上述搅拌的速率为500～2000r/min，更进一步为1000～2000r/min。
优选地，上述脱水机的浆池侧壁由脱水剂填充而成，且所用脱水剂为硅藻土、蛭石、沸石、海泡石、凹凸棒石中的一种或多种。上述脱水剂为粉末状，具有比表面积大、微孔结构丰富的特性，物化性质稳定，与膨润土无机凝胶不发生反应，吸水后体积不膨胀。由于这些矿物丰富的微孔结构和较大的比表面积，使其拥有很强的吸水能力。
优选地，上述脱水机的浆池侧壁由脱水剂成型而成，且所用脱水剂为石膏。上述脱水剂与水混合后可以成型，成型后具有丰富毛细管结构，对水分子有很强的吸附力。
进一步地，上述脱水剂吸水后可自然风干或利用余热烘干，便于实现脱水剂的重复利用，降低成本。上述两类脱水剂，在吸水之后都能保持原形态不发生变化，不具备流动性，易于干燥，在室温较高、空气流动性较好的情况下可以自然风干，也可利用余热烘干。但无论是风干还是烘干，由于通过脱水处理，难于摆脱分子束缚的“层间水”已经转换成了易于失去的“吸附水”，干燥的能耗都远低于喷雾干燥法干燥无机凝胶。粉末状非金属矿物可反复使用，石膏等成型后可反复使用60-80次，损坏后可修补。
如图2-3，本发明的第二方面提供了一种脱水机1，包括浆池11、滤布衬套12、搅拌桨13和驱动电机14；其中，浆池11的侧壁由脱水剂填充或成型而成，便于利用浆池11侧壁的脱水剂对膨润土无机凝胶内的水进行吸附；滤布衬套12可拆卸地设置在浆池11内，用于盛放膨润土无机凝胶；搅拌桨13的一端伸入滤布衬套12内，另一端与设于浆池11外侧的驱动电机14转动连接，从而使搅拌桨13在驱动电机14的带动下，对滤布衬套12内的物料施加高剪切力。
本发明第二方面提供的脱水机用于实施本发明第一方面中的膨润土无机凝胶的脱水工艺。
优选地，如图4，浆池11包括池体111和衬套笼架112，池体111与衬套笼架112同轴设置，且脱水剂填充于池体111和衬套笼架112之间的区域内。其中，池体11的材质为钢或混凝土，衬套笼架112用于固定滤布衬套12。具体地，如图5，池体111和衬套笼架112均为正六棱柱形；衬套笼架112由钢网制成，其通过池体111底部的6个V型卡角1112固定，使衬套笼架112置于池体111的正中心，避免搅拌桨13在旋转的过程中刮蹭甚至击打滤布衬套12，造成滤布衬套12损坏。脱水机1工作时，需先注满浆料，而后在衬套笼架112与池体111之间的空腔内填充脱水剂。
优选地，如图6，浆池11的侧壁由脱水剂成型而成；具体地，由脱水剂与水混合成型制造而成，滤布衬套12放入浆池11内固定即可注入膨润土无机凝胶进行脱水作业。
进一步地，滤布衬套12为正六棱柱形，顶部有提耳，滤布衬套12通过提耳可拆卸的安装在浆池11内，从而防止滤布衬套发生变形或位移。
优选地，本发明提供的脱水机还包括搅拌机架15，搅拌桨13和驱动电机14通过搅拌机架15设于浆池11上方，搅拌机架15为可升降式搅拌机架，从而使搅拌桨13可伸入或伸出滤布衬套12中，伸入时，可使搅拌桨13对膨润土无机凝胶施加高剪切力，伸出时，可取出滤布衬套12和脱水剂，便于对脱水剂进行烘干。其中，可升降的搅拌机架15可有多种实现方式，如可利用液压、气压、伸缩电机和起吊等方式控制升降搅拌机架15升降，此为现有技术，在此不作详细介绍。具体地，搅拌桨13的桨叶半径为10cm，材质为聚四氟乙烯。
本发明提供的脱水机的使用过程中，首先将滤布衬套12套入浆池11并固定，随后将膨润土无机凝胶注入滤布衬套12内，直至为滤布衬套容积的80％，将搅拌桨13伸入膨润土无机凝胶中，使其在搅拌电机14的驱动下对膨润土无机凝胶施加高剪切力，当液位下降至一定程度时，停止搅拌，从而得到经预脱水后的膨润土无机凝胶。由于脱水剂对水具有强烈的吸附能力，通过水分子的扩散作用，使含水率高的凝胶中的“层间水”扩散到浆池中含水率低的脱水剂中，与脱水剂结合成“吸附水”，使浆料中的液固比从92:8下降至约54:8，使进入喷雾干燥作业的水量减少约40％。
如图7，本发明的第三方面提供了一种膨润土无机凝胶的脱水设备1，包括脱水机1、喷雾干燥机2、凝胶成品贮槽3、旋风分离器4、袋式除尘器5、余热干燥装置6和冷凝器7；其中，脱水机1的出料口与喷雾干燥机2的进料口通过管道连通，喷雾干燥机2的出料口与凝胶成品贮槽3通过管道连通；喷雾干燥机2的出气口与旋风分离器4的进气口通过管道连通，旋风分离器4的出气口与袋式除尘器5的进气口通过管道连通，袋式除尘器5的出气口与余热干燥装置6的进气口通过管道连通，余热干燥装置6的出气口与冷凝器7通过管道连通；旋风分离器4和袋式除尘器5的出料口均与凝胶成品贮槽3通过管道连通。
本发明第三方面提供的膨润土无机凝胶的脱水设备用于实施本发明第一方面提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺。
本发明提供的膨润土无机凝胶的脱水设备的使用过程中，首先将调制好的膨润土无机凝胶浆料通过泵输送至脱水机1中进行预脱水处理，随后将经预脱水后的膨润土无机凝胶输送至喷雾干燥机2中进行喷雾干燥，干燥后的膨润土无机凝胶成品贮存至凝胶成品贮槽3中，喷雾干燥机2排出的热空气中夹带的膨润土无机凝胶经旋风分离器4和袋式除尘器5处理后回收至凝胶成品贮槽3中，热空气进入余热干燥装置6中，最终经冷凝器7转化为冷凝水排出。在此过程中，取出滤布衬套12清洗晾干，并将吸水后的脱水剂放置在余热干燥装置6中，利用喷雾干燥机1产生的余热干燥吸水后的脱水剂至5％以下，由于“吸附水”比“层间水”易失水，尽管喷雾干燥的余热烟气温度有所下降，但仍能对干燥剂起到较好的干燥效果，从而提高热能利用率，循环使用脱水剂。
具体的，余热干燥装置6为可直接对吸水后的脱水剂进行干燥的余热干燥机或对由脱水剂制成的浆池11进行干燥的干燥室。
优选地，喷雾干燥机2的热空气入口处还连通设有空气过滤器和加热器9，便于对冷空气进行过滤和加热，使其转化为热空气，对喷雾干燥机2内的膨润土无机凝胶进行干燥。
优选地，脱水机1与喷雾干燥机2间还设置有缓冲池8，缓冲池8的进料口与脱水机1的出料口通过管道连通，缓冲池8的出料口与喷雾干燥机2的进料口通过管道连通，便于将经预脱水处理后的膨润土无机凝胶暂存在缓冲池8中，以便定量对膨润土无机凝胶进行喷雾干燥。
需要说明的是，上述管道间根据实际情况设置有水泵和风机，便于输送物料。
在以下实施例中，采用的原矿为辽宁某地区提供的高纯钙基膨润土无机凝胶，蒙脱石含量约为88％，其理化性质分析见表1，X射线衍射图谱见图8。经过钠改性后的无机凝胶X射线衍射图谱见图9，无机凝胶经过钠化改性和性能调节后，浆料中的液固比为92:8(浓度8％)。
表1膨润土原矿的理化性质分析
Figure BDA0002431306550000091
实施例1
本实施例提供了一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，采用浆池侧壁由脱水剂填充而成的脱水机(以下简称为I型脱水机)，所用脱水剂由吉林某地区提供的硅藻土经过晾晒、破碎、筛分、缩分、烘干得到，其粒径为0.01～0.1mm，含水率≤5％，其主要化学成分及含量见表2。该脱水机的浆池侧壁包括六棱柱形的池体和衬套笼架，脱水剂填充于池体和衬套笼架之间的区域内，浆池的外径为2m、内径为1.5m、高为1.5m；滤布衬套通过提耳可拆卸地安装在浆池侧壁上。
表2硅藻土脱水剂的主要化学成分及含量
成分 Na<sub>2</sub>O MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> SiO<sub>2</sub> P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> SO<sub>3</sub> K<sub>2</sub>O
含量(％) 0.4 0.48 6.25 78.37 0.09 0.69 1
成分 CaO TiO<sub>2</sub> MnO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> Cl LOI
含量(％) 0.46 0.41 0.01 4.45 0.04 7.36
本实施例提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺具体包括以下步骤：
S1：采用I型脱水机，向其中注入1100kg调制好的膨润土无机凝胶浆料进行预脱水，腔体内填入900kg硅藻土脱水剂，搅拌转速为1200r/min，预脱水时间为20min。
S2：采用MDR-250型喷雾干燥机对经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品；其中，所用MDR-250型喷雾干燥机的技术参数见表3。
表3 MDR-250型喷雾干燥机的技术参数
Figure BDA0002431306550000101
预脱水后，膨润土无机凝胶浆料的质量从1100kg下降至665kg，液固比从92:8降低至52.5:8，使进入到干燥作业的水减少了42.93％，脱水剂平均含水率提高至35.95％，经后续干燥后脱水剂平均含水率可降至5％以内。
采用MDR-250型喷雾干燥机对经上述预脱水处理后的膨润土无机凝胶进行干燥时，每小时可生产凝胶产品为39.16kg(含水率4％)，喷雾干燥环节产品的单位生产电耗为0.71kWh/kg，能耗为6384kcal/kg。
实施例2
本实施例提供了一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，采用浆池侧壁由脱水剂成型而成的脱水机(以下简称为Ⅱ型脱水机)，所用脱水剂为石膏。该脱水机的浆池侧壁为由30℃的温水与石膏按78:100的质量比混合后成型而成的六棱柱体，其外径为530mm、内径为300mm、高为400mm、底厚为100mm、容积为17.5L；滤布衬套通过提耳可拆卸地安装在浆池侧壁上。
本实施例中提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺具体包括以下步骤：
S1：采用Ⅱ型脱水机，向其中注入14.7kg调制好的膨润土无机凝胶浆料进行预脱水，搅拌转速为2000r/min，预脱水时间为30min。
S2：采用MDRP-5型喷雾干燥机对经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品；其中，所用MDRP-5型喷雾干燥机的技术参数见表4。
表4 MDRP-5型喷雾干燥机的技术参数
Figure BDA0002431306550000111
预脱水后，膨润土无机凝胶浆料的质量从14.7kg降至8.6kg，液固比从92:8降低至54:8，使进入到干燥作业的水减少了41.8％，将浆池置于通风干燥处风干10天后含水率可降至5％以内。
采用MDRP-5型喷雾干燥机对经上述预脱水处理后的膨润土无机凝胶进行干燥时，每小时可生产凝胶产品为0.78kg(含水率4％)，喷雾干燥环节产品的单位生产电耗为3.85kWh/kg，能耗为6410kcal/kg。
对比例1
未经预脱水处理，按照与实施例1相同的喷雾干燥工艺，直接利用MDR-250型喷雾干燥机对未经预脱水后膨润土无机凝胶浆料进行干燥，每小时可生产凝胶成品22.73kg(含水率4％)，喷雾干燥环节产品的单位生产电耗为1.23kWh/kg，能耗为10999kcal/kg。
对比例2
未经预脱水处理，按照与实施例2相同的喷雾干燥工艺，直接利用MDRP-5型喷雾干燥机对未经预脱水后膨润土无机凝胶浆料进行干燥，每小时可生产凝胶成品0.45kg(含水率4％)，喷雾干燥环节产品的单位生产电耗为6.67kWh/kg，能耗为11111kcal/kg。
综上，采用本技术脱水后的膨润土无机凝胶，液固比可由92:8(浓度8％)下降至54:8以下(浓度13％)，可使进入后续干燥作业的水量减少40％以上，大大提高了干燥作业的生产效率，且降低了生产能耗和生产成本。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的膨润土无机凝胶的脱水工艺可有效实现对膨润土无机凝胶的脱水，大幅度提高进入喷雾干燥环节的物料浓度，提高干燥作业效率，降低干燥成本，且工艺简单、操作简便，可为生产创造较大的经济效益；
本发明提供的脱水机根据硅藻土等非金属矿丰富的微孔结构或石膏等非金属材料成型后具有丰富的毛细管结构具有强力吸水性，采用粉末状非金属矿填充浆池或用非金属矿制造浆池，在对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力的同时对矿浆进行脱水，使膨润土无机凝胶中被蒙脱石的层间水分子摆脱层间域的束缚，被吸附到浆池池壁中，解决膨润土无机凝胶脱水的技术难题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种膨润土无机凝胶的脱水工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将膨润土无机凝胶浆料置于浆池侧壁由脱水剂填充或成型而成的脱水机中，并对膨润土无机凝胶浆料施加剪切力，得到经预脱水后的膨润土无机凝胶；
将所述经预脱水后的膨润土无机凝胶进行喷雾干燥，得到膨润土无机凝胶成品。
2.根据权利要求1所述膨润土无机凝胶的脱水工艺，其特征在于，所述对膨润土无机凝胶施加剪切力的过程具体为：采用搅拌的方式使膨润土无机凝胶高速旋转，且所述搅拌的速率为500～2000r/min。
3.根据权利要求1所述膨润土无机凝胶的脱水工艺，其特征在于，所述脱水机的浆池侧壁由脱水剂填充而成，且所述脱水剂为硅藻土、蛭石、沸石、海泡石、凹凸棒石中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述膨润土无机凝胶的脱水工艺，其特征在于，所述脱水机的浆池侧壁由脱水剂成型而成，且所述脱水剂为石膏。
5.一种脱水机，其实施如权利要求1-4中任一项所述的脱水工艺，其特征在于，所述脱水机包括浆池、滤布衬套、搅拌桨和驱动电机；其中，
所述浆池的侧壁由脱水剂填充或成型而成，所述滤布衬套可拆卸地设置在所述浆池内；
所述搅拌桨的一端伸入所述滤布衬套内，另一端与设于所述浆池外侧的所述驱动电机转动连接。
6.根据权利要求5所述的脱水机，其特征在于，所述浆池包括池体和衬套笼架，所述池体与所述衬套笼架同轴设置，且所述脱水剂填充于所述池体和所述衬套笼架之间的区域内。
7.根据权利要求5所述的脱水机，其特征在于，所述浆池的侧壁由所述脱水剂成型而成。
8.根据权利要求5所述的脱水机，其特征在于，所述滤布衬套为正六棱柱形，顶部有提耳，所述滤布衬套通过所述提耳可拆卸的安装在所述浆池内。
9.根据权利要求5所述的脱水机，其特征在于，所述脱水机还包括搅拌机架，所述搅拌桨和驱动电机通过所述搅拌机架设于所述浆池上方，且所述搅拌机架为可升降式搅拌机架。
10.一种膨润土无机凝胶的脱水设备，其特征在于，包括脱水机、喷雾干燥机、凝胶成品贮槽、旋风分离器、袋式除尘器、余热干燥装置和冷凝器；其中，
所述脱水机的出料口与所述喷雾干燥机的进料口通过管道连通，所述喷雾干燥机的出料口与所述凝胶成品贮槽通过管道连通；
所述喷雾干燥机的烟气出口与所述旋风分离器的进气口通过管道连通，所述旋风分离器的出气口与所述袋式除尘器的进气口通过管道连通，所述袋式除尘器的出气口与所述余热干燥装置的进气口通过管道连通，所述余热干燥装置的出气口与所述冷凝器通过管道连通；
所述旋风分离器和所述袋式除尘器的出料口均与所述凝胶成品贮槽通过管道连通；
所述膨润土无机凝胶的脱水设备用于实施权利要求1-4中任一项所述的膨润土无机凝胶的脱水工艺。
CN202010236921.3A 2020-03-30 2020-03-30 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备 Active CN111389050B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010236921.3A CN111389050B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010236921.3A CN111389050B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111389050A true CN111389050A (zh) 2020-07-10
CN111389050B CN111389050B (zh) 2022-02-18

Family

ID=71416621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010236921.3A Active CN111389050B (zh) 2020-03-30 2020-03-30 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111389050B (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301532A (zh) * 1999-12-24 2001-07-04 鄂医大口腔医院口腔药物材料厂 保湿、粉状藻酸盐印模材料
US20070098907A1 (en) * 2002-11-05 2007-05-03 Bezubic Jr William P Cementitious Exterior Sheathing Product Having Improved Interlaminar Bond Strength
CN101117003A (zh) * 2007-08-24 2008-02-06 中国地质大学（武汉） 一种造纸涂布级高岭土的生产工艺
CN202393173U (zh) * 2011-12-01 2012-08-22 山东辛化硅胶有限公司 水凝胶脱水装置
CN203253199U (zh) * 2013-03-20 2013-10-30 江苏舒绿康乳胶科技有限公司 天然乳胶脱水装置
WO2014007904A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of tailings with deionized silicate solutions
KR20150009796A (ko) * 2013-07-17 2015-01-27 한국전력공사 탈황제 제조용 원료 조성물 및 이를 이용해 제조된 탈황제
CN104478238A (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种膨润土基矿物凝胶及其制备方法
CN106616057A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 定远县仓镇恒润养殖专业合作社 一种能提高免疫力的龙虾饲料
CN107324351A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 四川维奥制药有限公司 一种药用蒙脱石及其制备工艺
CN207713415U (zh) * 2017-12-22 2018-08-10 湖南亿康环保科技有限公司 一种改性膨润土的制备装置
CN109250725A (zh) * 2018-08-20 2019-01-22 杭州柏科立新材料有限公司 一种利用膨润土精制蒙脱石生产工艺

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301532A (zh) * 1999-12-24 2001-07-04 鄂医大口腔医院口腔药物材料厂 保湿、粉状藻酸盐印模材料
US20070098907A1 (en) * 2002-11-05 2007-05-03 Bezubic Jr William P Cementitious Exterior Sheathing Product Having Improved Interlaminar Bond Strength
CN101117003A (zh) * 2007-08-24 2008-02-06 中国地质大学（武汉） 一种造纸涂布级高岭土的生产工艺
CN202393173U (zh) * 2011-12-01 2012-08-22 山东辛化硅胶有限公司 水凝胶脱水装置
WO2014007904A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Treatment of tailings with deionized silicate solutions
CN203253199U (zh) * 2013-03-20 2013-10-30 江苏舒绿康乳胶科技有限公司 天然乳胶脱水装置
KR20150009796A (ko) * 2013-07-17 2015-01-27 한국전력공사 탈황제 제조용 원료 조성물 및 이를 이용해 제조된 탈황제
CN104478238A (zh) * 2014-12-17 2015-04-01 苏州中材非金属矿工业设计研究院有限公司 一种膨润土基矿物凝胶及其制备方法
CN106616057A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 定远县仓镇恒润养殖专业合作社 一种能提高免疫力的龙虾饲料
CN107324351A (zh) * 2017-07-06 2017-11-07 四川维奥制药有限公司 一种药用蒙脱石及其制备工艺
CN207713415U (zh) * 2017-12-22 2018-08-10 湖南亿康环保科技有限公司 一种改性膨润土的制备装置
CN109250725A (zh) * 2018-08-20 2019-01-22 杭州柏科立新材料有限公司 一种利用膨润土精制蒙脱石生产工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴飞达等: "合浦某高岭土尾砂的提纯与利用", 《非金属矿》 *
陈晓鹂等: "《模型制作实验指导书》", 31 December 2011 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111389050B (zh) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101700491B (zh) 一种粉煤灰的改性方法
WO2011035460A1 (zh) 一种污水污泥浓缩脱水好氧风干一体化的方法
CN102908985B (zh) 一种膨润土复合多孔材料及其制备方法
CN1803294A (zh) 碱性钙基膨润土及其制备方法
CN102824898B (zh) 一种三维多孔抗压限胀型膨润土吸附材料及其制备方法
CN106975493A (zh) 一种蜂窝状催化剂材料及其成型方法
CN100450584C (zh) 一种利用快速水合反应制备脱硫剂粉末的方法及装置
CN112159074A (zh) 一种污泥快速脱水系统及脱水方法
CN111389050B (zh) 一种膨润土无机凝胶的脱水工艺及设备
CN103896291B (zh) 一种膨润土钠化工艺及其生产设备
CN106031858A (zh) 一种蒙脱石吸附剂
CN109499280A (zh) 一种脱氧干燥剂及其制备方法
CN210736508U (zh) 一种高效率污泥压滤机
CN114309045B (zh) 一种生物炭联合微塑料治理环境中常见污染物的方法
CN101007635A (zh) 一种有机柱撑蛭石介孔材料及其制备方法及应用
CN101734699A (zh) 一种超细氢氧化铝滤饼的洗涤方法
CN1039193A (zh) 凹凸棒粘土的半干法酸热活化
CN207371686U (zh) 一种采用电干燥元明粉的装置
CN107265471B (zh) 一种高纯度粘土矿物液体产品的生产设备及制备方法
CN114835356B (zh) 一种污泥基铁碳微电解生物填料的制备方法
CN214612140U (zh) 一种车载式污泥处理系统
CN111701543A (zh) 冷-热颗粒循环移动床连续式冷冻净化气体的方法
CN109647345A (zh) 一种去除黄药的有机改性蒙脱石吸附剂及其应用
CN111498860B (zh) 一种蒙脱石有机凝胶的脱水工艺及设备
CN105540813B (zh) 一种纳米碳酸钙压滤废水处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240125

Address after: 122000 Baijiawa, Shahai Town, Jianping County, Chaoyang City, Liaoning Province

Patentee after: Liaoning Dienrui Technology Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 430070 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoshi Road No. 122

Patentee before: WUHAN University OF TECHNOLOGY

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240729

Address after: 122400 baijiawa village, Shahai Town, Jianping County, Chaoyang City, Liaoning Province

Patentee after: Zhongneng Jianhuiying Nonmetallic Materials (Liaoning) Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 122000 Baijiawa, Shahai Town, Jianping County, Chaoyang City, Liaoning Province

Patentee before: Liaoning Dienrui Technology Co.,Ltd.

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right