CN111957058B - 一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺 - Google Patents

一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺。本发明包括上塔体、中塔体、下塔体；中塔体设有中斜壁；上塔体内通过管道一安装有雾化器一；下塔体内通过管道二安装有雾化器二；下塔体设有下斜壁，下斜壁上安装有环隙风冷夹套；环隙风冷夹套内安装有热风管；热风管连接有热风炉；下塔体底端安装有螺旋出料装置；上塔体顶部通过管道三连接有吸收塔；吸收塔通过管道四连接有尾气风机，尾气风机上配置有变频器。本发明通过雾化器一和雾化器二，使得上颗粒能与不能沉降的一部分下颗粒相互吸附从而完成沉降，提高了回收率。同时设置吸收塔，可进一步对热风进行过滤、降温，避免污染环境。

Description

一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺。
背景技术
在化工领域，常遇到高浓度含盐母液的处理难题，这类含盐母液COD高、沸点高、盐浓度高，如果直接排放到外界，高浓度的含盐母液会严重破坏环境，具有很大的危害性。含盐母液中的盐分具有一定的利用价值，可以回收利用。为了相应国家的抄底排放、零排放和废水回收利用等号召，化工企业需要对含盐母液进行回收利用。
现有技术中采用的常规处理办法有：桨叶干燥、喷雾干燥、回转干燥等，这些方法存在处理量小、热负荷低、设备磨损严重、能耗高、操作不连续等缺点。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种含盐母液的喷雾干燥装置及工艺。
本发明提供了如下的技术方案：
一种含盐母液的喷雾干燥装置，包括塔体，所述塔体包括上塔体、中塔体、下塔体；所述中塔体下部塔壁向内倾斜形成中斜壁；所述上塔体上相配合地安装有管道一，管道一位于上塔体内的一端安装有雾化器一；所述下塔体上相配合地安装有管道二，管道二位于下塔体内的一端安装有雾化器二；管道一位于上塔体外的一端与管道二位于下塔体外一端分别与输送管道相连接；所述下塔体一侧塔壁向内侧倾斜形成下斜壁，下斜壁中部设有热风进口，热风进口内安装有环隙风冷夹套，环隙风冷夹套一端位于下塔体内，另一端位于下塔体外；环隙风冷夹套内安装有热风管；热风管位于下塔体外一端连接有热风炉；下塔体底端设有物料出口，物料出口上相配合地安装有螺旋出料装置；所述上塔体顶部设有热风出口，热风出口通过管道三连接有吸收塔；吸收塔通过管道四连接有尾气风机，尾气风机上配置有变频器。
所述上塔体、中塔体、下塔体的内壁光滑。
所述中塔体外侧安装有振动器一。
所述下塔体外侧安装有振动器二。
所述热风管上设有清理孔。
所述热风管靠近下塔体一端的管内安装有均风板，用于使热风竖直向上流动。
所述环隙风冷夹套中部设有中心通孔，位于中心通孔外侧的夹套体上还设有环形通腔。
所述管道二的管径大于管道一的管径，使得输送管道中80％含盐母液进入管道二中，输送管道中20％含盐母液进入管道一中。
所述吸收塔包括吸收塔体，吸收塔体下部设有尾气进口，吸收塔体顶部设有尾气出口，尾气出口与管道四连接；吸收塔体内底端设置有导流板；尾气进口和导流板之间的吸收塔体内储存有吸收液；尾气进口上方的吸收塔体内依次安装有陶瓷鲍尔环层一、吸收液喷淋管一、陶瓷鲍尔环层二、吸收液喷淋管二；位于吸收液底层的吸收塔体上相配合地安装有管道五，管道五连接有泵，泵再连接有分流管道，分流管道再分别与吸收液喷淋管一和吸收液喷淋管二连接。
一种含盐母液的喷雾干燥工艺，包括以下步骤：
步骤一)：开启热风炉，热风炉产生的热风穿过热风管吹到下塔体中，并竖直向上流动；
步骤二)：含盐母液通过输送管道分别进入到管道一和管道二中；被雾化的含盐母液再分别从雾化器一向下喷出以及从雾化器二向上喷出；
步骤三)：雾化器二向上喷出的雾化含盐母液与热风管吹出的热风接触，水分被蒸发，形成下颗粒；下颗粒中质量可以克服风力的下颗粒落到下斜壁上；下颗粒中质量无法克服风力的下颗粒随热风向上移动；
步骤四)：雾化器一向下喷出的雾化含盐母液在重力作用下与热风管吹来的热风接触，雾化含盐母液中的水分被蒸发，形成上颗粒；上颗粒与质量无法克服风力的下颗粒碰撞粘结在一起形成质量可以克服风力的上颗粒以及质量无法克服风力的上颗粒，质量可以克服重力的上颗粒落至中斜壁上，质量无法克服风力的上颗粒和下颗粒随热风吹至热风出口，进入管道三中；
步骤五)：开启振动器一，使中斜壁上附着的上颗粒滑落到下斜壁上；由于塔体内处于负压环境，外界冷空气通过环隙风冷夹套的环形通腔进入到热风管管口周围，防止颗粒受到管口的高温以及碰到高温管体而分解；开启振动器二，使下斜壁上附着的上颗粒和下颗粒滑落到物料出口处；
步骤六)：开启螺旋出料装置，对上颗粒和下颗粒进行回收；
步骤七)：热风夹带的上颗粒和下颗粒通过管道三进入到吸收塔中，依次经过陶瓷鲍尔环层一和陶瓷鲍尔环层二，热风中夹带的上颗粒和下颗粒被陶瓷鲍尔环层一和陶瓷鲍尔环层二过滤，已冷却和经过滤的热风经由管道四被尾气风机排到空气中；
步骤八)：打开泵，泵抽取的吸收液通过分流管道进入到吸收液喷淋管一和吸收液喷淋管二中，对陶瓷鲍尔环层一和陶瓷鲍尔环层二上积聚的上颗粒和下颗粒进行洗涤与溶解；
步骤九)：通过调节热风炉的风量以及通过变频器调节尾气风机的功率，实现喷雾干燥的稳定运行。
本发明的有益效果是：
本发明通过使用可控的高温热风在包括上塔体、中塔体、下塔体的塔体中对雾化的含盐母液进行干燥形成含盐颗粒。通过设置雾化器一，干燥形成的上颗粒能与不能沉降的一部分下颗粒相互吸附从而完成沉降，提高了回收率。同时设置吸收塔，可进一步对热风进行过滤、降温，避免污染环境。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的下塔体剖视图；
图3是本发明的环隙风冷夹套剖视图；
图4是本发明的吸收塔结构示意图。
图中标记为：燃料进口101、空气进口102、热风炉103、热风管104、清理孔105、振动器二106、均风板107、雾化器二108、中塔体109、上塔体110、雾化器一111、振动器一112、管道三113、管道四114、环隙风冷夹套115、物料出口116、下斜壁117、热风出口118、环形通腔119、中心通孔120、下塔体121、管道一122、管道二123、尾气风机124、螺旋出料装置200、吸收塔300、吸收塔体301、吸收液喷淋管二302、陶瓷鲍尔环层二303、吸收液喷淋管一304、陶瓷鲍尔环层一305、尾气进口306、吸收液307、导流板308、泵309、分流管道310、尾气出口311。
具体实施方式
如图所示，一种含盐母液的喷雾干燥装置，包括塔体、热风炉103、热风管104、振动器二106、均风板107、雾化器二108、雾化器一111、振动器一112、管道三113、管道四114、环隙风冷夹套115、下斜壁117、管道一122、管道二123、尾气风机124、螺旋出料装置200、吸收塔300。塔体包括从上到下依次安装组合的上塔体110、中塔体109、下塔体121。上塔体110、中塔体109、下塔体121的内壁经过抛光处理，接缝处打磨光滑，可避免物料结壁，影响设备运行。中塔体109下部塔壁向内倾斜形成中斜壁，中斜壁呈圆台状。中塔体109外侧安装有振动器一112，振动器一112通电后，振动锤作用于中塔体109使其进行高频微幅振动，使中斜壁上的附着物滑落。管道一122一端相配合地安装在上塔体110内，管道一122位于上塔体110内一端安装有雾化器一111，雾化器一111的喷头开口朝下。管道二123一端相配合地安装在下塔体121内，管道二123位于下塔体121内一端安装有雾化器二108，雾化器二108的喷头开口朝上。管道一122和管道二123位于塔体内的部分均作防腐处理。管道一122位于上塔体110外的一端与管道二123位于下塔体121外一端分别与输送管道相连接。管道二123的管径大于管道一122的管径，使得输送管道中80％含盐母液进入管道二123中，输送管道中20％含盐母液进入管道一122中。
下塔体121一侧塔壁向内侧倾斜形成下斜壁117，下斜壁117呈锥状。下塔体121外侧安装有振动器二106，振动器二106通电后，振动锤作用于下塔体121使其进行高频微幅振动，使下斜壁117上附着物滑落。下斜壁117中部设有热风进口，热风进口内相配合地安装有环隙风冷夹套115，环隙风冷夹套115中部设有中心通孔120，位于中心通孔120外侧的夹套体上还设有环形通腔119。环隙风冷夹套115一端位于下塔体121内，另一端位于下塔体121外，使得环形通腔119一端开口位于下塔体121内，另一端开口位于下塔体121外。环形通腔119位于下塔体121内一端设有弯折，可防止下塔体121内物料直接通过环形通腔119落到下塔体121外。热风管104插在中心通孔120内，热风管104靠近下塔体121一端的管内安装有均风板107，使得热风管104吹出的热风在均风板107的作用下竖直向上流动。当塔体内进行喷雾干燥处理时，塔体内处于微负压环境，外界冷空气可通过环形通腔119进入到热风管104管口周围，防止颗粒受到管口的高温以及碰到高温管体而分解。
位于下塔体121外的热风管104上设有清理孔105，用于清理热风管104内的杂物。热风管104位于下塔体121外一端与热风炉103连接，热风炉103设有燃料进口101、空气进口102，可通过调节进入热风炉103内的燃料量和空气量来控制热风炉103吹出的热风温度和热风量。
下塔体121底端设有物料出口116，物料出口116上相配合地安装有螺旋出料装置200。开启振动器一112，使中斜壁上附着的上颗粒滑落到下斜壁117上，开启振动器二106，使下斜壁117上附着的上颗粒和下颗粒滑落到物料出口116处，开启螺旋出料装置200，对上颗粒和下颗粒进行回收。上塔体110顶部设有热风出口118，热风出口118通过管道三113连接有吸收塔300。吸收塔300包括吸收塔体301、吸收液喷淋管二302、陶瓷鲍尔环层二303、吸收液喷淋管一304、陶瓷鲍尔环层一305、吸收液307、导流板308、泵309、分流管道310。吸收塔体301下部设有尾气进口306，管道三113一端与热风出口118连接，另一端与尾气进口306连接。吸收塔体301内底端设置有导流板308，导流板308向一侧倾斜放置。导流板308上的吸收塔体301内储存有吸收液307，吸收液307的液面高度低于尾气进口306的端口高度。尾气进口306上方的吸收塔体301内依次安装有陶瓷鲍尔环层一305、吸收液喷淋管一304、陶瓷鲍尔环层二303、吸收液喷淋管二302。位于吸收液307底层的吸收塔体301上相配合地安装有管道五，管道五连接有泵309，泵309再连接有分流管道310，分流管道310再分别与吸收液喷淋管一304和吸收液喷淋管二302连接。吸收塔体301顶部设有尾气出口311，尾气出口311与管道四114连接，管道四114连接有尾气风机124，尾气风机124上配置有变频器。通过变频器可调节尾气风机124的功率，从而调节系统压力及风量，实现喷雾干燥的稳定运行。
空气与燃料在热风炉内混合燃烧产生500～600℃的热风，500～600℃的热风通过热风管104竖向向上流入下塔体121内，500～600℃的热风与雾化器二108喷出的雾化含盐母液接触，进行顺流换热，由于换热温差大，相对流速高，雾化含盐母液中的水分在1～2S内被蒸发，形成下颗粒。下颗粒中质量可以克服风力的下颗粒落到下斜壁117上，下颗粒中质量无法克服风力的下颗粒随热风向上移动。热风流动至上塔体110时，温度为200～300℃，200～300℃的热风与雾化器一111喷出的雾化含盐母液逆流换热，雾化含盐母液中的水分被蒸发，形成上颗粒，由于温差较小，且沉降时间长，形成的上颗粒不易破损。上颗粒与质量无法克服风力的下颗粒碰撞粘结在一起形成质量可以克服风力的上颗粒以及质量无法克服风力的上颗粒，质量可以克服重力的上颗粒落至中斜壁上。质量无法克服风力的上颗粒和下颗粒随热风吹至热风出口118，通过管道三113进入吸收塔300中。颗粒随热风依次经过陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303，热风中夹带的颗粒被陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303过滤，降温至55℃左右的热风再被尾气风机124抽送排放到空气中。打开泵309，泵309抽取的吸收液307通过分流管道310进入到吸收液喷淋管一304和吸收液喷淋管二302中，对陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303上积聚的上颗粒和下颗粒进行洗涤与溶解。
一种含盐母液的喷雾干燥工艺，包括以下步骤：
步骤一)：开启热风炉103，热风炉103产生的热风穿过热风管104吹到下塔体121中，并竖直向上移动；
步骤二)：含盐母液通过输送管道分别进入到管道一122和管道二123中；被雾化的含盐母液再分别从雾化器一111向下喷出以及从雾化器二108向上喷出；
步骤三)：雾化器二108向上喷出的雾化含盐母液与热风管104吹出的热风接触，水分被蒸发，形成下颗粒；下颗粒中质量可以克服风力的下颗粒落到下斜壁117上；下颗粒中质量无法克服风力的下颗粒随热风向上移动；
步骤四)：雾化器一111向下喷出的雾化含盐母液在重力作用下与热风管104吹来的热风接触，雾化含盐母液中的水分被蒸发，形成上颗粒；上颗粒与质量无法克服风力的下颗粒碰撞粘结在一起形成质量可以克服风力的上颗粒以及质量无法克服风力的上颗粒，质量可以克服重力的上颗粒落至中斜壁上，质量无法克服风力的上颗粒和下颗粒随热风吹至热风出口118，进入管道三113中；
步骤五)：开启振动器一112，使中斜壁上附着的上颗粒滑落到下斜壁117上；由于塔体内处于负压环境，外界冷空气通过环隙风冷夹套115的环形通腔119进入到热风管104管口周围，防止颗粒受到管口的高温以及碰到高温管体而分解；开启振动器二106，使下斜壁117上附着的上颗粒和下颗粒滑落到物料出口116处；
步骤六)：开启螺旋出料装置200，对上颗粒和下颗粒进行回收；
步骤七)：热风夹带的上颗粒和下颗粒通过管道三113进入到吸收塔300中，依次经过陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303，热风中夹带的上颗粒和下颗粒被陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303过滤，已冷却和经过滤的热风经由管道四114被尾气风机124排到空气中；
步骤八)：打开泵309，泵309抽取的吸收液307通过分流管道310进入到吸收液喷淋管一304和吸收液喷淋管二302中，对陶瓷鲍尔环层一305和陶瓷鲍尔环层二303上积聚的上颗粒和下颗粒进行洗涤与溶解；
步骤九)：通过调节热风炉103的风量以及通过变频器调节尾气风机124的功率，实现喷雾干燥的稳定运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。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 (7)

1.一种含盐母液的喷雾干燥装置，包括塔体，其特征在于：所述塔体包括上塔体(110)、中塔体(109)、下塔体(121)；所述中塔体(109)下部塔壁向内倾斜形成中斜壁；所述上塔体(110)上相配合地安装有管道一(122)，管道一(122)位于上塔体(110)内的一端安装有雾化器一(111)；所述下塔体(121)上相配合地安装有管道二(123)，管道二(123)位于下塔体(121)内的一端安装有雾化器二(108)；管道一(122)位于上塔体(110)外的一端与管道二(123)位于下塔体(121)外一端分别与输送管道相连接；所述下塔体(121)一侧塔壁向内侧倾斜形成下斜壁(117)，下斜壁(117)中部设有热风进口，热风进口内安装有环隙风冷夹套(115)，所述环隙风冷夹套(115)中部设有中心通孔(120)，位于中心通孔(120)外侧的夹套体上还设有环形通腔(119)，环隙风冷夹套(115)一端位于下塔体(121)内，另一端位于下塔体(121)外，环形通腔(119)位于下塔体(121)内一端设有弯折，可防止下塔体(121)内物料直接通过环形通腔(119)落到下塔体(121)外；环隙风冷夹套(115)内安装有热风管(104)，热风管(104)插在中心通孔(120)内；热风管(104)位于下塔体(121)外一端连接有热风炉(103)；下塔体(121)底端设有物料出口(116)，物料出口(116)上相配合地安装有螺旋出料装置(200)；所述上塔体(110)顶部设有热风出口(118)，热风出口(118)通过管道三(113)连接有吸收塔(300)；吸收塔(300)通过管道四(114)连接有尾气风机(124)，尾气风机(124)上配置有变频器；
其中，所述中塔体(109)外侧安装有振动器一(112)，所述下塔体(121)外侧安装有振动器二(106)。
2.根据权利要求1所述的含盐母液的喷雾干燥装置，其特征在于：所述上塔体(110)、中塔体(109)、下塔体(121)的内壁光滑。
3.根据权利要求1所述的含盐母液的喷雾干燥装置，其特征在于：所述热风管(104)上设有清理孔(105)。
4.根据权利要求1或3所述的含盐母液的喷雾干燥装置，其特征在于：所述热风管(104)靠近下塔体(121)一端的管内安装有均风板(107)，用于使热风竖直向上流动。
5.根据权利要求1所述的含盐母液的喷雾干燥装置，其特征在于：所述管道二(123)的管径大于管道一(122)的管径，使得输送管道中80％含盐母液进入管道二(123)中，输送管道中20％含盐母液进入管道一(122)中。
6.根据权利要求1所述的含盐母液的喷雾干燥装置，其特征在于：所述吸收塔(300)包括吸收塔体(301)，吸收塔体(301)下部设有尾气进口(306)，吸收塔体(301)顶部设有尾气出口(311)，尾气出口(311)与所述管道四(114)连接；吸收塔体(301)内底端设置有导流板(308)；尾气进口(306)和导流板(308)之间的吸收塔体(301)内储存有吸收液(307)；尾气进口(306)上方的吸收塔体(301)内依次安装有陶瓷鲍尔环层一(305)、吸收液喷淋管一(304)、陶瓷鲍尔环层二(303)、吸收液喷淋管二(302)；位于吸收液(307)底层的吸收塔体(301)上相配合地安装有管道五，管道五连接有泵(309)，泵(309)再连接有分流管道(310)，分流管道(310)再分别与吸收液喷淋管一(304)和吸收液喷淋管二(302)连接。
7.一种根据权利要求6所述的含盐母液的喷雾干燥装置的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一)：开启热风炉(103)，热风炉(103)产生的热风穿过热风管(104)吹到下塔体(121)中，并竖直向上流动；
步骤二)：含盐母液通过输送管道分别进入到管道一(122)和管道二(123)中；被雾化的含盐母液再分别从雾化器一(111)向下喷出以及从雾化器二(108)向上喷出；
步骤三)：雾化器二(108)向上喷出的雾化含盐母液与热风管(104)吹出的热风接触，水分被蒸发，形成下颗粒；下颗粒中质量可以克服风力的下颗粒落到下斜壁(117)上；下颗粒中质量无法克服风力的下颗粒随热风向上移动；
步骤四)：雾化器一(111)向下喷出的雾化含盐母液在重力作用下与热风管(104)吹来的热风接触，雾化含盐母液中的水分被蒸发，形成上颗粒；上颗粒与质量无法克服风力的下颗粒碰撞粘结在一起形成质量可以克服风力的上颗粒以及质量无法克服风力的上颗粒，质量可以克服重力的上颗粒落至中斜壁上，质量无法克服风力的上颗粒和下颗粒随热风吹至热风出口(118)，进入管道三(113)中；
步骤五)：开启振动器一(112)，使中斜壁上附着的上颗粒滑落到下斜壁(117)上；由于塔体内处于负压环境，外界冷空气通过环隙风冷夹套(115)的环形通腔(119)进入到热风管(104)管口周围，防止颗粒受到管口的高温以及碰到高温管体而分解；开启振动器二(106)，使下斜壁(117)上附着的上颗粒和下颗粒滑落到物料出口(116)处；
步骤六)：开启螺旋出料装置(200)，对上颗粒和下颗粒进行回收；
步骤七)：热风夹带的上颗粒和下颗粒通过管道三(113)进入到吸收塔(300)中，依次经过陶瓷鲍尔环层一(305)和陶瓷鲍尔环层二(303)，热风中夹带的上颗粒和下颗粒被陶瓷鲍尔环层一(305)和陶瓷鲍尔环层二(303)过滤，已冷却和经过滤的热风经由管道四(114)被尾气风机(124)排到空气中；
步骤八)：打开泵(309)，泵(309)抽取的吸收液(307)通过分流管道(310)进入到吸收液喷淋管一(304)和吸收液喷淋管二(302)中，对陶瓷鲍尔环层一(305)和陶瓷鲍尔环层二(303)上积聚的上颗粒和下颗粒进行洗涤与溶解；
步骤九)：通过调节热风炉(103)的风量以及通过变频器调节尾气风机(124)的功率，实现喷雾干燥的稳定运行。
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