CN113247864A - 一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钙法漂粉精生产技术领域，具体涉及一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统及方法。其技术方案为：一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，包括用于石灰乳与氯气反应的氯化釜，氯化釜的底部通过管道连接有固液沉降器，固液沉降器的底部通过管道连接有轻重分离器，轻重分离器的底部连接有重浆管，重浆管的另一端与漂粉精离心干燥单元连接，轻重分离器的上部通过管道连接有缓冲槽，缓冲槽通过管道连接有输送泵，输送泵的出口通过管道与氯化釜连接。本发明提供了一种钙法漂粉精氯化单元自动连续化生产系统及方法。

Description

一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统及方法
技术领域
本发明属于钙法漂粉精生产技术领域，具体涉及一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统及方法。
背景技术
生产漂粉精的工艺路线主要有两种，钙法工艺和钠法工艺。钙法漂粉精的有效成分是3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O，通过Ca(OH)2和Cl2反应制备得到。
氯化单元是漂粉精生产的核心单元，氯化反应是气液固三相参与的放热反应，过程涉及到扩散、反应、结晶和传热等多个化工单元操作。钙法漂粉精氯化反应主要有三个阶段：
第一阶段：开始通氯，石灰乳中的Ca(OH)2同Cl2反应，生成次氯酸钙，液相中的次氯酸钙浓度逐步增加，第一阶段结束的标志为液相中次氯酸钙达到饱和度，开始析出小正六边形Ca(ClO)2·2Ca(OH)2为止；该阶段氯气通量和反应放热最大。
第二阶段：氯气流量调小，六边角形晶体Ca(ClO)2·2Ca(OH)2逐步变多并长大，第二阶段结束的标志为大六边型晶体开始破碎，并开始出现小针状结晶为止3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O，该阶段氯气通量和反应放热较小。
第三阶段：氯气流量再次调小，该阶段氯气通量最小，六边形结晶逐渐破碎，小针状结晶逐步变大，在通氯末期，第三阶段结束的标志为正六边形结晶基本完全消失，显微镜下看到的大针状结晶，该阶段氯气通量和反应放热最低。
传统的钙法漂粉精氯化反应是在“批次操作氯化釜”中完成的，氯化操作周期约为6h，主要由加灰乳，通氯、降温、卸料四个过程组成。操作工通过显微镜来观察晶体形态来判断反应阶段，进而来调整氯气流量和冷却水流量，这种人为观察结晶形状来判断反应阶段和终点，该操作方法存在如下问题：
第一、接近各阶段末期和反应终点时需要频繁取样，自动化程度低，劳动强度大。
第二、如果取样时机不合适、观察不细致、所取样品代表性不足，会造成氯气量不足或氯气过量，氯气量不足会造成产品有效氯不达标且原料消耗定额高等问题，氯气过量会造成单釜产品全部分解。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种钙法漂粉精氯化单元自动连续化生产系统及方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，包括用于石灰乳与氯气反应的氯化釜，氯化釜的底部通过管道连接有固液沉降器，固液沉降器的底部通过管道连接有轻重分离器，轻重分离器的底部连接有重浆管，重浆管的另一端与漂粉精离心干燥单元连接，轻重分离器的上部通过管道连接有缓冲槽，缓冲槽通过管道连接有输送泵，输送泵的出口通过管道与氯化釜连接。
向氯化釜中连续加入石灰乳和氯气，反应完成后的氯化浆溢流进入固液沉降器顶部。沉降得到的澄清液送出界区，晶浆送入轻重分离器。轻重分离器底部出料主要成分为较重三二式晶体重浆，送入离心干燥系统；轻重分离器顶部出料主要为比重较轻的氢氧化钙和一二式晶体轻浆，返回到氯化釜中部继续氯化。整个过程连续进行，不需要操作工通过显微镜来观察晶体形态来判断反应阶段，避免了产品有效氯不达标、原料消耗定额高、单釜产品全部分解等问题。
作为本发明的优选方案，所述氯化釜内安装有冷却管，冷却管的进口端和出口端均伸出氯化釜。从冷却管的进口端通入冷却水，从而冷却管能对氯化釜内部进行冷却，带走石灰乳与氯气反应放热。
作为本发明的优选方案，所述冷却管在氯化釜内呈螺旋状。冷却管在氯化釜内呈螺旋状，从而冷却管与原料的接触面积增大，进一步提高冷却效果。
作为本发明的优选方案，所述氯化釜内安装有搅拌机构。搅拌能对原料进行充分搅拌，保证石灰乳与氯气充分反应。
作为本发明的优选方案，所述氯化釜上连接有石灰乳添加管和氯气添加管，石灰乳添加管连接于氯化釜上段，氯气添加管连接于氯化釜下段。添加石灰乳和氯气时，氯气从石灰乳下方加入，则氯气能在上升的过程中与石灰乳充分反应。
作为本发明的优选方案，所述固液沉降器的底部为锥形，从而所有的固体颗粒均从澄清桶底部自流入轻重分离器。
作为本发明的优选方案，所述固液沉降器、轻重分离器和缓冲槽内均安装有搅拌机构。固液沉降器、轻重分离器和缓冲槽中均设置搅拌机构，从而加速物料沉降并分层。
作为本发明的优选方案，所述轻重分离器的底部为锥形，从而粒径比重较大的三二式晶体3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O能从轻重分离器底部充分分离。
一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产方法，包括如下步骤：
S1：在氯化釜中连续添加石灰乳和氯气；
S2：氯化釜底部排出的氯化浆进行固液沉降器沉降，清液出界区；
S3：固液沉降器的稠液进入轻重分离器，重浆去离心；
S4：轻重分离器的轻浆进入缓冲槽，再输送至氯化釜。
作为本发明的优选方案，步骤S1中，氯化操作温度为52～58℃。
本发明的有益效果为：
本发明的氯化釜中可连续加入石灰乳和氯气，反应完成后的氯化浆溢流进入固液沉降器顶部。沉降得到的澄清液送出界区，晶浆送入轻重分离器。轻重分离器底部出料主要成分为较重三二式晶体重浆，送入离心干燥系统；轻重分离器顶部出料主要为比重较轻的氢氧化钙和一二式晶体轻浆，返回到氯化釜中部继续氯化。整个过程连续进行，不需要操作工通过显微镜来观察晶体形态来判断反应阶段，避免了产品有效氯不达标、原料消耗定额高、单釜产品全部分解等问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中，1-氯化釜；2-固液沉降器；3-轻重分离器；4-缓冲槽；5-输送泵；6-冷却管；31-重浆管。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本实施例的钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，包括用于石灰乳与氯气反应的氯化釜1，氯化釜1的底部通过管道连接有固液沉降器2，固液沉降器2的底部通过管道连接有轻重分离器3，轻重分离器3的底部连接有重浆管31，重浆管31的另一端与漂粉精离心干燥单元连接，轻重分离器3的上部通过管道连接有缓冲槽4，缓冲槽4通过管道连接有输送泵5，输送泵5的出口通过管道与氯化釜1连接。
向氯化釜1中连续加入石灰乳和氯气，反应完成后的氯化浆溢流进入固液沉降器2顶部。沉降得到的澄清液送出界区，晶浆送入轻重分离器3。轻重分离器3底部出料主要成分为较重三二式晶体重浆，送入离心干燥系统；轻重分离器3顶部出料主要为比重较轻的氢氧化钙和一二式晶体轻浆，返回到氯化釜1中部继续氯化。整个过程连续进行，不需要操作工通过显微镜来观察晶体形态来判断反应阶段，避免了产品有效氯不达标、原料消耗定额高、单釜产品全部分解等问题。
氯化釜1连续进料、连续出料，氯化釜1中的氯化浆始终处于氯化反应第三阶段中期，主要含三二式晶体、少量一二式晶体和氢氧化钙。石灰乳从氯化釜1顶部加入，氯气从氯化釜1底部连续加入，轻重分离器3来的轻浆从氯化釜1中部连续加入，氯化操作温度52℃～58℃，石灰乳停留时间为2h。
固液两相在固液沉降器2中进行粗分离，所有的固体颗粒均从固液沉降器2底部自流入轻重分离器3，顶部溢流澄清液基本不含固体，送出界区外。
轻重分离器3是一个针对钙法漂粉精氯化浆组成和性质而专门设计的重力沉降器，在重力作用下，粒径比重较大的三二式晶体3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O从底部分离后送入漂粉精离心干燥单元，粒径和比重较小的一二式晶体Ca(ClO)2·2Ca(OH)2和Ca(OH)2从轻重分离器3顶部排出，经缓冲槽4缓冲和泵增压后，回流至氯化釜1中部继续氯化。
更进一步，所述氯化釜1内安装有冷却管6，冷却管6的进口端和出口端均伸出氯化釜1。从冷却管6的进口端通入冷却水，从而冷却管6能对氯化釜1内部进行冷却，带走石灰乳与氯气反应放热。所述冷却管6在氯化釜1内呈螺旋状。冷却管6在氯化釜1内呈螺旋状，从而冷却管6与原料的接触面积增大，进一步提高冷却效果。
更进一步，所述氯化釜1内安装有搅拌机构。搅拌能对原料进行充分搅拌，保证石灰乳与氯气充分反应。所述固液沉降器2、轻重分离器3和缓冲槽4内均安装有搅拌机构。固液沉降器2、轻重分离器3和缓冲槽4中均设置搅拌机构，从而加速物料沉降并分层。
其中，所述氯化釜1上连接有石灰乳添加管和氯气添加管，石灰乳添加管连接于氯化釜1上段，氯气添加管连接于氯化釜1下段。添加石灰乳和氯气时，氯气从石灰乳下方加入，则氯气能在上升的过程中与石灰乳充分反应。
更进一步，所述固液沉降器2的底部为锥形，从而所有的固体颗粒均从澄清桶底部自流入轻重分离器3。所述轻重分离器3的底部为锥形，从而粒径比重较大的三二式晶体3Ca(ClO)2·2Ca(OH)2·2H2O能从轻重分离器3底部充分分离。
一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产方法，包括如下步骤：
S1：在氯化釜中连续添加石灰乳和氯气，氯化操作温度为52～58℃；
S2：氯化釜底部排出的氯化浆进行固液沉降器沉降，清液出界区；
S3：固液沉降器的稠液进入轻重分离器，重浆去离心；
S4：轻重分离器的轻浆进入缓冲槽，再输送至氯化釜。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，包括用于石灰乳与氯气反应的氯化釜(1)，氯化釜(1)的底部通过管道连接有固液沉降器(2)，固液沉降器(2)的底部通过管道连接有轻重分离器(3)，轻重分离器(3)的底部连接有重浆管(31)，重浆管(31)的另一端与漂粉精离心干燥单元连接，轻重分离器(3)的上部通过管道连接有缓冲槽(4)，缓冲槽(4)通过管道连接有输送泵(5)，输送泵(5)的出口通过管道与氯化釜(1)连接。
2.根据权利要求1所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述氯化釜(1)内安装有冷却管(6)，冷却管(6)的进口端和出口端均伸出氯化釜(1)。
3.根据权利要求2所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述冷却管(6)在氯化釜(1)内呈螺旋状。
4.根据权利要求1所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统及方法，其特征在于，所述氯化釜(1)内安装有搅拌机构。
5.根据权利要求1所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述氯化釜(1)上连接有石灰乳添加管和氯气添加管，石灰乳添加管连接于氯化釜(1)上段，氯气添加管连接于氯化釜(1)下段。
6.根据权利要求1所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述固液沉降器(2)的底部为锥形。
7.根据权利要求1所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述固液沉降器(2)、轻重分离器(3)和缓冲槽(4)内均安装有搅拌机构。
8.根据权利要求1～7任意一项所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产系统，其特征在于，所述轻重分离器(3)的底部为锥形。
9.根据权利要求1所述的系统的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在氯化釜中连续添加石灰乳和氯气；
S2：氯化釜底部排出的氯化浆进行固液沉降器沉降，清液出界区；
S3：固液沉降器的稠液进入轻重分离器，重浆去离心；
S4：轻重分离器的轻浆进入缓冲槽，再输送至氯化釜。
10.根据权利要求9所述的一种钙法漂粉精氯化单元自动连续生产方法，其特征在于，步骤S1中，氯化操作温度为52～58℃。
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