CN114956160B - 一种硒化锌分解装置及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化合物高温分解技术领域,公开了一种硒化锌分解装置及工艺,硒化锌分解装置包括控制系统及与所述控制系统电连接的破碎机、卸料阀、沉淀室、旋转煅烧窑、烟尘处理塔、喷淋塔,所述沉淀室、所述烟尘处理塔及所述喷淋塔依次管道连接,所述破碎机通过所述卸料阀连接所述旋转煅烧窑的进料口,所述旋转煅烧窑的排气口连接所述沉淀室的进气口。本发明通过设置控制系统,从而使得整个生产过程均通过控制操作站进行实时观察以及操作,自动化程度高,操作便捷,降低了人员的劳动强度。同时,防止尾气溢出污染车间环境,减少了环境污染风险和产品污染风险。实现了合理化的二氧化硒粉末收集,节约了生产成本,提高了生产安全系数和产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及化合物高温分解技术领域,特别是涉及一种硒化锌分解装置及工艺。
背景技术
目前,生产分解硒化锌得到二氧化硒与氧化锌的过程中,二氧化硒粉末产品难以分离收集,产生收集不恰当造成二次污染的问题,极易对自然环境造成无法逆转的破坏。另外,由于没有实现全部工序的安全自动化生产,主要存在以下问题:(1)现有硒化锌高温分解二氧化硒与氧化锌过程中,会产生大量粉尘,人员安全得不到保证;(2)二氧化硒与氧化锌分离工艺繁琐,使得人员劳动强度大,危险系数高,人员需求量大,生产成本高;(3)现有技术采用设备复杂,操作难度大,员工与操作时间长,排放物处理不当容易造成二次污染;(4)现有的生产分解硒化锌过程中人员操作步骤繁多,设备自动化程度低处理成本较高,安全得不到保证。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种硒化锌分解装置及工艺,提高自动化程度,降低劳动强度,提高分解效率,便于收集二氧化硒与氧化锌。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种硒化锌分解装置,包括控制系统及与所述控制系统电连接的破碎机、卸料阀、沉淀室、旋转煅烧窑、烟尘处理塔、喷淋塔,所述沉淀室、所述烟尘处理塔及所述喷淋塔依次管道连接,所述破碎机通过所述卸料阀连接所述旋转煅烧窑的进料口,所述旋转煅烧窑的排气口连接所述沉淀室的进气口。
优选地,所述卸料阀与所述旋转煅烧窑之间通过进料管连接,所述进料管设有振动锤和清理窗口。
优选地,所述沉淀室与所述旋转煅烧窑之间通过风管连接,所述风管上设有加热套和热电偶,所述加热套及所述热电偶均与所述控制系统电连接。
优选地,所述沉淀室包括由多个冷却室依次首尾连接而成,所述冷却室的进风口及出风口分别设置在所述冷却室的两端,且所述进风口及所述出风口上下错开设置。
优选地,所述沉淀室与所述烟尘处理塔通过烟气管连接,所述烟气管上设有风压检测仪,所述风压检测仪与所述喷淋塔上的风机电连接。
优选地,包括收集桶,所述收集桶上设有收集管,所述收集管上设有阀门,所述收集管远离所述收集桶的一端设有与所述旋转煅烧窑出料口对接安装的快捷卡箍。
优选地,包括支架,所述破碎机及所述沉淀室均设置在所述支架上,所述支架远离所述喷淋塔的一端设有升降平台。
一种硒化锌分解工艺,包括以下步骤:
将硒化锌块状物料投入破碎机破碎至颗粒状;
开启卸料阀,使物料进入旋转煅烧窑;
开启烟尘处理塔及喷淋塔;
将旋转煅烧窑升温,使硒化锌物料中的硒达到沸点,并保持一段时间;
开启加热套加热风管,并使风管保持一定的温度;
收集旋转煅烧窑内的氧化锌;
从沉淀室内收集二氧化硒粉末;
对收集到的氧化锌进行取样分析。
优选地,所述风管的加热温度为350~420℃。
优选地,旋转煅烧窑的升温温度为700~850℃,煅烧时间为3~4小时。
本发明实施例的一种硒化锌分解装置及工艺,与现有技术相比,其有益效果在于:通过设置控制系统连接破碎机、卸料阀、沉淀室、旋转煅烧窑、烟尘处理塔、喷淋塔,从而使得整个生产过程均通过控制操作站进行实时观察以及操作,自动化程度高,操作便捷,降低了人员的劳动强度。同时,通过在沉淀室后依次连接烟尘处理塔及所述喷淋塔,整个生产过程中烟尘处理塔、喷淋塔持续开启,保证旋转煅烧窑、沉淀室内的尾气持续进入烟尘处理塔与喷淋塔处理,防止尾气溢出污染车间环境,持续抽风使旋转煅烧窑内持续进入空气,减少了环境污染风险和产品污染风险。同时二氧化硒粉末在沉淀室收集,氧化锌从旋转煅烧窑的排料口收集,实现了合理化的二氧化硒粉末收集,节约了生产成本,提高了生产安全系数和产品品质。本发明结构简单,使用效果好,易于推广使用。
附图说明
图1为本发明的硒化锌分解装置的结构示意图。
其中:1-升降平台,2-支架,3-破碎机,4--卸料阀,5-沉淀室,6-旋转煅烧窑,7-收集桶,8-烟尘处理塔,9-喷淋塔,10-振动锤,11-热电偶,12-加热套,13-风压检测仪,14-烟气管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明实施例优选实施例的一种硒化锌分解装置,包括控制系统及与所述控制系统电连接的破碎机3、卸料阀4、沉淀室5、旋转煅烧窑6、烟尘处理塔8、喷淋塔9,所述沉淀室5、所述烟尘处理塔8及所述喷淋塔9依次管道连接,所述破碎机3通过所述卸料阀4连接所述旋转煅烧窑6的进料口,所述旋转煅烧窑6的排气口连接所述沉淀室5的进气口。所述控制系统优选PLC控制系统。
基于上述技术特征的硒化锌分解装置,通过设置控制系统连接破碎机3、卸料阀4、沉淀室5、旋转煅烧窑6、烟尘处理塔8、喷淋塔9,从而使得整个生产过程均通过控制操作站进行实时观察以及操作,自动化程度高,操作便捷,降低了人员的劳动强度。同时,通过在沉淀室5后依次连接烟尘处理塔8及所述喷淋塔9,整个生产过程中烟尘处理塔8、喷淋塔9持续开启,保证旋转煅烧窑6、沉淀室5内的尾气持续进入烟尘处理塔8与喷淋塔9处理,防止尾气溢出污染车间环境,持续抽风使旋转煅烧窑6内持续进入空气,减少了环境污染风险和产品污染风险。同时二氧化硒粉末在沉淀室5收集,氧化锌从旋转煅烧窑6的排料口收集,实现了合理化的二氧化硒粉末收集,节约了生产成本,提高了生产安全系数和产品品质。本发明结构简单,使用效果好,易于推广使用。
本实施例中,所述卸料阀4与所述旋转煅烧窑6之间通过进料管连接,所述进料管设有振动锤10。所述卸料阀4为星型卸料阀,星型卸料阀匀速卸料时,所述振动锤10持续匀速振动敲打进料管,使颗粒物料顺利进入旋转煅烧炉6。同时,所述进料管上设有法兰清理窗口,方便定期清理进料管,长时间生产,进料管内容易凝结二氧化硒物料块堵塞进料管。所以持续振动敲打以及定期清理进料管,可有效防止进料管堵塞,保证设备正常运行。
本实施例中,所述沉淀室5与所述旋转煅烧窑6之间通过风管连接,所述风管上设有加热套12和热电偶11,所述加热套12及所述热电偶11均与所述控制系统电连接。通过设置所述加热套12,可以对所述风管升温加热到350~420℃,高温二氧化硒蒸汽烟雾通过风管时,保持风管内部的温度,可以防止二氧化硒冷却凝固到风管上堵塞风管,使高温二氧化硒蒸汽烟雾顺利进入沉淀室冷却收集。所述热电偶11为铠装热电偶,用于检测所述风管的温度,并实时控制所述加热套12的加热。
本实施例中,所述沉淀室5包括由多个冷却室依次首尾连接而成,所述冷却室的进风口及出风口分别设置在所述冷却室的两端,且所述进风口及所述出风口上下错开设置。通过将尾气进风口与出风口上下错开,使的高温二氧化硒蒸汽烟尘滞留在沉淀室5的时间更久,使二氧化硒粉尘沉淀效果更好,每个冷却室下端设有法兰出料口,方便物料取出。同时,为加速冷却以及防止粉尘爆炸风险,沉淀室5内需持续通入氮气保护,通入氮气量与喷淋塔9的离心风机抽风量需要连锁,使之持续保持微负压,从而保证尾气引流的同时,防止尾气溢出设备。
本实施例中,所述沉淀室5与所述烟尘处理塔8通过烟气管14连接,所述烟气管14上设有风压检测仪13,所述风压检测仪13与所述喷淋塔9上的风机电连接。从而可自动匹配风流量以及检测风压以及尾气温度,温度以及尾气风压异常时,声光报警,提醒操作人员处理。
本实施例中,所述硒化锌分解装置还包括收集桶7,所述收集桶7上设有收集管,所述收集管上设有阀门,所述收集管7远离所述收集桶7的一端设有与所述旋转煅烧窑6出料口对接安装的快捷卡箍。物料高温煅烧分解完毕后,剩余的氧化锌物料卸入到收集桶7收集处理。收集桶7上方设置快接卡箍,与旋转煅烧窑6出料口对接安装,中间安装有阀门,卸料时对接安装好收集桶6打开卸料阀,运行旋转煅烧窑6,物料自动从旋转煅烧窑6尾部卸料口自动卸出落入收集桶7收集,取样分析后判断硒含有是否大于3%,大于3%的物料再次返投煅烧分解。
同时,为方便氧化锌收集,所述旋转煅烧窑6倾斜15~25°安装,高端为进料口以及烟尘收集端,低端为煅烧剩余物卸料收集端,高温煅烧时,烟尘上升从高端出口顺畅被抽出。旋转煅烧窑6内设有搅拌叶片,旋转时自动翻转内部煅烧物料,使煅烧更充分。
本实施例中,还包括支架2,所述破碎机3及所述沉淀室5均设置在所述支架2上,所述支架2远离所述喷淋塔9的一端设有升降平台1,通过设置所述升降平台1,硒化锌锭通过升降平台1提升至支架2上,方便上料。
所述烟尘处理塔8为水力喷射泵烟尘处理塔,沉淀室5沉淀收集二氧化硒粉末,持续抽风沉淀收集,尾气内还有少量烟尘温度仍有70~100℃,水力喷射泵烟尘处理塔将将冷却水与残余烟尘以及余温尾气强行混合,使尾气中的烟尘沉淀下来,尾气余温冷却到30~40℃,水力喷射泵烟尘处理塔内部设有液位开关,自动补充冷却水,防止干抽损坏设备,处理完的尾气再次进入喷淋塔与中和剂反应处理成合格尾气后排放。
另外,所述PLC自动控制系统操作站安装在专门的电控房内,防止车间粉尘污染操作站;操作站的设置可及大方便操作人员的现场工艺及安全操作,进一步保证工艺生产安全,车间现场设置有远程控制开关与急停按钮,操作人员在电控房内操作设置生产设备运行参数,设置好生产参数后,人员在车间通过远程控制开关控制,车间现场配有紧急按钮,当发现异常时人员可以立刻启动紧急按钮,立刻停止设备运行防止意外发生。
为解决上述技术问题,本发明还提供一种硒化锌分解工艺,具体包括以下步骤:
将硒化锌块状物料投入破碎机3破碎至3~5mm颗粒状;
开启卸料阀4,使物料进入旋转煅烧窑6,卸料时需匀速卸料;
开启烟尘处理塔8及喷淋塔9,喷淋塔9的风机可持续抽风,使旋转煅烧窑6内持续进入空气,使硒化锌高温煅烧时持续补充氧气,使硒化锌能高温分解成二氧化硒与氧化锌;
将旋转煅烧窑6升温,使硒化锌物料中的硒达到沸点,并保持一段时间。旋转煅烧窑6内温度保持在700~850℃,持续旋转搅拌煅烧3~4小时,使硒化锌中的硒物料达到沸点,变成高温二氧化硒蒸汽烟雾以及氧化锌。由于二氧化硒的沸点为315~400℃,氧化锌沸点900℃,所以将旋转煅烧窑6内温度控制在低于850℃,使得分解成的二氧化硒达到了沸点,形成高温二氧化硒蒸汽烟尘通过风管道进入到沉淀室6收集,而氧化锌达不到沸点,留在所述旋转煅烧炉5内,从而实现了根据物料的不同沸点的特质进行高温分离收集,保证了分解收集效果;
开启加热套12加热风管,并使风管保持一定的温度。风管温度加热至350~420℃,二氧化硒蒸汽烟雾进入沉淀室时逐步冷却形成二氧化硒粉末沉淀收集到沉淀室5内,沉淀室5尾部设有管道与水力喷射泵烟尘处理塔连接,经过沉淀室后还有少量烟尘通过水力喷射泵烟尘处理塔强制气液混合除尘除烟雾,经过水力喷射泵烟尘处理塔处理后,再经过喷淋塔9二次处理,处理合格后的气体通过烟囱排放,达到环保排放要求;
收集旋转煅烧窑6内的氧化锌。具体地,当硒化锌内二氧化硒与氧化锌充份分离后,停止加热,待旋转煅烧炉6内温度下降到60℃以下后开启旋转煅烧窑6尾部下料阀门,将窑内分离完毕剩下的氧化锌卸入收集桶7;
从沉淀室5内收集二氧化硒粉末,收集时人工打开沉淀室5卸料窗,取出沉淀室内的二氧化硒粉末即可;
对收集到的氧化锌进行取样分析,如氧化锌物料上硒含量大于3%,可以继续返投进行下一轮的高温分离收集。
本发明的整个生产过程可通过PLC控制操作站进行实时观察旋转煅烧窑6内温度,旋转转速,风机运行状态,水力喷射泵烟尘处理塔运行状态以及操作,自动化程度高,操作便捷,降低了人员的劳动强度,减少了环境污染风险和产品污染风险,进行合理化的高温分离收集生产,提高了生产安全系数和产品品质,操作容易且灵活性高,不仅生产效率高,能够按工艺要求生产出二氧化硒粉末以及氧化锌物料,所有数据集中显示并储存在PLC系统操作站方便调整工艺及查看生产参数。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种硒化锌分解装置,其特征在于:包括控制系统及与所述控制系统电连接的破碎机、卸料阀、沉淀室、旋转煅烧窑、烟尘处理塔、喷淋塔,所述沉淀室、所述烟尘处理塔及所述喷淋塔依次管道连接,所述破碎机通过所述卸料阀连接所述旋转煅烧窑的进料口,所述旋转煅烧窑的排气口连接所述沉淀室的进气口;
所述沉淀室包括由多个冷却室依次首尾连接而成,所述冷却室的进风口及出风口分别设置在所述冷却室的两端,且所述进风口及所述出风口上下错开设置;所述沉淀室内持续通入氮气保护,通入氮气量与所述喷淋塔的离心风机抽风量连锁,使所述沉淀室持续保持微负压。
2.如权利要求1所述的硒化锌分解装置,其特征在于:所述卸料阀与所述旋转煅烧窑之间通过进料管连接,所述进料管设有振动锤和清理窗口。
3.如权利要求1所述的硒化锌分解装置,其特征在于:所述沉淀室与所述旋转煅烧窑之间通过风管连接,所述风管上设有加热套和热电偶,所述加热套及所述热电偶均与所述控制系统电连接。
4.如权利要求1所述的硒化锌分解装置,其特征在于:所述沉淀室与所述烟尘处理塔通过烟气管连接,所述烟气管上设有风压检测仪,所述风压检测仪与所述喷淋塔上的风机电连接。
5.如权利要求1所述的硒化锌分解装置,其特征在于:包括收集桶,所述收集桶上设有收集管,所述收集管上设有阀门,所述收集管远离所述收集桶的一端设有与所述旋转煅烧窑出料口对接安装的快捷卡箍。
6.如权利要求1所述的硒化锌分解装置,其特征在于:包括支架,所述破碎机及所述沉淀室均设置在所述支架上,所述支架远离所述喷淋塔的一端设有升降平台。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的硒化锌分解装置的硒化锌分解工艺,其特征在于:包括以下步骤:
将硒化锌块状物料投入破碎机破碎至颗粒状;
开启卸料阀,使物料进入旋转煅烧窑;
开启烟尘处理塔及喷淋塔,喷淋塔的风机持续抽风,使旋转煅烧窑内持续进入空气,且沉淀室内持续通入氮气保护,通入氮气量与喷淋塔的离心风机抽风量连锁,使沉淀室持续保持微负压;
将旋转煅烧窑升温,使硒化锌物料中的硒达到沸点,并保持一段时间;
开启加热套加热风管,并使风管保持一定的温度;
收集旋转煅烧窑内的氧化锌;
从沉淀室内收集二氧化硒粉末;
对收集到的氧化锌进行取样分析。
8.如权利要求7所述的硒化锌分解工艺,其特征在于:所述风管的加热温度为350~420℃。
9.如权利要求7所述的硒化锌分解工艺,其特征在于:旋转煅烧窑的升温温度为700~850℃,煅烧时间为3~4小时。
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