CN1935726A - α型半水石膏的连续式生产方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种α型半水石膏的连续式生产方法及装置。传统的“液相法”生产α型半水石膏粉，其干燥系统设备价格昂贵，能耗很高，运行很复杂。如果要用于石膏制品的连续生产，就必须设置多达几十个小型反应釜，设备投资大、占地广、操作复杂、劳动强度高。本发明是将传统的反应釜改为一定长度的反应管，它盘绕在加热箱中，反应管一端连接原料浆高压泵，另一端与干燥分离塔或石膏搅拌成型装置连接，从而实现了α型半水石膏的连续式生产，因此，本发明具有节约反应设备投资和降低生产能耗的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石膏的加工技术，特别涉及一种α型半水石膏
的生产方法及装置。
背景技术
目前，以粉状二水石膏为原料生产α型半水石膏的成熟工艺只有“液相法”，它是将粉状的二水石膏放入反应釜中进行高温高压蒸煮后，再进行干燥和二次粉磨，即可获得α型半水石膏粉。这种传统的“液相法”生产α型半水石膏粉，其干燥系统设备价格昂贵，能耗很高，运行很复杂。如果不再将已反应好的α型半水石膏浆液进行干燥，直接浇铸成石膏制品，不仅可以节约干燥设备的投资，而且还节约能源。但是，由于“液相法”生产需要一个高压条件，因此，现有技术都是采用一种密闭的、能承受一定压力和能不断搅拌的反应釜，一釜一釜的间断生产。如果要用于石膏制品(如石膏砌块、纸面石膏板等)的连续生产，就必须设置多达几十个小型反应釜，一釜浆液浇注一次。设备投资大、占地广、操作复杂、劳动强度高。如果采用大型反应釜，当α型半水石膏浆液生产好后，反应釜不能立即进行下一次生产，而是做为储料罐，不仅效率低，而且还要耗用大量能源来维持釜中的浆液不会还原凝固。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种α型半水石膏的连续式生产方法及装置，是将传统的反应釜改为一定长度的反应管，它盘绕在加热箱中，反应管一端连接原料浆高压泵，另一端与干燥分离塔或石膏搅拌成型装置连接，从而实现了α型半水石膏的连续式生产，因此，本发明具有节约反应设备投资和降低生产能耗的优点。
本发明的任务是通过以下技术方案来实现的：
一种α型半水石膏的连续式生产方法，以二水石膏浆液为原料，其特征在于：将二水石膏浆液用高压泵连续不断地泵入设置在加热箱内的反应管中，原料浆在管内流动过程中，其温度、压力达到一定值并保持一定时间，二水石膏脱去一个半结晶水生成α型半水石膏，含α型半水石膏的浆液经喷嘴喷入干燥分离塔，从而获得干燥的α型半水石膏粉；或喷入石膏搅拌成型装置，制得石膏制品。
所述的二水石膏浆液的配比为：二水石膏粉50％～70％，水50％～30％。所述的压力、温度及保持时间为：压力0.1Mpa～1Mpa，温度120℃～180℃，持时间0.5小时～2小时。
一种α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其结构为：原料浆高压泵与反应管的入口端连接，反应管的出口端连接喷嘴，喷嘴与干燥分离塔或与石膏搅拌成型装置连接，反应管设置在加热箱中。
所述的反应管的长度L是根据二水石膏脱水反应时间T和原料高压泵泵入原料浆的流速V计算而得，即：L＝T×V。
所述的反应管是一种用无缝钢管制成的弯曲管道。所述的加热箱中的热介质是导热油、蒸汽、热风或着反应管直接被火焰烧等。所述的喷嘴，其内径应小于反应管的内径。所述的反应管上设有控制阀。
本发明对于现有α型半水石膏“液2相法”生产工艺来说，它将间歇性生产改为连续式生产，从而具有以下优点：
1、石膏浆料的产量与生产石膏制品原料需求相匹配，节约了反应设备的投资和降低了能耗。
2、由于脱水反应管中充满了浆液，没有剩余空间，并受进口端原料高压泵的泵压作用，反应管中的浆液自身压力就远高于常压，因此当浆体被加热到100℃以上时，其中的液态水也不能转化为蒸汽，而成为过热水汽，这样对α型半水石膏的反应产生两个好处：(1)节约水蒸发的能耗，从而降低生产能耗；(2)过热水蓄能高，可加快二水石膏吸收热能，促进二水石膏脱去一个半的结晶水，减少脱水反应时间。
3、脱水反应管中是高温但压力相对较低，有利于α型半水石膏的晶体生长。
4、反应管可以连续地喷出带有一定压力的、含有α型半水石膏的高温浆液，利用浆液自身所携带的热能和压力，使液态水在喷出后瞬间完全汽化，同时使α型半水石膏与水汽立即分离，这就能够大大降低对干燥设备的投资，以及干燥能耗；还可以提高干燥速度，防止半水石膏的还原，并且简化工艺过程，有利于自动控制。
5、在α型半水石膏浆液喷出后，瞬间的减压，可以无规则地改变α型半水石膏的颗粒形状，对其进行了不耗能的改性，减少现有α型半水石膏“液相法”生产中对干燥后的α型半水石膏二次粉磨进行改性的过程和设备投资及能耗。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
一种α型半水石膏的连续式生产方法，以二水石膏浆液为原料，将二水石膏浆液用高压泵连续不断地泵入设置在加热箱内的反应管中，原料浆在管内流动过程中，其温度、压力达到一定值并保持一定时间，二水石膏脱去一个半结晶水，生成α型半水石膏，含α型半水石膏的浆液经喷嘴喷入干燥分离塔，从而获得干燥的α型半水石膏粉；或喷入石膏搅拌成型装置，制得石膏制品。
当含二水石膏的浆液连续不断地由高压泵一端打进去后，另一端排出的是经过脱水反应好的、含有α型半水石膏3的浆液；也就是说反应管的长度与高压泵泵入原料浆的流速及石膏脱水反应时间相匹配，使得石膏浆液从进口流到出口的这段时间，恰好完成了二水石膏向α型半水石膏的转化过程。当含有α型半水石膏的浆液从出口排出时，如果要生产石膏制品那么就将浆液注入石膏搅拌成型装置中；如果要生产干燥的α型半水石膏粉，那么就将浆液接入真空干燥分离塔或热风干燥分离塔中。当带有压力的、含有α型半水石膏的高热浆液，源源不断地喷入常压或负压状态的干燥分离塔中时，就会使液态水在喷出瞬间完全汽化，使α型半水石膏与水汽立即分离，从而获得干燥的α型半水石膏粉。
所述的二水石膏浆液的配比为：二水石膏粉50％～70％，水50％～30％。本实施例的配比：二水石膏粉50％、水50％，或二水石膏粉70％、水30％。
所述的压力、温度及保持时间为：压力0.1Mpa～1Mpa，温度120℃～180℃，保持时间0.5小时～2小时。本实施例的温度120℃或180℃，压力0.1Mpa或1Mpa，保持时间0.5小时或2小时。
如图1所示，一种α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其结构为：原料高压泵1与反应管2的入口端连接，反应管2的出口端连接喷嘴5，喷嘴5与干燥分离塔6或与石膏搅拌成型装置7连接，反应管2设置在加热箱3中，所述的反应管2上设有控制阀4。
所述的反应管2的长度L是根据二水石膏脱水反应时间T和原料高压泵泵入原料浆的流速V计算而得，即：L＝T×V。
所述的反应管2是一种用无缝钢管制成的弯曲管道。所述的加热箱3中的热介质是导热油、蒸汽、热风或着反应管2直接被火焰烧等。所述的喷嘴5的内径小于反应管的内径。
二水石膏的脱水反应装置是一根由脱水反应时间和高压泵泵入原料浆的流速所得出其长度的弯曲无缝钢管。由高压泵连续不断地供给含有二水石膏的原料浆，出口端设置了反应管控制阀和喷嘴，喷嘴对应着干燥分离塔或石膏搅拌成型装置，并连续不断地喷出含α型半水石膏的浆液。反应管放置在加热箱内，由于反应管外部受到加热，从而使其中的原料浆温度不断升高，原料浆不断沿反应管前进，当温度和压力达到α型半水石膏的生成条件并保持一定的反应时间，使α型半水石膏的生成与反应更为4充分。另外，弯曲的反应管可以使管道里的浆液在沿管道前进的同时产生紊流，从而使浆液受热均匀。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变形，倘若这些改动和变形不脱离本发明的原理，属于本发明的权利要求及其等同技术的范围，则本发明的保护范围也包含这些改动和变形在内。
Claims (9)
1、一种α型半水石膏的连续式生产方法，以二水石膏浆液为原料，其特征在于：将二水石膏浆液用高压泵连续不断地泵入设置在加热箱内的反应管中，原料浆在管内流动过程中，其温度、压力达到一定值并保持一定时间，二水石膏脱去一个半结晶水，生成α型半水石膏，含α型半水石膏的浆液经喷嘴喷入干燥分离塔，从而获得干燥的α型半水石膏粉；或喷入石膏搅拌成型装置，制得石膏制品。
2、按照权利要求1所述的α型半水石膏的连续式生产方法，其特征在于：所述的二水石膏浆液的配比为：二水石膏粉50％～70％，水50％～30％。
3、按照权利要求1所述的α型半水石膏的连续式生产方法，其特征在于：所述的压力、温度及保持时间为：压力0.1Mpa～1Mpa，温度120℃～180℃，保持时间0.5小时～2小时。
4、按照权利要求1所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：原料高压泵(1)与反应管(2)的入口端连接，反应管(2)的出口端连接喷嘴(5)，喷嘴(5)与干燥分离塔(6)或与石膏搅拌成型装置(7)连接，反应管(2)设置在加热箱(3)中。
5、按照权利要求4所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：所述的反应管(2)是一种用无缝钢管制成的弯曲管道。
6、按照权利要求4或5所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：所述的反应管(2)的长度L是根据二水石膏脱水反应时间T和原料高压泵泵入原料浆的流速V计算而得，即：L＝T×V。
7、按照权利要求4所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：所述的加热箱(3)中的热介质是导热油、蒸汽、热风或着反应管(2)直接被火焰烧。
8、按照权利要求4所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：所述的喷嘴(5)的内径小于反应管的内径。
9、按照权利要求4所述的α型半水石膏的连续式生产方法所用的装置，其特征在于：所述的反应管(2)上设有控制阀(4)。
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