CN201420025Y - 用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，它包括按工序依次连接的高效搅拌槽、密闭式压滤机、蒸氨塔、浓密机、板框压滤机、闪蒸干燥煅烧总成以及包装机，所述蒸氨塔的顶部通过导气管与吸氨器相连通，密闭式压滤机与蒸氨塔之间设有净化罐。本实用新型是一种结构简单紧凑、可降低能耗、提高氨回收效率、改善环境质量、增加效益的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统。

Description

用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统

技术领域

本实用新型主要涉及到氨法生产纳米及活性氧化锌的生产设备领域，特指一种用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统。

背景技术

生产纳米及活性氧化锌有溶胶-凝胶法、酸法、火法和氨法。溶胶-凝胶法设备复杂、产能低、成本高，酸法需使用硫酸，设备腐蚀严重，废水量大。火法对原料要求局限性大。新近发展起来的氨法，具有氨可回收循环利用，成本较酸法低，废水少等优点。但氨法生产设备选择不当，设备落后，容易使氨气外溢外泄，车间空气质量差，影响操作人员身体健康和环境保护。氨法生产活性氧化锌工艺流程如下：浸出——净化——蒸氨——压滤——干燥——煅烧——产品。

这种常规结构存在以下不足：

1)一般的浸出是在浸出罐中进行的，搅拌桨为锚式或浆式，搅拌率低，浸出效率低。一般需要两次浸出，总浸出率在91％左右。

2)浸出渣净化渣是在板框压滤机中进行洗涤的，由于板框压滤机密封性差，氨气溢出厉害，车间充满氨味，在洗渣时，由于用清水洗涤，产生了大量的洗涤废水无法利用。

3)蒸氨是采用3-4级蒸氨罐串联进行的，它们在正压下操作，故消耗蒸汽量大，蒸汽速度慢，吸收差。

4)蒸氨后的碱式碳酸锌浆料压滤后，传统的浆料洗涤是在板框压滤机中进行的，由于板框内已充满物料，洗涤水渗不进去，洗水量大，且洗不彻底，使产品水溶性物不能达标。

5)煅烧工序有大量的二氧化碳分解，被白白排放掉，产生的物料热量也是用水冷却后排放掉，没有进行有效回收综合利用，并且煅烧系统没有回收物料分解产生的二氧化碳，各工段余热没有有效合理利用，能耗高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、可降低能耗、提高氨回收效率、改善环境质量、增加效益的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：它包括按工序依次连接的高效搅拌槽、密闭式压滤机、蒸氨塔、浓密机、板框压滤机、闪蒸干燥煅烧总成以及包装机，所述蒸氨塔的顶部通过导气管与吸氨器相连通，密闭式压滤机与蒸氨塔之间设有净化罐。

作为本实用新型的进一步改进：

所述蒸氨塔包括塔体、一个以上导流罩、一个以上的塔板以及挡板，所述塔体的上部开设有物料进口，塔体的底部设有蒸汽入口，塔体的顶部设有蒸汽出口，所述挡板、塔板、导流罩沿着垂直方向由上至下依次布置。

所述导流罩呈齿条状分布。

所述高效搅拌槽包括槽体、搅拌装置以及导流筒，所述搅拌装置装设于槽体内，导流筒安装于槽体底部出口处。

所述密闭式压滤机包括筒体和装设于筒体内的滤网，筒体的顶部为蒸汽入口端，筒体的底部为自动卸料端。

所述浓密机包括外壳、浓密机搅拌装置、横梁架、给料井和斜板，物料从给料井进入浓密机内，自然沉降固液分离，液体再通过斜板使少量固体物料下来后从上端溢流外排，沉降在沿壁的物料通过搅拌装置集中到底部，通过泵导入浆料槽中。

所述闪蒸干燥煅烧总成包括依次连接的闪蒸主机、布袋除尘器以及回转窑，所述回转窑的端部开设有导气孔，导气孔通过导气管路与蒸氨塔相连并将分解产生的二氧化碳引入到蒸氨塔内。

与现有技术相比，本实用新型的优点就在于：

1、本实用新型用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，具有氨气泄露少、浸出效率高、回收率高、各工段余热和尾气综合利用、能耗低、大大减少废水废气排放等显著特点，因此其能够大大降低能耗、提高氨回收效率、改善环境质量，增加效益。本实用新型可适用于纳米氧化锌、活性氧化锌、纳米碱式碳酸锌等系列产品领域。

2、本实用新型中采用蒸氨塔，这种蒸氨塔能够使冷热交换更加充分，即冷的物料通过热的氨气蒸汽热交换器，进行逆流交换使冷物料升温而氨气得到冷却，提高了热利用效率，降低了能耗；采用蒸汽导流罩使物料与蒸汽充分接触，可有效防止产生返混，使物料产生明显浓度梯度，实现快速蒸氨；采用特制的高效吸氨器和氨吸收装置，使蒸氨在微负压下进行，因此，该蒸氨塔的蒸氨速度快，操作无压力，安全稳定，氨、二氧化碳吸收完全，氨水浓度可任意在10-25％之间调节。氨水含碳酸根高，可减少碳铵补充量。整套蒸氨塔装置占地面积小，紧凑，可实现PLC自动控制。

3、本实用新型中采用密闭式压滤机，不用水清洗滤饼改为氨水洗涤，氨水可以返回配料，减少了废水量；不用空气吹干湿饼改为蒸汽吹干湿饼，蒸汽中含氨可采用冷凝器回收，而空气吹湿饼产生的氨气无法回收或回收率低；排出的渣无氨味泄露，有利于车间环境和操作人员身体健康。

4、本实用新型中的闪蒸干燥煅烧总成，采用尾气回收设备，回收物料分解产生的二氧化碳，利用分解产生的废气(二氧化碳)用氨水吸收，提高了氨水的碳化度，回用配料时，可减少或不增加碳铵投入量，从而减少了有害尾气(二氧化碳温室效应气体)排放，又变废为宝，节省了原料成本，具有经济和环保效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中蒸氨塔的结构示意图；

图3是本实用新型中高效搅拌槽的结构示意图；

图4是本实用新型中密闭式压滤机的结构示意图；

图5是本实用新型中浓密机的结构示意图；

图6是本实用新型中闪蒸干燥煅烧总成的结构示意图。

图例说明：

1、高效搅拌槽     101、槽体

102、搅拌装置     103、导流筒

2、密闭式压滤机   21、筒体

22、滤网          23、蒸汽入口端

24、自动卸料端    3、净化罐

4、蒸氨塔         41、塔体

42、导流罩        43、塔板

44、挡板          45、物料进口

46、蒸汽入口      47、蒸汽出口

5、吸氨器         6、浓密机

61、外壳          62、浓密机搅拌装置

63、横梁架        64、给料井

65、斜板          7、板框压滤机

8、闪蒸主机       9、布袋除尘器

10、回转窑        11、包装机

具体实施方式

以下将结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，它包括按工序依次连接的高效搅拌槽1、密闭式压滤机2、蒸氨塔4、板框压滤机7、闪蒸干燥煅烧总成以及包装机11，所述蒸氨塔4的顶部通过导气管与吸氨器5相连通，密闭式压滤机2与蒸氨塔4之间设有净化罐3。采用本实用新型的生产系统，可生产出纳米氧化锌、活性氧化锌、纳米碱式碳酸锌等系列产品。以次氧化锌为例，在高效搅拌槽1中，按比例投入次氧化锌、氨水、碳三种原料，开启搅拌1小时，自然澄清4-6小时，在密闭压滤机2里压滤，清液留作下一步净化用，滤渣在密闭压滤机2中用稀氨水洗涤1-2次，再用蒸汽吹干滤饼，氨气蒸汽通过冷凝器收集，滤饼自动卸下，作为炼铅原料利用。清液经一次、二次净化后，送去蒸氨，蒸氨在蒸氨塔4中进行，氨气、二氧化碳、水汽冷凝后回收在储罐中，作为浸出液循环使用。蒸馏剩余物为碱式碳酸锌，送去浓缩，母液去沉淀池，浓料进行漂洗，再送去压滤，滤液去沉淀池，澄清后作为蒸氨冷却水回用，滤饼去浓密机6洗涤，再用板框压滤机7压滤，滤饼送闪蒸主机8干燥，再送回转窑10煅烧，得产品——纳米或活性氧化锌。回转窑10煅烧分解的二氧化碳用导管导入吸氨器5中吸收到回收氨水中。

参见图2，本实施例中，蒸氨塔4包括塔体41、一个以上导流罩42、一个以上的塔板43以及挡板44，塔体41的上部开设有物料进口45，塔体41的底部设有蒸汽入口46，塔体41的顶部设有蒸汽出口47，挡板44、塔板43、导流罩42沿着垂直方向由上至下依次布置。挡板44为不锈钢波纹板，用来防止泡沫及物料上升堵塞导气管；塔板43则采用为平板式塔板。一个以上导流罩42呈齿条状分布，沿垂直方向安装，用螺栓、螺杆焊在齿条上。物料从上部的物料进口45喷入塔体41内，热蒸汽从底部的蒸汽入口46进入，冷热交换充分，即冷的物料通过热的氨气蒸汽热交换器，进行逆流交换使冷物料升温而氨气得到冷却，提高了热利用效率，降低能耗。通过塔板43的作用，使物料与蒸汽充分接触，防止结垢、堵塞，实现闪速蒸氨，降低能耗，提高蒸氨速度。采用蒸汽导流罩42，导流罩42上纵横排列的齿使物料与蒸汽充分接触，防止产生返混，使物料产生明显浓度梯度，实现快速蒸氨。氨的吸收采用高效吸氨器5进行2-3级吸收，吸收效率高达99.9％，排出的尾气中几乎闻不到氨味。

参见图3，本实施例中，高效搅拌槽1包括槽体101、搅拌装置102以及导流筒103，所述搅拌装置102装设于槽体101内，导流筒103安装于槽体101底部出口处。将次氧化锌、农用碳铵、工业稀氨水按比例投入到高效搅拌槽中，开启搅拌，在导流筒103的作用下，浆料被迅速搅匀，在0.5-1小时内，浸出率可达到95％，比一般搅拌形式浸出率高2-5％。

参见图4，本实施例中，密闭式压滤机2包括筒体21和装设于筒体21内的滤网22，筒体21的顶部为蒸汽入口端23，筒体21的底部为自动卸料端24。滤网22可为不锈钢网页或陶瓷网页，它能在同一设备中进行压滤、洗涤、蒸汽压干、自动卸渣。将次氧化锌料浆通过在高效搅拌槽1内一至两次浸出后，通过密闭压滤机2实现固液分离。具体实施方式为：将料浆泵入密闭压滤机2的筒体21内，至滤网22吸附度达到90％左右时，停止进料，通稀氨水，清洗渣中含少量的可溶性锌离子，再经筒体21顶部的蒸汽入口端23通蒸汽吹干滤饼，使水份达到25％左右时，打开气动阀，经筒体21底部出口处的自动卸料端24进行自动排渣卸料。

参见图5所示，本实施例中，作为高效浓缩设备的浓密机6包括外壳61、浓密机搅拌装置62、横梁架63、给料井64和斜板65，将蒸氨出来的料浆泵入浓密机6的给料井64，物料自然沉降到沿壁，通过浓密机搅拌装置62集中物料，从底部通过泵送出去进行漂洗，母液通过壳体61的溢流口送至沉降池。

参见图6所示，本实施例中，闪蒸干燥煅烧总成包括依次连接的闪蒸主机8、布袋除尘器9以及回转窑10，其采用热风炉提供给闪蒸主机8干燥物料，然后通过布袋除尘器9进行收尘后，用绞龙输送物料给回转窑10煅烧；在密封状态下，实现连续进料、连续出料，防止粉尘产生。系统回收物料分解产生的二氧化碳，即在煅烧回转窑10的端部开孔，将分解产生的二氧化碳引入到蒸氨塔4内，在氨水循环吸收位置处将二氧化碳吸收入氨水中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1、一种用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：它包括按工序依次连接的高效搅拌槽(1)、密闭式压滤机(2)、蒸氨塔(4)、浓密机(6)、板框压滤机(7)、闪蒸干燥煅烧总成以及包装机(11)，所述蒸氨塔(4)的顶部通过导气管与吸氨器(5)相连通，密闭式压滤机(2)与蒸氨塔(4)之间设有净化罐(3)。

2、根据权利要求1所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述蒸氨塔(4)包括塔体(41)、一个以上导流罩(42)、一个以上的塔板(43)以及挡板(44)，所述塔体(41)的上部开设有物料进口(45)，塔体(41)的底部设有蒸汽入口(46)，塔体(41)的顶部设有蒸汽出口(47)，所述挡板(44)、塔板(43)、导流罩(42)沿着垂直方向由上至下依次布置。

3、根据权利要求2所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述导流罩(42)呈齿条状分布。

4、根据权利要求1或2或3所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述高效搅拌槽(1)包括槽体(101)、搅拌装置(102)以及导流筒(103)，所述搅拌装置(102)装设于槽体(101)内，导流筒(103)安装于槽体(101)底部出口处。

5、根据权利要求1或2或3所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述密闭式压滤机(2)包括筒体(21)和装设于筒体(21)内的滤网(22)，筒体(21)的顶部为蒸汽入口端(23)，筒体(21)的底部为自动卸料端(24)。

6、根据权利要求1或2或3所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述闪蒸干燥煅烧总成包括依次连接的闪蒸主机(8)、布袋除尘器(9)以及回转窑(10)，所述回转窑(10)的端部开设有导气孔，导气孔通过导气管路与蒸氨塔(4)相连并将分解产生的二氧化碳引入到蒸氨塔(4)内。

7、根据权利要求4所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述闪蒸干燥煅烧总成包括依次连接的闪蒸主机(8)、布袋除尘器(9)以及回转窑(10)，所述回转窑(10)的端部开设有导气孔，导气孔通过导气管路与蒸氨塔(4)相连并将分解产生的二氧化碳引入到蒸氨塔(4)内。

8、根据权利要求5所述的用于氨法生产纳米及活性氧化锌的连续生产系统，其特征在于：所述闪蒸干燥煅烧总成包括依次连接的闪蒸主机(8)、布袋除尘器(9)以及回转窑(10)，所述回转窑(10)的端部开设有导气孔，导气孔通过导气管路与蒸氨塔(4)相连并将分解产生的二氧化碳引入到蒸氨塔(4)内。

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