CN207259165U - 一种氰化钠粉体生产系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氰化钠粉体生产系统，包括反应器、反应器出料泵、反应器冷却器、蒸发结晶系统、离心分离机、闪蒸干燥机、旋风分离器和成型包装系统，特点是：蒸发结晶系统包括蒸发器、蒸发器冷凝器、蒸发器循环泵、结晶器和浓浆泵，反应器设置氢氰酸进料口和氢氧化钠进料口，反应器通过反应器出料泵分别与反应器冷却器、反应器的上方吸收段以及蒸发器连通，反应器冷却器与反应器的上端母液循环进口连通，蒸发器与结晶器连通，结晶器通过浓浆泵与离心分离机连通，离心分离机与闪蒸干燥机连通，闪蒸干燥机与旋风分离器连通，旋风分离器与成型包装系统连通，优点是：结构简单合理，保证氰化钠粉体安全、持续、高效工业化生产。

Description

一种氰化钠粉体生产系统

技术领域

本实用新型涉及氰化钠制备领域，尤其涉及一种氰化钠粉体生产系统。

背景技术

氰化钠用途广泛，我国氰化钠产品主要用于贵金属和稀有金属的提炼、化工合成、农药、医药、电镀工业等领域，氰化钠产品有固体和液体两种类型。目前生产氰化钠产品的工艺方法主要有：氨钠法、氰熔体法、安氏法、甲醇氨氧化法、丙烯腈副产法和轻油裂解法，但其中氨钠法、氰熔体法已被国家明令淘汰。使用丙烯腈副产法生产氰化钠产品的流程大致相同：由丙烯腈装置副产的氢氰酸与氢氧化钠中和反应后，得到液体氰化钠溶液，后经蒸发、结晶、分离、干燥等工序，生产出氰化钠产品。

但由于氰化钠在受热、接触空气或有水分存在条件下，会产生剧毒易燃的氰化氢气体，从而使氰化钠产品变质，因此使得氰化钠产品的合成、蒸发结晶、分离干燥以及成型等工艺过程变得困难。而现有的对于工业化氰化钠生产系统的研究较少，且大多数生产系统中设备结构较为复杂，氰化钠产品损失较多。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种氰化钠粉体生产系统，结构工艺简单合理，能够保证氰化钠粉体安全、持续、高效地工业化生产。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种氰化钠粉体生产系统，包括反应器、反应器出料泵、反应器冷却器、至少一个蒸发结晶系统、离心分离机、闪蒸干燥机、旋风分离器和成型包装系统，所述的蒸发结晶系统包括蒸发器、蒸发器冷凝器、蒸发器循环泵、结晶器和浓浆泵，所述的反应器设置有氢氰酸进料口和氢氧化钠进料口，所述的反应器的物料出口通过所述的反应器出料泵分别与所述的反应器冷却器的物料进口、所述的反应器的上方吸收段以及所述的蒸发器的下端物料进口连通，所述的反应器冷却器的物料出口与所述的反应器的上端母液循环进口连通，所述的蒸发器的底端物料出口与所述的结晶器的上端物料进口连通，所述的蒸发器的顶端气体出口与所述的蒸发器冷凝器的气体进口连通，所述的结晶器的上层清液出口与调整槽连通，所述的结晶器的中层液出口通过所述的蒸发器循环泵与所述的蒸发器的物料进口连通，所述的结晶器的下层浓浆料通过所述的浓浆泵输送至所述的离心分离机的物料进口，所述的离心分离机的物料出口与所述的闪蒸干燥机的物料进口连通，所述的闪蒸干燥机的底部设置有相连通的粉碎机，所述的闪蒸干燥机的顶端物料出口与所述的旋风分离器的物料进口连通，所述的旋风分离器的底端物料出口通过螺旋输送机与所述的成型包装系统的物料进口连通。

所述的蒸发结晶系统还包括与所述的蒸发器连接的用于保持所述的蒸发器内真空度的水环真空泵。由此只需通过改变水环真空泵的压力调节阀就可调整蒸发水量，从而控制氰化钠浆料浓度，且水环真空泵的结构简单，占地面积小，易维修，能耗低，排污量较少。

所述的成型包装系统包括加料器、成型机、振动筛、冷却料仓和计量包装机，所述的旋风分离器的底端物料出口通过螺旋输送机与所述的加料器的物料进口连通，所述的加料器的物料出口与所述的成型机的物料进口连通，所述的成型机的物料出口与所述的振动筛的物料进口连通，所述的振动筛的物料出口与所述的冷却料仓的顶端物料进口连通，所述的振动筛的第一碎料出口通过提升机构与所述的加料器的物料进口连通，所述的冷却料仓的底端物料出口与所述的计量包装机连通。

包括溶解回收系统，所述的离心分离机的母液出口与所述的溶解回收系统的物料进口连通，所述的振动筛的第二碎料出口与所述的溶解回收系统的物料进口连通。由此能够提高氰化钠的回收率，减少浪费。

所述的离心分离机采用往复式离心分离机。由此能够连续进料和出料，其进料和出料量完全由进料阀控制，减少了清洗时间和不必要的产品损失。

所述的反应器外设置有冷却换热装置，所述的闪蒸干燥机内设置多层旋流片。由此能够对反应器进一步降温，移出反应热；以及设置多层旋流片能够形成较为稳定的流态化床，同时旋流片亦起到保证干燥所必须的停留时间和分级的作用。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：整个生产系统结构简单紧凑，生产工艺得到较大程度简化，节能高效；在反应阶段，始终维持在碱性条件下进行，能够有效防止氢氰酸发生自聚；在蒸发结晶系统中采用水环真空泵来保持蒸发所需的真空度，使整个结构紧凑、能耗低、排污量少；设置了溶解回收系统能够减少物料浪费，通过设置反应系统和离心进料系统的联锁回路，能够在异常时及时停止反应或停止离心进料，确保生产安全性，减少物料浪费，有利于工业化生产。

附图说明

图1为本实用新型一种氰化钠粉体生产系统的设备流程图。

其中，反应器1，反应器出料泵2，反应器冷却器3，蒸发器4，蒸发器冷凝器5，蒸发器循环泵6，结晶器7，浓浆泵8，离心分离机9，闪蒸干燥机10，旋风分离器11，加料器12，成型机13，振动筛14，冷却料仓15，计量包装机16，反应器吸收段17，旋流器18，第一螺旋输送机19，鼓风机20，加热器21，粉碎机22，第二螺旋输送机23，提升机构24，溶解回收系统25。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的一种氰化钠粉体生产系统作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，一种氰化钠粉体生产系统，主要包括反应器1、反应器出料泵2、反应器冷却器3、蒸发器4、蒸发器冷凝器5、蒸发器循环泵6、结晶器7、浓浆泵8、离心分离机9、闪蒸干燥机10、旋风分离器11和成型包装系统。

在反应工序中，反应器1设置有氢氰酸进料口和氢氧化钠进料口，反应器的物料出口通过反应器出料泵2分别与反应器冷却器3的物料进口、反应器1顶部的反应器吸收段17以及蒸发器4的下端物料进口连通，反应器冷却器3的物料出口与反应器1的上端母液循环进口连通。通过反应器出料泵2强制循环，从而使反应器1内保持1～8m/s的流速，能够使反应原料充分混合。反应后得到氰化钠反应液经反应器出料泵2抽取后，一部分直接进入反应器1顶部的反应器吸收段17，用于吸收未反应的氰化氢；一部分通过反应器冷却器3冷却后从反应器1的上端母液循环进口进入，通过循环一部分母液能够带走一定的反应热；另一部分氰化钠反应液则送往蒸发工序。反应器1外还设置有冷却换热装置，可以是冷却盘管或者换热器，用于进一步降温，移出反应热。

在蒸发结晶工序中，蒸发结晶工序为两套并列的系统，以便于较为灵活的调整生产负荷。从反应工序送来的饱和氰化钠水溶液，从并列的两台蒸发器4下端的物料进口进入，可根据实际生产需要，通过调节阀来调节分别进入两台蒸发器4的氰化钠量。蒸发器4的底端物料出口与结晶器7的上端物料进口连通，蒸发后得到的氰化钠浓缩液从底部落入相对应的结晶器7中，结晶器7和蒸发器4之间由真空度保持位差。蒸发器4的顶端气体出口与蒸发器冷凝器5的气体进口连通，蒸发器冷凝器5的不凝气由真空泵抽至废气处理系统。结晶器7的上层清液出口与调整槽连通，结晶器7的中层液出口通过蒸发器循环泵6与蒸发器4的物料进口连通，结晶器7的下层浓浆液通过浓浆泵8输送至分离干燥工序。蒸发结晶系统还包括与蒸发器4连接的用于保持蒸发器4内真空度的水环真空泵，水环真空泵的吸入口与蒸发器4的气相连接，水环真空泵的排出口连接至废气处理系统，由此只需通过改变水环真空泵的压力调节阀就可调整蒸发水量，从而控制氰化钠浆料浓度，且水环真空泵的结构简单，占地面积小，易维修，能耗低，排污量较少。

在分离干燥工序中，由浓浆泵8输送来的浓浆液经过旋流器18增稠后，通过离心分离机9的物料进口进入离心分离机9，离心分离机9的物料出口通过第一螺旋输送机19与闪蒸干燥机10的物料进口连通。离心分离机9采用往复式离心分离机，由此能够连续进料和出料，其进料和出料量完全由进料阀控制，减少了清洗时间和不必要的产品损失。鼓风机20吸入的空气经加热器21加热后由闪蒸干燥机10下方的进风口进入，并在主塔内形成类似龙卷风的高速旋转气流，同时根据不同的氰化钠物料性质调整底部环隙大小，使风速处于比较合适的状态。加热器21可根据工厂实际情况及前期投资后期维护费用的考量，选择蒸汽加热器或者电加热器，加热后的空气温度不低于185℃。闪蒸干燥机10的底部设置有相连通的粉碎机22，一些大块湿润结晶因高速气流不足以使其破碎并高速旋转，在重力作用下下落至粉碎机22中强行破碎并微粒化，然后随高速气流一并旋转上升而完成干燥过程。为了使干燥出口的物料最终水分达到极低的同时不受初始水分的波动而影响产品质量，在闪蒸干燥机10内设置多层旋流片，由此形成较为稳定的流态化床，同时旋流片亦起到保证干燥所必须的停留时间和分级的作用。闪蒸干燥机10的顶端物料出口与旋风分离器11的物料进口连通，旋风分离器11为Ⅱ级旋风分离器11，物料在旋风分离器11内呈螺旋形状态旋转，成品物料从底端的星型卸料阀流出，通过第二螺旋输送机23与成型包装系统的物料进口连通。少量剩余残留物随从顶端流出的气流经引风机进入废气处理系统。采用闪蒸干燥系统，具有系统阻力小，能耗低，劳动强度低，操作环境好的优点。

在成型与计量包装工序中，成型包装系统具体包括加料器12、成型机13、振动筛14、冷却料仓15和计量包装机16。旋风分离器11的底端物料出口通过第二螺旋输送机23与加料器12的物料进口连通，加料器12的物料出口与成型机13的物料进口连通，成型机13的物料出口与振动筛14的物料进口连通，振动筛14的物料出口与冷却料仓15的顶端物料进口连通，振动筛14的第一碎料出口通过提升机构24与加料器12的物料进口连通，冷却料仓15的底端物料出口与计量包装机16连通。

本实施例中还包括溶解回收系统25，离心分离机9的母液出口与溶解回收系统25的物料进口连通，振动筛14的第二碎料出口与溶解回收系统25的物料进口连通。

利用本实用新型的氰化钠粉体生产系统进行生产如下：①将液态氢氰酸、浓度为30～60%的氢氧化钠溶液按2m/s的流量连续送入反应器1中，进行混合完成中和反应，得到氰化钠反应液。其中反应器1内操作压力为常压，填充气体为惰性气体，本实施例中为氮气，反应器1内温度保持30～60℃，反应器1内操作液面的高度维持在65%～85%，反应液中氢氧化钠的浓度为0.5%～5%，由此防止氢氰酸进料量波动或局部浓度过高而引起自聚，产生危险。

②使用反应器出料泵2按照35～75t/h的流量从反应器1中抽取部分氰化钠反应液，并使反应器1内保持1～8m/s的流速，将该部分氰化钠反应液分别循环输送至反应器吸收段17、反应器冷却器3和蒸发器4中，其中反应器冷却器3对氰化钠反应液进行冷却后重新输送至反应器1中作为反应母液，反应器吸收段17的循环流量为10～35t/h，反应母液的循环流量为10～45t/h。

③将步骤②中输送来的氰化钠反应液从蒸发器4下端的物料进口进入，将蒸发器4的加热筒体中通入蒸汽，对氰化钠反应液进行真空蒸发除去水分，得到气相和氰化钠浓缩液，氰化钠浓缩液从蒸发器4底端的物料出口落入结晶器7，气相从蒸发器4顶端的气相出口进入蒸发器冷凝器5，蒸发器冷凝器5的不凝气由真空泵抽至废气处理系统。其中通过水环真空泵保持蒸发器内的蒸发压力为25～40mmHg，蒸发温度为30～50℃，蒸发水量为2000～2800kg/h。

④将氰化钠浓缩液在结晶器7内停留1～10小时后，分层为上层清液、中层微粒子液和下层浓浆液，上层清液溢流至调整槽，中层微粒子液通过蒸发器循环泵6从蒸发器4的物料进口回到蒸发器4内作为晶核，并以此循环，保持蒸发器4内的氰化钠反应液过饱和，下层浓浆液通过浓浆泵8输出。其中结晶温度为30～50℃，浓浆液主要组分包括氰化钠晶体8%～18%、氰化钠溶液30%～45%和水40%～50%，结晶器中物料的大致比例如下，上层清液∶循环用中间微粒子液∶离心用下层浓浆液=6∶44∶10。

⑤将浓浆液增稠后送入离心分离机9，分离成湿润结晶和分离母液，湿润结晶经第一螺旋输送机19输送至闪蒸干燥机10，分离母液经气液分离器后输送至溶解回收系统25。其中离心温度为30～45℃，湿润结晶的水分含量为5～10wt%。

⑥将空气加热至不低于185℃后从闪蒸干燥机10的下部通入，并由下至上形成高速旋转热气流，较小的湿润结晶在闪蒸干燥机10内被快速干燥后，得到干燥粉末，从顶端排出至旋风分离器11，较大的湿润结晶落入闪蒸干燥机10底部的粉碎机22中，经粉碎后随热气流一同旋转上升并被干燥，得到干燥粉末，从顶端排出至旋风分离器11。其中干燥温度为45～70℃，干燥粉末的水分含量≤0.9wt%。

⑦将干燥粉末经旋风分离器11分离后得到氰化钠粉体。

将步骤⑦中得到的氰化钠粉体经第二螺旋输送机23输送至加料器12，然后送至成型机13中压制，压制后得到包括成型片剂、块状物和碎料在内的片剂混合物，将片剂混合物输送至振动筛14后，将碎料经振动筛14的第一碎料出口由提升机构24回收至加料器12中重新进行压制，将块状物经振动筛14的第二碎料出口输送至溶解回收系统25，将成型片剂经振动筛14的物料出口落入冷却料仓15冷却后进入计量包装机16，最终得到氰化钠产品。设置溶解回收系统25以提高氰化钠的回收率，用溶解槽溶解氰化钠粉末，待溶液相对密度达到1～1.2t/m³后开始返回液体系统，待溶解槽内液位小于10%时，向溶解槽中补充纯水至溶解槽液位在小于90%左右。

此外，在反应工序中对氢氰酸流量、氢氧化钠流量、反应器吸收段17的循环流量、反应母液的循环流量、反应器1内的循环流量和反应器1内的压力进行实时监测，若监测到发生异常时关闭氢氰酸进料阀，保证了氰化钠的安全生产。在分离、干燥和成型工序中对闪蒸干燥机10内的温度及压力、旋风分离器11的物位和加料器12的物位进行实时监测，同时对加热器21、第二螺旋输送机23、加料器12和成型机13的工作状态进行实时监测，若监测到发生异常时停止离心分离机9进料，以减少物料浪费，待故障解除后，再恢复离心分离机9进料。

值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种氰化钠粉体生产系统，包括反应器、反应器出料泵、反应器冷却器、至少一个蒸发结晶系统、离心分离机、闪蒸干燥机、旋风分离器和成型包装系统，其特征在于所述的蒸发结晶系统包括蒸发器、蒸发器冷凝器、蒸发器循环泵、结晶器和浓浆泵，所述的反应器设置有氢氰酸进料口和氢氧化钠进料口，所述的反应器的物料出口通过所述的反应器出料泵分别与所述的反应器冷却器的物料进口、所述的反应器的上方吸收段以及所述的蒸发器的下端物料进口连通，所述的反应器冷却器的物料出口与所述的反应器的上端母液循环进口连通，所述的蒸发器的底端物料出口与所述的结晶器的上端物料进口连通，所述的蒸发器的顶端气体出口与所述的蒸发器冷凝器的气体进口连通，所述的结晶器的上层清液出口与调整槽连通，所述的结晶器的中层液出口通过所述的蒸发器循环泵与所述的蒸发器的物料进口连通，所述的结晶器的下层浓浆料通过所述的浓浆泵输送至所述的离心分离机的物料进口，所述的离心分离机的物料出口与所述的闪蒸干燥机的物料进口连通，所述的闪蒸干燥机的底部设置有相连通的粉碎机，所述的闪蒸干燥机的顶端物料出口与所述的旋风分离器的物料进口连通，所述的旋风分离器的底端物料出口通过螺旋输送机与所述的成型包装系统的物料进口连通。

2.根据权利要求1所述的一种氰化钠粉体生产系统，其特征在于所述的蒸发结晶系统还包括与所述的蒸发器连接的用于保持所述的蒸发器内真空度的水环真空泵。

3.根据权利要求1或2所述的一种氰化钠粉体生产系统，其特征在于所述的成型包装系统包括加料器、成型机、振动筛、冷却料仓和计量包装机，所述的旋风分离器的底端物料出口通过螺旋输送机与所述的加料器的物料进口连通，所述的加料器的物料出口与所述的成型机的物料进口连通，所述的成型机的物料出口与所述的振动筛的物料进口连通，所述的振动筛的物料出口与所述的冷却料仓的顶端物料进口连通，所述的振动筛的第一碎料出口通过提升机构与所述的加料器的物料进口连通，所述的冷却料仓的底端物料出口与所述的计量包装机连通。

4.根据权利要求3所述的一种氰化钠粉体生产系统，其特征在于包括溶解回收系统，所述的离心分离机的母液出口与所述的溶解回收系统的物料进口连通，所述的振动筛的第二碎料出口与所述的溶解回收系统的物料进口连通。

5.根据权利要求1或2所述的一种氰化钠粉体生产系统，其特征在于所述的离心分离机采用往复式离心分离机。

6.根据权利要求1或2所述的一种氰化钠粉体生产系统，其特征在于所述的反应器外设置有冷却换热装置，所述的闪蒸干燥机内设置多层旋流片。