CN209797509U - 一种氯化钡节能降耗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及氯化钡加工技术领域，具体涉及一种氯化钡节能降耗系统，包括碳酸钡反应机构、加热机构、过滤机、换热冷却桶、离心机和循环冷却塔，本实用新型与传统技术相比：传统系统每吨氯化钡需要加入2.5～3.5吨水；本系统只需补充少部分蒸发水，大大节约了水资源；传统系统氯化钡液体需要重复蒸发，才能将氯化钡完全析出，过程需要消耗大量热源；本系统只需加热一次，即可完成析出，能耗较低，只有传统系统的30%左右，蒸发成本相应较低。

Description

一种氯化钡节能降耗系统

技术领域

本实用新型涉及氯化钡加工技术领域，具体涉及一种氯化钡节能降耗系统。

背景技术

目前国内以碳酸钡或毒重石粉、盐酸为原料，制备氯化钡的技术为：反应前需要加水，再加入碳酸钡或毒重石粉进行打浆将其分散，然后加盐酸反应生成氯化钡液体，液体为不饱和液体。液体在经中和、过滤，滤液送入加热蒸发系统，加热蒸发除去部分水分，蒸发温度约为105℃；当液体在105℃蒸发达到饱和浓度时，经热过滤除去杂质，液体送入冷却系统，冷却至常温结晶析出，结晶经离心分离、洗涤、包装即为成品，分离液体返回系统，继续蒸发直至将液体中氯化钡完全析出。

但是在反应过程中，加入的水约有2.5～3吨。由于加入了水，使得液体浓度低，要析出结晶，需要重复蒸发，一般需要进行3～4次蒸发、冷却、离心、洗涤，才能完全将晶体析出。因此，不但需要消耗水，每吨产品约为2～2.5吨，且过程需要消耗大量的能源。

发明内容

为了解决上述氯化钡在制备过程中水资源浪费严重，且能源消耗过大的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种氯化钡节能降耗系统。

本实用新型采用的技术方案为：一种氯化钡节能降耗系统，包括：

碳酸钡反应机构，所述碳酸钡反应机构用于制备氯化钡混合液；

加热机构，所述加热机构用于对制备的氯化钡混合液进行加热；

过滤机，所述过滤机用于对加热后的氯化钡混合液进行过滤，所述过滤机上设有滤渣口和排液口，所述滤渣口与碳酸钡反应机构连接；

换热冷却桶，所述换热冷却桶用于对过滤机过滤后的氯化钡混合液进行冷却，所述换热冷却桶上设有进液口、排液口、冷却液进口和冷却液出口，所述过滤机的排液口与换热冷却桶的进液口连接；

离心机，所述离心机用于对冷却后的氯化钡混合液进行固液分离，所述离心机上设有进液口、固体排放口和液体排放口，所述离心机的进液口与换热冷却桶的排液口连接；

循环冷却塔，所述循环冷却塔由水槽和位于水槽上方的凉水塔组成，所述凉水塔上设有一进水口，所述水槽上设有进液口、循环口和排液口，所述水槽上的循环口与换热冷却桶上的冷却液进口连接，所述凉水塔上的进水口与换热冷却桶上的冷却液出口连接，所述水槽上的进液口与离心机上的液体排放口连接，所述水槽上的排液口与碳酸钡反应机构连接。

如上所述的一种氯化钡节能降耗系统，进一步说明为，所述碳酸钡反应机构包括盐酸储槽和至少一反应桶，所述反应桶中设有搅拌装置，所述反应桶上设有进液口、碳酸钡进口、排液口和排气口，所述盐酸储槽用于储存盐酸，所述盐酸储槽的出口与反应桶的进液口连接。

如上所述的一种氯化钡节能降耗系统，进一步说明为，还包括酸雾处理塔、酸雾吸收器和循环泵，所述酸雾处理塔上设有进液口、排液口和排气口，所述酸雾吸收器上设有进液口、排液口和吸气口，所述酸雾处理塔上的排液口一支路与酸雾吸收器上的进液口连接，另一支路通过循环泵与反应桶上的进液口连接，所述酸雾处理塔上的进液口一支路与酸雾吸收器上的排液口连接，另一支路与水槽上的排液口连接，所述酸雾吸收器上的吸气口与反应桶上的排气口连接。

如上所述的一种氯化钡节能降耗系统，进一步说明为，所述过滤机的排液口与换热冷却桶的进液口之间设有中间储液槽。

如上所述的一种氯化钡节能降耗系统，进一步说明为，所述加热机构为烟气加热器，所述烟气加热器上设有进烟口、排烟口、进液口和排液口。

如上所述的一种氯化钡节能降耗系统，进一步说明为，还包括循环桶，所述反应桶的排液口与循环桶上的一进口连接，所述循环桶上的另一进口与烟气加热器的排液口连接，所述循环桶上的一出口与烟气加热器上的进液口连接，所述循环桶上的另一出口与过滤机连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型以碳酸钡、盐酸为原料，制备氯化钡的技术，反应过程用固液分离的氯化钡混合液与碳酸钡液体进行搅拌混合，再加盐酸反应生成氯化钡固液混合液，混合液为过饱和液体。经中和，直接送入加热系统加热，加热温度约为90～95℃；混合液体中的氯化钡溶解，经热过滤除去滤渣，滤渣返回碳酸钡反应机构重新反应。过滤后的液体送入冷却系统，用离心分离出的冷氯化钡液体，进行循环冷却至常温结晶析出，结晶经离心分离、洗涤、包装即为成品氯化钡，用于冷却的液体经凉水塔冷却并蒸发部分水分后，返回系统使用。本实用新型与传统技术相比：1、传统系统每吨氯化钡需要加入2.5～3.5吨水；本系统只需补充少部分蒸发水，大大节约了水资源；

2、传统系统氯化钡液体需要重复蒸发（温度在105℃以上），才能将氯化钡完全析出，过程需要消耗大量热源；本系统只需加热一次（温度在90～95℃），即可完成析出，能耗较低，只有传统系统的30%左右，蒸发成本相应较低，目前厂家实际生产数据，传统系统蒸发每吨产品成本在750～950元，本系统每吨产品加热成本在250～350元，节约蒸发成本每吨产品在500～600元，大大节约了企业生产成本，提高了产品利润，从而提高了产品的市场竞争力；

3、传统氯化钡生产过程为，碳酸钡反应后，反应液体需要经过滤，再蒸发浓缩（需要三效或多级平锅串联），达到浓度再过滤，滤液经冷却结晶，离心包装；生产过程流程较长，设备也多，三效蒸发系统设备为压力容器，操作较复杂，投资也高，本系统氯化钡生产过程为，碳酸钡反应后，反应混合液体直接加入加热机构，加热溶解后过滤，滤液经冷却结晶，离心包装，生产过程流程较传统系统短，设备也减少，加热设备为常压设备，操作较传统系统更加简单方便；

4、本系统减少了氯化钡液体蒸发浓缩工序，设备投资较传统系统少，占地面积相对较小（占地约为传统系统的30%）；投资较传统系统少，同等规模浓缩装置约为传统系统的30%；

5、本系统生产过程，碳酸钡反应混合液体，直接循环进入系统，省去了传统系统中的氯化钡液体中间储存环节，中间没有大量液体储存，减少了流动资产的投资，并减少了过程安全、环保隐患；

6、本系统中没有设计蒸发过程，与传统系统比较（传统系统有水汽挥发，工作现场水汽较重，现场状况不好），加热系统没有水汽挥发，操作环境优于传统系统。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、碳酸钡反应机构；101、盐酸储槽；102、反应桶；2、加热机构；3、过滤机；4、换热冷却桶；5、离心机；6、循环冷却塔；601、水槽；602、凉水塔；7、酸雾处理塔；8、酸雾吸收器；9、循环泵；10、中间储液槽；11、循环桶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本实施例提供的一种氯化钡节能降耗系统，包括：碳酸钡反应机构1、加热机构2、过滤机3、换热冷却桶4、离心机5和循环冷却塔6；

碳酸钡反应机构1，所述碳酸钡反应机构1用于制备氯化钡混合液，具体的所述碳酸钡反应机构1包括盐酸储槽101和至少一反应桶102，图1中为两个并联的反应桶102，当然所述反应桶102也可以采用其他数量，这里根据加工规模决定，这里不作具体限定，所述反应桶102中设有搅拌装置，所述反应桶102上设有进液口、碳酸钡进口、排液口和排气口，所述盐酸储槽101用于储存盐酸，所述盐酸储槽101的出口与反应桶的进液口连接，从而只需打开相应的开关和泵，即可将所述盐酸储槽101中的盐酸可以加入到反应桶102中，在操作时，即可将计量的碳酸钡从反应桶102上的碳酸钡进口加入，这时通过盐酸与碳酸钡的反应，即可在所述反应桶102中制备出氯化钡混合液，当然这只是碳酸钡反应机构1的优选方式，所述碳酸钡反应机构1还可以采用其他结构器件，这里不一一进行举例阐述，下文将以所述的碳酸钡反应机构1为例来做具体说明；

所述加热机构2用于对碳酸钡反应机构1制备的氯化钡混合液进行加热，具体的所述加热机构2可以采用烟气换热器，当然也可以采用其他的加热装置，为了保证氯化钡混合液的加热温度始终处于正常值内，还可以设置一循环桶11，所述反应桶102的排液口与循环桶11上的一进口连接，所述循环桶11上的另一进口与烟气加热器的排液口连接，所述循环桶11上的一出口与烟气加热器上的进液口连接，所述循环桶11上的另一出口与过滤机3连接，通过设置的循环桶11，即可将温度过低的氯化钡混合液重新返回到加热机构2中继续加热，即可将过热的氯化钡混合液通过注入温度低的氯化钡混合液，使之降低温度，达到制备要求；

所述过滤机3，所述过滤机3用于对加热后的氯化钡混合液进行过滤，所述过滤机3上设有滤渣口和排液口，所述滤渣口与碳酸钡反应机构1连接，滤渣主要为未反应的碳酸钡，从而将滤渣直接投放至碳酸钡反应机构1中继续反应；

所述换热冷却桶4用于对过滤机3过滤后的氯化钡混合液进行冷却，所述换热冷却桶4上设有进液口、排液口、冷却液进口和冷却液出口，所述过滤机3的排液口与换热冷却桶4的进液口连接，作为优选，可以在所述过滤机3的排液口与换热冷却桶4的进液口之间设有中间储液槽10，从而可以将过滤后的氯化钡混合液储存起来，待温度自然降低后，在进行冷却，氯化钡混合液冷却至常温时能够析出结晶；

所述离心机5，所述离心机5用于对冷却后的氯化钡混合液进行固液分离，所述离心机5上设有进液口、固体排放口和液体排放口，所述离心机5的进液口与换热冷却桶4的排液口连接，即冷却后的氯化钡混合液直接进入到离心机5中进行固液离心分离，分离出的固体即为氯化钡产品，分离出的氯化钡液体，继续进入到循环冷却塔6中继续使用；

所述循环冷却塔6由水槽601和位于水槽上方的凉水塔602组成，所述凉水塔602上设有一进水口，所述水槽601上设有进液口、循环口和排液口，所述水槽601上的循环口与换热冷却桶4上的冷却液进口连接，所述凉水塔602上的进水口与换热冷却桶4上的冷却液出口连接，即采用冷却的氯化钡液体来对换热冷却桶4中的氯化钡混合液进行冷却，替代了现有的水冷方式，大大节约了水资源，所述水槽601上的进液口与离心机5上的液体排放口连接，所述水槽601上的排液口与碳酸钡反应机构1连接，这是没有析出结晶的氯化钡液体加入到碳酸钡反应机构1中继续反应，替代了传统的多次浓缩和蒸发，在节约了能源的同时，又大大节约了水资源；

作为优选，由于盐酸与碳酸钡的反应，会产生废气，如果直接排放会造成环境污染，因此还可以设置酸雾处理塔7、酸雾吸收器8和循环泵9，所述酸雾处理塔7上设有进液口、排液口和排气口，所述酸雾吸收器8上设有进液口、排液口和吸气口，所述酸雾处理塔7上的排液口一支路与酸雾吸收器8上的进液口连接，另一支路通过循环泵9与反应桶102上的进液口连接，所述酸雾处理塔7上的进液口一支路与酸雾吸收器8上的排液口连接，另一支路与水槽601上的排液口连接，所述酸雾吸收器8上的吸气口与反应桶上的排气口连接。酸雾处理塔7内（来自水槽601）的氯化钡液体，通过循环泵9加压加入酸雾吸收器8形成负压，将反应桶102产生的尾气吸入酸雾吸收器8中，进行洗涤，将气体洗涤达到排放要求后在进行排放，经过一段循环时间后的氯化钡液体，通过循环泵9送去反应桶102中使用，这时系统在重新由水槽601补充氯化钡液体，继续循环操作，以此来处理反应所产生的废气，从而保护了环境。

本实用新型的工作原理为：

碳酸钡反应过程：

一定量的氯化钡液体从水槽601泵入反应桶102中，计量的碳酸钡（或毒重石粉）通过葫芦加入反应桶102中；在反应桶102中打浆混合分散，盐酸通过盐酸储槽101加入到反应桶102，在反应桶102中盐酸与碳酸钡反应，生成氯化钡混合料液。酸雾处理塔7内（来自水槽601）的氯化钡液体，通过循环泵9加压加入酸雾吸收器8形成负压，将反应桶102产生的尾气吸入酸雾吸收器8中，进行洗涤，将气体洗涤达到排放要求后在进行排放，经过一段循环时间后的氯化钡液体，通过循环泵9送去反应桶102中使用，这时系统在重新由水槽601补充氯化钡液体；

加热、过滤过程：

反应生成的氯化钡混合料液，泵入一定量至循环桶11中，再加入到加热机构2中，在此与加热机构2中的热气直接接触加热，加热到90～95℃时，在将循环桶11中的氯化钡混合料液加热到过滤机3中过滤，滤渣主要为未反应的碳酸钡，滤渣重新投入到反应桶102中重新反应；过滤后的滤液流入中间储液槽10，再加入到换热冷却桶4中进行冷却；

冷却、离心分离过程

热料液在换热冷却桶4内冷却后，用离心机5分离出的冷氯化钡液体，对换热冷却桶4中的热氯化钡混合液进行冷却，液体冷却至常温析出结晶，然后放入离心机5分离液体，分离出来的固体包装即为氯化钡产品，分离出的冷氯化钡液体，流入循环冷却塔6中作为冷却源，泵入换热冷却桶4中进行热交换，冷氯化钡液体被加热，温度升高，通过管道进入凉水塔602，继续冷却，冷却后的氯化钡液体继续循环反应使用。

本实用新型并不限于上述实例，在本实用新型的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。

Claims (6)

1.一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于，包括：

碳酸钡反应机构，所述碳酸钡反应机构用于制备氯化钡混合液；

加热机构，所述加热机构用于对制备的氯化钡混合液进行加热；

过滤机，所述过滤机用于对加热后的氯化钡混合液进行过滤，所述过滤机上设有滤渣口和排液口，所述滤渣口与碳酸钡反应机构连接；

换热冷却桶，所述换热冷却桶用于对过滤机过滤后的氯化钡混合液进行冷却，所述换热冷却桶上设有进液口、排液口、冷却液进口和冷却液出口，所述过滤机的排液口与换热冷却桶的进液口连接；

离心机，所述离心机用于对冷却后的氯化钡混合液进行固液分离，所述离心机上设有进液口、固体排放口和液体排放口，所述离心机的进液口与换热冷却桶的排液口连接；

循环冷却塔，所述循环冷却塔由水槽和位于水槽上方的凉水塔组成，所述凉水塔上设有一进水口，所述水槽上设有进液口、循环口和排液口，所述水槽上的循环口与换热冷却桶上的冷却液进口连接，所述凉水塔上的进水口与换热冷却桶上的冷却液出口连接，所述水槽上的进液口与离心机上的液体排放口连接，所述水槽上的排液口与碳酸钡反应机构连接。

2.根据权利要求1所述的一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于：所述碳酸钡反应机构包括盐酸储槽和至少一反应桶，所述反应桶中设有搅拌装置，所述反应桶上设有进液口、碳酸钡进口、排液口和排气口，所述盐酸储槽用于储存盐酸，所述盐酸储槽的出口与反应桶的进液口连接。

3.根据权利要求2所述的一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于：还包括酸雾处理塔、酸雾吸收器和循环泵，所述酸雾处理塔上设有进液口、排液口和排气口，所述酸雾吸收器上设有进液口、排液口和吸气口，所述酸雾处理塔上的排液口一支路与酸雾吸收器上的进液口连接，另一支路通过循环泵与反应桶上的进液口连接，所述酸雾处理塔上的进液口一支路与酸雾吸收器上的排液口连接，另一支路与水槽上的排液口连接，所述酸雾吸收器上的吸气口与反应桶上的排气口连接。

4.根据权利要求1所述的一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于：所述过滤机的排液口与换热冷却桶的进液口之间设有中间储液槽。

5.根据权利要求2所述的一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于：所述加热机构为烟气加热器，所述烟气加热器上设有进烟口、排烟口、进液口和排液口。

6.根据权利要求5所述的一种氯化钡节能降耗系统，其特征在于：还包括循环桶，所述反应桶的排液口与循环桶上的一进口连接，所述循环桶上的另一进口与烟气加热器的排液口连接，所述循环桶上的一出口与烟气加热器上的进液口连接，所述循环桶上的另一出口与过滤机连接。