CN215102961U - 一种腐植酸研磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种腐植酸研磨装置；包括与煤储运工段相连的原料煤破碎装置，原料煤破碎装置通过洗煤装置与精煤输送装置相连，精煤输送装置的末端依次通过煤浆制备单元、反应磺化单元以及分离处理单元与包装装置相连；具有投资成本低、高效稳定运行、能耗低、原料消耗低、装置运行周期长、经济效益明显及能够对腐植酸进行分类利用的优点。

Description

一种腐植酸研磨装置

技术领域

本实用新型涉及煤制腐植酸生产技术领域，具体为一种腐植酸研磨装置。

背景技术

腐植酸因其行业特殊性，全国有近百家生产厂家，各厂家单位根据自身技术特点，选择不同的工艺流程，但普遍存在工艺落后、设备简单、自动化程度低、规模小、污染大、能耗高的现象。为了提高生产效率，在传统的流程基础上，结合传统的先研磨、反应再分离的方法，存在反应效率低，药剂使用量大的特点。具体地说，常规的煤制腐植酸生产工艺中，原料煤通过皮带机直接输送到棒磨机/球磨机系统，破碎研磨后，进行碱煮、分离、磺化反应等，由于原料煤中含有大量的无效成分，如煤矸石、灰分等等，这些不参与后期的反应，需要在分离工序内剥离出来，这种工艺流程，由于无效成分的存在，导致后期碱煮、磺化反应药剂消耗量增大，反应时间增加，限制量煤制腐植酸工艺的大型化。另外，通过上述工艺生产出的腐植酸的整体含量偏低，无法直接应用于高含量腐植酸复合肥的生产，因此后期需要配套设备以及工艺进行提纯，其不仅造成投资和运行成本的增加，还使部分含腐植酸的产品被遗弃造成浪费。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种投资成本低、高效稳定运行、能耗低、原料消耗低、装置运行周期长、经济效益明显及能够对腐植酸进行分类利用的腐植酸研磨装置。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种腐植酸研磨装置，包括与煤储运工段相连的原料煤破碎装置，原料煤破碎装置通过洗煤装置与精煤输送装置相连，精煤输送装置的末端依次通过煤浆制备单元、反应磺化单元以及分离处理单元与包装装置相连。

优选的，所述煤浆制备单元包括与精煤输送装置末端相连的粗煤浆制备部，粗煤浆制备部与细煤浆制备部相连；粗煤浆制备部包括棒磨机以及与棒磨机出料口相连的粗浆液缓冲罐，棒磨机分别与煤浆分散剂储罐和研磨给水装置相连。

优选的，所述细煤浆制备部包括与粗浆液缓冲罐出口相连的卧室离心磨，卧室离心磨的出口通过细浆搅拌输送装置与反应磺化单元中的腐植酸反应釜相连。

优选的，所述反应磺化单元包括腐植酸反应釜，腐植酸反应釜通过磺化反应器与分离处理单元中的旋流分离器相连；腐植酸反应釜的上部通过管道与氢氧化钠储罐相连。

优选的，所述分离处理单元包括旋流分离器，旋流分离器的上部设有上清液出口，上清液出口通过沉淀中和储罐和干燥处理器与包装装置相连。

优选的，所述旋流分离器的底部设有重质分离液出口，重质分离液出口通过尾料干燥处理器与复合肥生产装置相连。

按照上述安装制成的一种腐植酸研磨装置，通过设置洗煤装置对原料煤进行洗选，能够预先除去85-95％灰分和煤矸石，并通过后续的煤浆制备单元将煤颗粒从0.5-3.0mm研磨至50-80um；上述设置能够有效的降低后续分离工艺的难度，并随着对灰分和煤矸石的去除以及降低煤颗粒的粒径能够有效提高原煤浓度和碱煮及磺化的反应接触面积，提高了煤制腐植酸的研磨生产效率，降低了反应周期长，同时降低了药剂的消耗量；同时本实用新型使用了卧室离心磨和旋流分离器，通过卧室离心磨不仅能够有效提高了磨煤效率还能够有效降低煤颗粒的粒度，并提高原料煤的浓度；通过旋流分离器能够实现对浆液中的密度较小的小颗粒轻组分与大颗粒分离(即轻质和重质物料的分离)，并在后期实现对腐植酸产品有针对性的利用；具有投资成本低、高效稳定运行、能耗低、原料消耗低、装置运行周期长、经济效益明显及能够对腐植酸进行分类利用的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参看图1：本实用新型为一种腐植酸研磨装置，包括与煤储运工段1相连的原料煤破碎装置2，原料煤破碎装置2通过洗煤装置3与精煤输送装置4相连，精煤输送装置4的末端依次通过煤浆制备单元、反应磺化单元以及分离处理单元与包装装置5相连。通过设置洗煤装置3能够预先去除灰分和煤矸石，通过设置煤浆制备单元能够有效的降低煤颗粒的粒度，通过上述洗煤装置3和煤浆制备单元的配合能够有效降低药剂的消耗量，同时有效提高反应磺化单元中碱煮及磺化的反应速率。

进一步地，所述煤浆制备单元包括与精煤输送装置4末端相连的粗煤浆制备部，粗煤浆制备部与细煤浆制备部相连；粗煤浆制备部包括棒磨机6以及与棒磨机6出料口相连的粗浆液缓冲罐7，棒磨机6分别与煤浆分散剂储罐8和研磨给水装置9相连。本实用新型再常规设置的棒磨机6基础上设置了细煤浆制备部能够有效降低煤颗粒的粒度，以达到提高原料煤浓度的目的，使反应时提高了原料煤的接触面积，有效提高了反应速率。

进一步地，所述细煤浆制备部包括与粗浆液缓冲罐7出口相连的卧室离心磨10，卧室离心磨10的出口通过细浆搅拌输送装置11与反应磺化单元中的腐植酸反应釜12相连。

进一步地，所述反应磺化单元包括腐植酸反应釜12，腐植酸反应釜12通过磺化反应器13与分离处理单元中的旋流分离器14相连；腐植酸反应釜12的上部通过管道与氢氧化钠储罐15相连。

进一步地，所述分离处理单元包括旋流分离器14，旋流分离器14的上部设有上清液出口，上清液出口通过沉淀中和储罐16和干燥处理器17与包装装置5相连。本实用新型通过设置旋流分离器14，在工作的过程中能够在旋流分离器14内部形成由上而下的旋转流，基于浆液中不同颗粒组分的密度和粒度不同，旋流分离器14内部的旋转运动分为：外旋流和内旋流运动；浆液混合物中密度较大的颗粒组分在离心力的作用下，沿径向朝着壁面方向运动，同时向下运动，形成外旋流，此过程中浆液中的密度较小的小颗粒轻组分与大颗粒分离，流经锥体结构后由底流出口排出；浆液在进入圆锥段后，随着圆锥段内径的逐渐减小，流速逐渐增大；从而实现轻质和重质物料的分离；上述的分离为后期的分别利用奠定了基础，从而实现了分离后直接应用于复合肥生产的目的。

进一步地，所述旋流分离器14的底部设有重质分离液出口，重质分离液出口通过尾料干燥处理器18与复合肥生产装置19相连。

本实用新型的工作原理如下：所述来自煤储运工段1的含水率为13-18％原料煤，通过原料煤破碎装置2进行破碎后，进入洗煤系统3中；洗煤水或洗煤废水通过洗煤装置3进行洗煤(上述洗煤水或洗煤废水可通过洗煤水循环模块进行处理和回收)去除灰分和煤矸石，经过洗煤处理后的原料煤通过精煤输送装置4进入煤浆制备单元的棒磨机6中，来至研磨给水装置9的研磨水和来至煤浆分散剂储罐8的煤浆分散剂同时进入棒磨机6研磨后的粗浆溢流至粗浆液缓冲罐7中；所述进入粗浆液缓冲器7中的粗煤浆进入卧式离心磨10，所述粗煤浆进入卧式离心磨10中进行一次研磨，不返流，研磨后的细煤浆通过管路进入细浆搅拌输送装置11；所述细浆搅拌输送装置11的细浆和来至氢氧化钠储罐15内的NaOH溶液共同进入腐植酸反应釜12内进行反应；所述来至腐植酸反应釜12反应后的原液进入腐植酸反应釜12进行后续磺化反应；所述在磺化反应器13中进行了磺化反应的原液通过管路进入旋流分离器14，在旋流分离器14的中轻质与重质进行分离；所述来至旋流分离器14的轻质分离液进入沉淀中和储罐16后，通过分离清液，含固量较高的腐植酸原液进入干燥处理器17内，所述干燥处理器17采用的是浆液旋转干燥技术；所述干后的成品腐植酸进入包装装置5直接外售(或进入高品质腐植酸复合肥生产线中用于制备腐植酸复合肥)。所述来至旋流分离器14的重质分离液进入尾料干燥处理器18后，所述尾料干燥处理器18采用的是浆液旋转干燥技术；所述干燥后的成品含量较低的腐植酸作为辅料进入后续的复合肥生产装置19实现二次利用。

具体地说，本实用新型为一种腐植酸研磨装置，研磨工艺包括如下步骤：

步骤1：所述来自煤储运工段1的含水率为13-18％原料煤，通过原料煤破碎后，进入洗煤系统1；通过原料煤破碎装置2进行破碎后，进入洗煤系统3中；洗煤水或洗煤废水通过洗煤装置3进行洗煤(上述洗煤水或洗煤废水可通过洗煤水循环模块进行处理和回收)去除灰分和煤矸石，所述进入洗煤系统的水煤比例是4:1-6:1，灰分和煤矸石可以作为建材煤泥外售处理；步骤2：所述来至洗煤系统1的洗选后的精煤，碳含量在80-95％，含水量控制在20-25％，在精煤输送装置4的计量和输送作用下进入棒磨机6；所述来至研磨给水装置9的温度为：40-65℃、pH为：6.5-8.5的磨煤水研磨水和来至煤浆分散剂储罐8的煤浆分散剂，所述煤浆分散剂为阴离子型分散剂，添加量控制干基0.2-0.7％，在同时进入棒磨机6后，所述研磨的煤浆质量浓度控制在45-50％，煤浆的粘度在500-700cp，温度在40-55℃，研磨后的粗浆溢流至粗浆液缓冲罐7中；所述在粗浆液缓冲罐7中的粗煤浆平均粒度为0.5-1.5mm；步骤3：所述进入粗浆液缓冲罐7中的浓度为45-50％，粘度为500-700cp，温度在40-55℃粗煤浆进入卧式离心磨10，粗煤浆进入卧式离心磨10中进行一次研磨，不返流，所述进入卧式离心磨10的粗浆液压力控制在0.2-0.5Mpa，选用离心式泵送结构。所述卧式离心磨10选用的研磨介质粒径为4-6mm，处理分离器的尺寸为1.5-3.0mm，所述卧式离心磨的研磨盘转速控制在250-450rap。步骤4：所述来至卧式离心磨10研磨后的浓度为45-50％，粘度为700-1000cp，温度在45-65℃，平均粒径为50-80um的细煤浆通过管路进入细浆搅拌输送装置11；所述在细浆搅拌输送装置11采用离心结构形式。步骤5：所述来至细浆搅拌输送装置11中研磨后浓度为45-50％，粘度为700-1000cp，温度在45-65℃，平均粒径为50-80um的细煤浆，和来至来至氢氧化钠储罐15内质量浓度为20-30％，温度为20-30℃的NaOH溶液共同进入腐植酸反应釜12内进行反应；所述腐植酸反应釜12为常压反应容器，设置搅拌装置和泵系统；步骤6：所述来至腐植酸反应釜12反应后的温度为50-70℃，浓度为40-50％的未磺化腐植酸原液通过泵送进入进入后续磺化反应器13；所述在磺化反应器13中添加60-80％H₂SO₄溶液。步骤7：所述在后续磺化反应器13中进行了磺化反应的磺化后腐植酸原液通过管路进入旋流分离器14，磺化后腐植酸原液从进料口沿切线方向进入旋流分离器14中，在旋流分离器14内部形成由上而下的旋转流，基于浆液中不同颗粒组分的密度和粒度不同，磺化后腐植酸原液内部的旋转运动分为：外旋流和内旋流运动。浆液混合物中密度较大的颗粒组分在离心力的作用下，沿径向朝着壁面方向运动，同时向下运动，形成外旋流，此过程中浆液中的密度较小的小颗粒轻组分与大颗粒分离，流经锥体结构后由底流出口排出；浆液在进入圆锥段后，随着圆锥段内径的逐渐减小，流速逐渐增大；从而实现轻质和重质物料的分离；步骤8：所述来至旋流分离器14的上部溢流口轻质分离液进入沉淀中和储罐16后，通过分离清液，含固量较高的腐植酸原液进入干燥处理器17内，所述干燥处理器17采用的是浆液旋转干燥技术；所述干后后的成品腐植酸进入包装装置5，包装后直接外售；步骤9：所述来至旋流分离器14的重质分离液进入尾料干燥处理器18后，所述尾料干燥处理器18用的是浆液旋转干燥技术；所述干燥后的成品含量较低的腐植酸作为辅料进入后续的复合肥生产装置19实现二次利用。本实用新型的结构以及配套工艺能够先将原料煤进行洗选，除去85-95％灰分和煤矸石，同时将原有参与反应的煤颗粒从0.5-3.0mm研磨至50-80um后在参与碱煮和磺化反应，由于粒度体积减小，且原煤浓度的提高，大大提高了反应接触面积，保证了煤制腐植酸的效率，降低了反应釜反应周期长的缺点，可以实现连续搅拌反应，同时也降低了后续分离工艺的难度，减少了药剂的消耗。与常规工艺煤煤腐植酸研磨工艺路线相比，运行成本低、初期设备投资少，装置稳定性高，经济、环保效益明显的特点。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种腐植酸研磨装置，包括与煤储运工段(1)相连的原料煤破碎装置(2)，其特征在于：原料煤破碎装置(2)通过洗煤装置(3)与精煤输送装置(4)相连，精煤输送装置(4)的末端依次通过煤浆制备单元、反应磺化单元以及分离处理单元与包装装置(5)相连。

2.根据权利要求1所述的腐植酸研磨装置，其特征在于：所述煤浆制备单元包括与精煤输送装置(4)末端相连的粗煤浆制备部，粗煤浆制备部与细煤浆制备部相连；

粗煤浆制备部包括棒磨机(6)以及与棒磨机(6)出料口相连的粗浆液缓冲罐(7)，棒磨机(6)分别与煤浆分散剂储罐(8)和研磨给水装置(9)相连。

3.根据权利要求2所述的腐植酸研磨装置，其特征在于：所述细煤浆制备部包括与粗浆液缓冲罐(7)出口相连的卧室离心磨(10)，卧室离心磨(10)的出口通过细浆搅拌输送装置(11)与反应磺化单元中的腐植酸反应釜(12)相连。

4.根据权利要求1所述的腐植酸研磨装置，其特征在于：所述反应磺化单元包括腐植酸反应釜(12)，腐植酸反应釜(12)通过磺化反应器(13)与分离处理单元中的旋流分离器(14)相连；

腐植酸反应釜(12)的上部通过管道与氢氧化钠储罐(15)相连。

5.根据权利要求1或4所述的腐植酸研磨装置，其特征在于：所述分离处理单元包括旋流分离器(14)，旋流分离器(14)的上部设有上清液出口，上清液出口通过沉淀中和储罐(16)和干燥处理器(17)与包装装置(5)相连。

6.根据权利要求5所述的腐植酸研磨装置，其特征在于：所述旋流分离器(14)的底部设有重质分离液出口，重质分离液出口通过尾料干燥处理器(18)与复合肥生产装置(19)相连。

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