CN216630015U - 一种用于天然碱过滤脱水的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及过滤设备领域，公开了一种用于天然碱过滤脱水的设备，包括活塞推料离心机和虹吸刮刀离心机，活塞推料离心机的母液出液端与虹吸刮刀的进料端连接，活塞推料离心机的母液出料端与虹吸刮刀离心机的进料端之间设置有分离器和净氨塔，虹吸刮刀离心机连接有反冲部件。本实用新型利用活塞推料离心机与虹吸刮刀离心机的联用，对天然碱实现了二次脱水；通过设置反冲部件，能够对离心机过滤介质进行反冲洗，一方面能够避免细晶板结而影响脱水效果，另一方面提高了纯碱的得率。

Description

一种用于天然碱过滤脱水的设备

技术领域

本实用新型涉及过滤设备领域，具体涉及一种用于天然碱过滤脱水的设备。

背景技术

碳酸钠(Na₂CO₃)，分子量105.99，化学品的纯度多在99.5％以上(质量分数)，又称纯碱，国际贸易中又名苏打或碱灰，是一种基本的化工原料，广泛用于医药(医疗上用于治疗胃酸过多)、造纸、冶金、玻璃、纺织、染料等领域。目前，纯碱的生产主要采用氨碱法、联碱法或以天然碱为原料加工制作。天然碱是一种蒸发盐矿物，为水合碳酸氢钠。它呈纤维状或柱状块，灰或黄白色或无色。在利用天然碱加工纯碱时，通常需要进行过滤、洗涤、脱水等工序，其中，过滤过程主要是利用过滤机完成，用于天然碱过滤的过滤机主要包括转鼓真空过滤机和活塞推料离心机，其中转鼓真空过滤机用于一次脱水，活塞推料离心机用于二次脱水。经活塞推料离心机脱水后，母液进入母液桶，过滤后的天然碱进入煅烧工序进行煅烧。但是目前该过程的缺陷是：经活塞推料离心机分离后的母液中的细晶没有进行回收而直接返回系统，一直在生产线中进行循环，造成过滤损失。当系统中细晶积累到一定程度后，造成分离困难，可能引起活塞推料离心机的振动，甚至最终还会因细晶过多致使转鼓真空过滤机碱饼表面出现龟裂，造成真空损失而影响整个生产线的正常生产。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种用于天然碱过滤脱水的设备，以避免因细晶积累、碱饼龟裂而造成分离困难，影响系统运行的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种用于天然碱过滤脱水的设备，包括活塞推料离心机和虹吸刮刀离心机，活塞推料离心机的母液出液端与虹吸刮刀的进料端连接，活塞推料离心机的母液出料端与虹吸刮刀离心机的进料端之间设置有分离器和净氨塔，虹吸刮刀离心机连接有反冲部件。

本方案的原理及优点是：本技术方案中，天然碱经碳酸化塔处理后，首先经过转鼓真空滤机进行一次脱水，脱水后的湿滤饼再进入到活塞推料离心机内进行二次脱水，经二次脱水后的母液最后进入到虹吸刮刀离心机内进行三次脱水，能够实现二次脱水后母液中细晶的回收过滤，使得经过活塞推料离心机、虹吸刮刀离心机脱水的天然碱能够统一进入煅烧工序进行煅烧，从而提高纯碱得率。由于天然碱中含有的杂质较多，进入到活塞推料离心机内的除了天然碱晶浆外，还包括氨及二氧化碳等气体杂质。通过在活塞推料离心机的母液出料端连接分离器，能够实现母液和气体杂质的分离，气体杂质能够进入到净氨塔内，实现氨和二氧化碳的回收，而后排空，既实现了资源的回收，同时又保证排放达标。此外，本方案通过设置反冲部件，利用反冲部件对虹吸刮刀离心机进行反冲洗，在保证天然碱脱水效果的同时，能够进一步实现过滤介质的再生，进而进一步提高后续纯碱得率。

优选的，作为一种改进，分离器的底部连通有母液桶，净氨塔与分离器的上部连通。

本技术方案中，通过在分离器的底部设置母液桶，进入到分离器内的母液会自流进入到母液桶内实现暂存，而氨及二氧化碳等气体杂质会沿分离器上部进入到净氨塔内实现回收，结构设计合理。

优选的，作为一种改进，母液桶与虹吸刮刀离心机的进料端之间设置有稠厚器。

本技术方案中，稠厚器用于对待脱水母液进行浓缩，浓缩后的晶浆即可进入到虹吸刮刀离心机内进行三次脱水，通过前端的浓缩能够提高脱水的效率。

优选的，作为一种改进，虹吸刮刀离心机包括壳体、转鼓、过滤介质、离心腔、虹吸腔、虹吸管、布料器、刮刀架、刮刀及螺旋输送机构，所述转鼓转动连接在壳体内，过滤介质固定在离心腔内，布料器、刮刀及螺旋输送机构均位于离心腔内，刮刀螺钉连接在刮刀架的顶部，且刮刀位于螺旋输送机构进料端的上方，反冲部件与虹吸腔连通。

本技术方案中，壳体起到整体支撑和容纳的作用，母液被布料器送入离心腔内，转鼓转动，使得母液均匀分布在过滤介质上进行分离脱水，分离后的固相会在刮刀的卸料作用下进入到螺旋输送机构内，并被输送排出虹吸刮刀离心机，通过螺旋输送的外推力，能够轻松实现固相的出料。

优选的，作为一种改进，螺旋输送机构包括减速机、联轴器、主轴、轴承座、螺旋叶片和螺旋筒体，主轴通过联轴器与减速机连接，主轴通过轴承座转动连接在螺旋筒体内，螺旋叶片设置在主轴的外壁上，刮刀架设置在螺旋筒体进料口的上方。

本技术方案中，减速机为螺旋输送机构提供稳定的驱动源，被刮刀刮落的天然碱滤饼从刮刀架进入螺旋筒体，减速机通过联轴器带动主轴及螺旋叶片转动即可将刮落的滤饼连续的推出，结构设计合理，且操作方便。

优选的，作为一种改进，反冲部件包括反冲罐，虹吸管连通在反冲罐与虹吸腔之间，反冲罐与虹吸腔之间还连通有反冲管，反冲管上设置有反冲阀。

本技术方案中，当需要对虹吸刮刀离心机进行反冲洗时，仅需要打开反冲阀，反冲水即可沿反冲管进入到虹吸刮刀离心机转鼓虹吸腔内，实现对过滤介质的反向冲洗，操作简单，而且基本没有改变现有设备的部件结构，利于工业上推广应用。

优选的，作为一种改进，螺旋输送机构的出料口设有洗液切换组件，洗液切换组件的出料口下方设有皮带输送装置，皮带输送装置的外侧设有清洗槽。

本技术方案中，通过洗液切换组件可实现分离后的天然碱产品从皮带输送装置输出与残余滤饼冲洗后排放至清洗槽的状态切换，使得虹吸刮刀离心机的出料及冲洗更加方便灵活。

优选的，作为一种改进，虹吸管可相对虹吸腔移动。

本技术方案中，由于虹吸管可作来回摆动，虹吸管吸液口与过滤网的外侧存在一个可变的液位差Hu，当虹吸管吸液口的位置低于过滤网外侧时，Hu为正值，此时虹吸刮刀离心机过滤推动力除高速旋转所产生的离心力外，还在过滤网的外侧附加了一虹吸力；当虹吸管吸液口与过滤网外侧高度相同时，Hu为0，此时没有虹吸效果，过滤推动力仅有离心力；当虹吸管吸液口的位置高于过滤网外侧时，Hu为负值，此时不但没有虹吸效果，而且还对过滤起阻碍作用，利用Hu的变化来实现天然碱晶浆的过滤、洗涤以及分离。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中用于天然碱过滤脱水的设备的系统流程图。

图2为本实用新型实施例二中虹吸刮刀离心机的结构简图。

图3为本实用新型实施例三中虹吸刮刀离心机的结构简图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：活塞推料离心机1、煅烧传送带2、分离器3、母液桶4、净氨塔5、稠厚器6、虹吸刮刀离心机7、反冲罐8、反冲管9、反冲阀10、壳体11、转鼓12、过滤介质13、离心腔14、虹吸腔15、布料器16、滤饼层17、螺旋输送机构18、刮刀架19、虹吸管20、洗液切换组件21。

实施例一

本实施例基本如附图1所示：一种用于天然碱过滤脱水的设备，包括活塞推料离心机1和虹吸刮刀离心机7，活塞推料离心机1用于对天然碱进行二次脱水，虹吸刮刀离心机7用于对二次脱水后的母液进行三次脱水。

活塞推料离心机1的结构为现有技术，在此不做赘述。活塞推料离心机1的固相天然碱出料端设置有煅烧传送带2，活塞推料离心机1的母液出料端通过管道连接有分离器3，分离器3的底部连通有母液桶4，分离器3的上部连通有净氨塔5。母液桶4通过管道连通有稠厚器6，管道上设置有压力泵。

稠厚器6的出料端与虹吸刮刀离心机7的进料端连通，本实施例中，虹吸刮刀离心机7的结构也为现有技术，虹吸刮刀离心机7连通有反冲部件。反冲部件用于对虹吸刮刀离心机7进行反冲洗，反冲部件包括反冲罐8，虹吸刮刀离心机7的虹吸管20连通在反冲罐8与虹吸腔15之间，反冲罐8与虹吸腔15之间还连通有反冲管9，反冲管9上设置有反冲阀10。

在对天然碱进行过滤脱水时，碱液首先进入到转鼓真空滤机进行一次脱水，脱水后的湿滤饼再进入活塞推料离心机1内进行二次脱水，分离出来的天然碱固相部分会下料到煅烧传送带2上，并被传送。分离出来的母液会进入到分离器3内，实现母液和气体杂质的分离，气体杂质会进入到净氨塔5内，实现氨和二氧化碳的回收，而后排空，既实现了资源的回收，同时又保证排放达标。母液会从分离器3的底部自流进入母液桶4内，待进入后续的虹吸刮刀离心机7进行三次脱水。

母液桶4内的母液直接进行三次脱水会产生过大的能耗，通过将母液桶4连接稠厚器6，能够实现母液的浓缩，提高后续虹吸刮刀离心机7脱水的效率，同时又能够降低能耗。稠厚器6浓缩后的晶浆会进入到虹吸刮刀离心机7内进行三次脱水，通过设置反冲部件，打开反冲阀10，利用反冲液对虹吸刮刀离心机7转鼓内残余滤饼及过滤介质进行反冲洗，使过滤介质13得到再生，从而保证天然碱的脱水效果。

本实用新型利用活塞推料离心机1与虹吸刮刀离心机7的联用，对天然碱实现了多次脱水；通过设置反冲部件，能够对离心机过滤介质13进行反冲洗，从而避免残余滤饼板结而影响脱水效果。

实施例2

如图2所示，本实施例2与实施例1的不同之处在于：本实施例中，虹吸刮刀离心机7包括壳体11、转鼓12、过滤介质13、离心腔14、虹吸腔15、布料器16、刮刀、刮刀架19及螺旋输送机构18，虹吸腔15连通有虹吸管20，虹吸管20远离虹吸腔15的一端与反冲罐8连通，且虹吸管20可相对虹吸腔15移动。转鼓12转动连接在壳体11内，过滤介质13固定在离心腔14内，布料器16、刮刀及螺旋输送机构18均设置在离心腔14内，刮刀通过螺钉固定在刮刀架19的顶部，且刮刀位于螺旋输送机构18进料端的上方。

螺旋输送机构18包括减速机、联轴器、主轴、轴承座、螺旋叶片和螺旋筒体，主轴通过联轴器与减速机连接，主轴通过轴承座转动连接在螺旋筒体内，螺旋叶片焊接在主轴的外壁上，螺旋筒体的顶端(进料端)布置有刮刀架19。

本实施例中，壳体11起到整体支撑和容纳的作用，经过稠厚器6浓缩后的母液被布料器16送入离心腔14内，此时虹吸管20吸液口进至0～+Hu之间。转鼓12转动，使得母液均匀分布在过滤介质13上，在高速旋转离心力以及虹吸力双重作用下，固相被过滤介质13截留形成环状滤饼，而母液相则穿过过滤介质13，并进入虹吸腔15内，最终由虹吸管20送至反冲罐8内。随着加料时间的延长，固相滤饼层17厚度也在不断增加，当滤饼层17达到预设的料位时，停止进料。加料结束，虹吸管20吸液口进至终点位置Hu，分离后的固相会在刮刀的卸料作用下沿刮刀架19进入到螺旋输送机构18内，并被螺旋输送机构18输送排出虹吸刮刀离心机7，通过螺旋输送的外推力，能够轻松实现固相的卸料，卸料后虹吸管退回至起点位置。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例2的不同之处在于：本实施例中螺旋输送机构18的出料口设有洗液切换组件21，洗液切换组件21的出料口下方设有皮带输送装置(图中未示出)，皮带输送装置的外侧设有清洗槽。

本实施例中，通过洗液切换组件21可实现分离后的天然碱产品从皮带输送装置输出与残余滤饼冲洗后排放至清洗槽的状态切换，使得虹吸刮刀离心机7的出料及清洗更加方便灵活。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：包括活塞推料离心机和虹吸刮刀离心机，活塞推料离心机的母液出液端与虹吸刮刀的进料端连接，活塞推料离心机的母液出料端与虹吸刮刀离心机的进料端之间设置有分离器和净氨塔，虹吸刮刀离心机连接有反冲部件。

2.根据权利要求1所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述分离器的底部连通有母液桶，净氨塔与分离器的上部连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述母液桶与虹吸刮刀离心机的进料端之间设置有稠厚器。

4.根据权利要求3所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述虹吸刮刀离心机包括壳体、转鼓、过滤介质、离心腔、虹吸腔、虹吸管、布料器、刮刀架、刮刀及螺旋输送机构，所述转鼓转动连接在壳体内，过滤介质固定在离心腔内，布料器、刮刀及螺旋输送机构均位于离心腔内，刮刀螺钉连接在刮刀架的顶部，且刮刀位于螺旋输送机构进料端的上方，反冲部件与虹吸腔连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述螺旋输送机构包括减速机、联轴器、主轴、轴承座、螺旋叶片和螺旋筒体，主轴通过联轴器与减速机连接，主轴通过轴承座转动连接在螺旋筒体内，螺旋叶片设置在主轴的外壁上，刮刀架设置在螺旋筒体进料口的上方。

6.根据权利要求5所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述反冲部件包括反冲罐，虹吸管连通在反冲罐与虹吸腔之间，反冲罐与虹吸腔之间还连通有反冲管，反冲管上设置有反冲阀。

7.根据权利要求6所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述螺旋输送机构的出料口设有洗液切换组件，洗液切换组件的出料口下方设有皮带输送装置，皮带输送装置的外侧设有清洗槽。

8.根据权利要求7所述的一种用于天然碱过滤脱水的设备，其特征在于：所述虹吸管可相对虹吸腔移动。

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