專利名稱：過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工原料的生產(chǎn)工藝，具體地說(shuō)是一種過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
我們知道，過(guò)碳酸鈉又名過(guò)氧碳酸鈉，是一種由碳酸鈉和過(guò)氧化氫靠氫鍵形成的化合物，分子式為2Na2CO3.3H2O2，理論活性含氧量為15.28％。它的應(yīng)用非常廣泛，作為洗滌助劑，它具有無(wú)臭、無(wú)毒、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，由于在水中分解產(chǎn)生的活性氧具有漂白作用，而表現(xiàn)出很強(qiáng)的去污能力，且不傷纖維；它與一般的洗滌助劑相比，其成本低，在低溫下溶解度大(10℃，12.3％；20℃，13.14％)，更適于冬季及寒冷地區(qū)；在洗滌劑中對(duì)芳香味添加劑無(wú)破壞作用。此外，過(guò)碳酸鈉是蔬菜和食品的保鮮劑，是食品和餐具的消毒劑、殺菌劑及洗滌劑。醫(yī)療上還用作急救供氧源，急救表面處理劑以及有機(jī)合成中的氧化劑。
過(guò)碳酸鈉的通用制備方法有兩種濕法和干法(流化床法)。濕法是用過(guò)氧化氫水溶液和純堿水溶液，以懸浮液作原料在有良好熱交換和強(qiáng)力攪拌裝置的設(shè)備中混合，產(chǎn)品用離心機(jī)或過(guò)濾器分離，然后干燥得成品。濕法制備的工藝簡(jiǎn)單，但工序多，產(chǎn)率低，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，反應(yīng)中碳酸鈉消耗多，濕法制備中所用的鹽析劑等還會(huì)對(duì)產(chǎn)品的性能有一定的影響，廢液排放會(huì)造成一定的環(huán)境污染。
干法(流化床法)是指將過(guò)氧化氫水溶液和碳酸鈉溶液按一定的比例分別或瞬間混合后連續(xù)不斷地噴入含有過(guò)碳酸鈉晶體的流化床中，利用流化氣體的熱能和反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，隨氣體帶走水分，產(chǎn)物經(jīng)過(guò)冷卻段得到顆粒狀的過(guò)碳酸鈉。此種制備方法流程簡(jiǎn)短、產(chǎn)品粒度均勻、原料消耗較低，但是噴頭易堵，操作要求嚴(yán)格；除去大量水分所需要的能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能、環(huán)保、成本低、投資省的過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝及其設(shè)備。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝，整個(gè)干燥過(guò)程可分為流化段、流化噴霧造粒段、干燥段和冷卻段。粉狀重質(zhì)碳酸鈉由喂料機(jī)輸送進(jìn)流化床，在從布風(fēng)板下面吹上來(lái)的風(fēng)的作用下，粉狀重質(zhì)碳酸鈉在布風(fēng)板的上面呈流化狀態(tài)，從噴頭里噴出來(lái)的過(guò)氧化氫水溶液在壓縮空氣的作用下呈高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，兩種物料在流化段充分反應(yīng)、不斷長(zhǎng)大而生成過(guò)碳酸鈉顆粒；濕的過(guò)碳酸鈉顆粒進(jìn)入干燥段，干燥完以后的過(guò)碳酸鈉顆粒進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻，滿足排料溫度后從流化床的排料口排出成品進(jìn)行包裝。
過(guò)氧化氫水溶液和粉狀重質(zhì)碳酸鈉反應(yīng)放出的熱量一部分用于干燥濕的過(guò)碳酸鈉顆粒，濕分和另一部分熱量在引風(fēng)機(jī)的作用下，隨著排風(fēng)被帶出流化床，一些細(xì)小的顆粒也被夾帶進(jìn)旋風(fēng)除塵器，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器的一次除塵冷卻的熱風(fēng)，被夾帶的細(xì)小顆粒在旋風(fēng)除塵器底部的關(guān)風(fēng)器處被收集；從旋風(fēng)除塵器頂部排出來(lái)的風(fēng)再進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)一步除塵，旋風(fēng)除塵器沒(méi)有收集完的微小顆粒在布袋除塵器的底部被收集；從布袋除塵器出來(lái)的風(fēng)被引風(fēng)機(jī)抽入煙囪排空。
一種過(guò)碳酸鈉干法造粒設(shè)備——流化床造粒機(jī)，包括下箱體、布風(fēng)板、流化段和上箱體，在下箱體和布風(fēng)板上分別設(shè)有噴霧裝置，所述的噴霧裝置是二流體噴頭，其內(nèi)的高壓空氣通道呈螺旋形，二流體噴頭在布風(fēng)板上呈正三角形排列，二流體噴頭下面設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒下面設(shè)有噴霧風(fēng)室。
本發(fā)明的原料用的是粉狀重質(zhì)純堿，而不是碳酸鈉溶液，這樣節(jié)約了脫除大量水分的能量。在流化的狀態(tài)下，重質(zhì)碳酸鈉和霧狀的過(guò)氧化氫反應(yīng)，反應(yīng)速度大大提高，縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了收率。
本發(fā)明采用的是真正的干法制備，而且過(guò)程無(wú)三廢處理。
本發(fā)明集造粒、干燥、冷卻于一體，工藝流程簡(jiǎn)短，設(shè)備投資少，過(guò)氧化氫利用率高，生產(chǎn)成本較低。
本發(fā)明能快速帶走碳酸鈉和過(guò)氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，避免因溫度升高而引起過(guò)氧化氫的分解(因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量)，從而提高過(guò)氧化氫的利用率。因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，大量的余熱就會(huì)加速過(guò)氧化氫的分解，這樣，會(huì)造成過(guò)氧化氫大量分解的惡性循環(huán)。
本發(fā)明通過(guò)對(duì)流化床布風(fēng)板以及下箱體的改造，增設(shè)了噴頭裝置，使流化床可以完成造粒、干燥、冷卻的要求；下箱體所設(shè)的導(dǎo)向筒以及相應(yīng)的風(fēng)室，能讓噴頭的工作狀態(tài)更加理想；通過(guò)對(duì)流化床從進(jìn)料口到出料口進(jìn)行功能的區(qū)分，即流化段、流化噴霧造粒段、干燥段、冷卻段，可以完成三種不同的功能；優(yōu)化設(shè)計(jì)的噴頭能夠形成高速旋轉(zhuǎn)的高壓氣流，形成更好的噴霧效果，使得反應(yīng)更加充分，造粒效果更好。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2是本發(fā)明的流化床噴霧造粒機(jī)的外形結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的右視圖；圖4是噴頭工作原理結(jié)構(gòu)圖；圖5是噴頭在布風(fēng)板上的排列方位圖；圖6是噴頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；圖中，1.液體管道，2.壓縮空氣管道，3.噴霧風(fēng)室進(jìn)風(fēng)口，4.噴霧風(fēng)室，5.導(dǎo)向筒，6.下箱體進(jìn)風(fēng)口，7.風(fēng)室，8.布風(fēng)板，9.流化段，10.進(jìn)料口，11.擴(kuò)大段，12.出風(fēng)口，13.出料口，14.冷卻段，15.干燥段，16.流化造粒段，17.噴頭，18.空氣過(guò)濾器，19.鼓風(fēng)機(jī)，20.流化床，21.關(guān)風(fēng)器I，22.旋風(fēng)除塵器，23.關(guān)風(fēng)器II，24.布袋除塵器，25.引風(fēng)機(jī)，26.煙囪。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例圖2、圖3是本發(fā)明流化床噴霧包衣造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明噴霧系統(tǒng)的工作原理結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明中噴頭在布風(fēng)板上的排列方式的示意圖。在傳統(tǒng)流化床設(shè)備的基礎(chǔ)上，增設(shè)了噴霧系統(tǒng)。在布風(fēng)板7上按照正三角形排列方式設(shè)置了噴頭17，噴頭17下面是導(dǎo)向筒5，導(dǎo)向筒5內(nèi)是通向噴頭17的過(guò)氧化氫溶液液體管道1和壓縮空氣管道2，導(dǎo)向筒5的下面是噴霧風(fēng)室4。如圖1所示，在運(yùn)行過(guò)程中，風(fēng)經(jīng)空氣過(guò)濾器18、鼓風(fēng)機(jī)19由下箱體進(jìn)風(fēng)口6、噴霧風(fēng)室進(jìn)風(fēng)口3進(jìn)入流化床噴霧造粒機(jī)，經(jīng)過(guò)布風(fēng)板7形成湍流氣體。物料由進(jìn)料口10進(jìn)入本發(fā)明的流化段9，在布風(fēng)板8上面與風(fēng)進(jìn)行混合流化。過(guò)氧化氫水溶液經(jīng)液體管道1由噴頭17噴出，在由高壓空氣管道2過(guò)來(lái)、經(jīng)過(guò)噴頭17噴出的高速旋轉(zhuǎn)空氣的帶動(dòng)下，在流化段9內(nèi)形成霧狀，與高速不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的顆粒物料進(jìn)行充分的混合反應(yīng)，生成過(guò)碳酸鈉顆粒。過(guò)氧化氫水溶液和粉狀重質(zhì)碳酸鈉反應(yīng)放出的熱量一部分用于干燥濕的過(guò)碳酸鈉顆粒，濕分和另一部分熱量在引風(fēng)機(jī)的作用下，隨著熱風(fēng)經(jīng)出風(fēng)口12被帶出流化床20，一些微小的顆粒也被夾帶進(jìn)旋風(fēng)除塵器22，在擴(kuò)大段11的降速作用下，極大部分物料留在流化段9；熱風(fēng)經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器22經(jīng)過(guò)一次除塵、冷卻，被夾帶的微小顆粒在旋風(fēng)除塵器22底部的關(guān)風(fēng)器II23處被收集；從旋風(fēng)除塵器22頂部排出來(lái)的風(fēng)再進(jìn)入布袋除塵器24進(jìn)一步除塵，旋風(fēng)除塵器22沒(méi)有收集完的微小顆粒在布袋除塵器24的底部被收集；從布袋除塵器24出來(lái)的風(fēng)被引風(fēng)機(jī)25抽入煙囪26排空。
在圖1、圖2中，將流化床20從進(jìn)料口10到出料口13分成了流化段9、流化造粒段16、干燥段15、冷卻段14，顆粒物料進(jìn)入流化段9后，首先進(jìn)行流化，處于流化狀態(tài)的物料隨著從布風(fēng)板8上來(lái)的風(fēng)推進(jìn)到流化造粒段16，重質(zhì)碳酸鈉與噴頭17噴出來(lái)的高速旋轉(zhuǎn)的霧狀液體進(jìn)行充分的混合反應(yīng)造粒；生成的過(guò)碳酸鈉顆粒在干燥段15進(jìn)行干燥，干燥后的顆粒在冷卻段14進(jìn)行冷卻，達(dá)到包裝的溫度要求時(shí)，經(jīng)關(guān)風(fēng)器I21從出料口13排出干燥機(jī)進(jìn)行包裝。由于本發(fā)明可以對(duì)顆粒的大小進(jìn)行控制，出來(lái)的產(chǎn)品顆粒大小均勻，成球率高，外觀好。
在圖4和圖5中，導(dǎo)向筒5里面的行程走的是熱風(fēng)，該方法能夠起到很好的保護(hù)噴頭17的噴霧狀態(tài)，讓高速旋轉(zhuǎn)的霧狀液體規(guī)則而且均勻。而噴頭17在布風(fēng)板8上的正三角形排列方式，也能夠讓包衣液體在流化段9內(nèi)均勻的分布，保證顆粒物料與包衣液體的均勻混合，提高成品率。
如圖6所示，噴頭17采用的是二流體噴頭，即液體與高壓空氣分別走各自的行程，互不干涉。高壓空氣在螺旋行程的帶動(dòng)下，在噴頭17內(nèi)由直線改為高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，噴出噴頭以后，帶動(dòng)包衣液體做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，形成均勻的霧狀，在流化段9內(nèi)與物料進(jìn)行均勻而充分的混合。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝，其特征在于其包括流化段、流化噴霧造粒段、干燥段和冷卻段，粉狀重質(zhì)碳酸鈉由喂料機(jī)輸送進(jìn)流化床，在從布風(fēng)板下面吹上來(lái)的風(fēng)的作用下，粉狀重質(zhì)碳酸鈉在布風(fēng)板的上面呈流化狀態(tài)，從噴頭里噴出來(lái)的過(guò)氧化氫水溶液在壓縮空氣的作用下呈高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，兩種物料在流化段充分反應(yīng)、不斷長(zhǎng)大而生成過(guò)碳酸鈉顆粒；濕的過(guò)碳酸鈉顆粒進(jìn)入干燥段，干燥完以后的過(guò)碳酸鈉顆粒進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻，滿足排料溫度后從流化床的排料口排出成品進(jìn)行包裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝，其特征在于過(guò)氧化氫水溶液和粉狀重質(zhì)碳酸鈉反應(yīng)放出的熱量一部分用于干燥濕的過(guò)碳酸鈉顆粒，濕分和另一部分熱量在引風(fēng)機(jī)的作用下，隨著排風(fēng)被帶出流化床，一些細(xì)小的顆粒也被夾帶進(jìn)旋風(fēng)除塵器，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)除塵器的一次除塵冷卻的熱風(fēng)，被夾帶的細(xì)小顆粒在旋風(fēng)除塵器底部的關(guān)風(fēng)器處被收集；從旋風(fēng)除塵器頂部排出來(lái)的風(fēng)再進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)一步除塵，旋風(fēng)除塵器沒(méi)有收集完的微小顆粒在布袋除塵器的底部被收集；從布袋除塵器出來(lái)的風(fēng)被引風(fēng)機(jī)抽入煙囪排空。
3.一種過(guò)碳酸鈉干法造粒設(shè)備，包括下箱體、布風(fēng)板、流化段和上箱體，其特征在于在下箱體和布風(fēng)板上分別設(shè)有噴霧裝置，所述的噴霧裝置是二流體噴頭，其內(nèi)的高壓空氣通道呈螺旋形，二流體噴頭在布風(fēng)板上呈正三角形排列，二流體噴頭下面設(shè)有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒下面設(shè)有噴霧風(fēng)室。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種過(guò)碳酸鈉干法造粒工藝及其設(shè)備，包括流化段、流化噴霧造粒段、干燥段和冷卻段，粉狀重質(zhì)碳酸鈉由喂料機(jī)輸送進(jìn)流化床，從噴頭里噴出來(lái)的過(guò)氧化氫水溶液呈高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，兩種物料在流化段反應(yīng)生成過(guò)碳酸鈉顆粒；濕的過(guò)碳酸鈉顆粒進(jìn)入干燥段，干燥完以后進(jìn)入冷卻段進(jìn)行冷卻，滿足排料溫度后從流化床的排料口排出成品進(jìn)行包裝。所述的設(shè)備包括下箱體、布風(fēng)板、流化段和上箱體，在下箱體和布風(fēng)板上分別設(shè)有噴霧裝置，噴霧裝置是二流體噴頭，其內(nèi)的高壓空氣通道呈螺旋形，其在布風(fēng)板上呈正三角形排列，二流體噴頭下面設(shè)，過(guò)氧化氫利用率高，生產(chǎn)成本較低。有導(dǎo)向筒，導(dǎo)向筒下面設(shè)有噴霧風(fēng)室。本發(fā)明具有工藝流程簡(jiǎn)短，設(shè)備投資少等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01B15/10GK1927699SQ200610069008
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月20日
發(fā)明者倪春林, 董憲華, 王宏耀, 牛振國(guó), 毛榮 申請(qǐng)人:山東天力干燥設(shè)備有限公司