一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于從溶液中結(jié)晶技術(shù)，具體而言涉及七水硫酸鎂，特別涉及鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的結(jié)晶塔，屬于無(wú)機(jī)化工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂法脫硫技術(shù)是現(xiàn)工業(yè)企業(yè)常用的煙氣治理工藝，副產(chǎn)物為亞硫酸鎂。為降低這種脫硫工藝的運(yùn)行成本以及消除大量亞硫酸鎂堆積帶來(lái)的環(huán)境影響，企業(yè)通常會(huì)將副產(chǎn)物繼續(xù)用來(lái)制備硫酸鎂產(chǎn)品。利用脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鎂制備硫酸鎂產(chǎn)品的工藝方法很多，如直接曝氣法、添加工業(yè)廢硫酸法、高溫氧化法等，而這些方法均要涉及到從溶液中結(jié)晶技術(shù)。
[0003]當(dāng)前溶液結(jié)晶技術(shù)主要有冷卻結(jié)晶、蒸發(fā)結(jié)晶、高壓結(jié)晶，冷卻結(jié)晶法中夾套冷卻結(jié)晶與蛇管冷卻結(jié)晶，換熱面易結(jié)垢且水資源消耗量大；蒸發(fā)結(jié)晶能耗高，同樣消耗大量水資源；專利《用硫酸鎂溶液生產(chǎn)大顆粒七水硫酸鎂及一水硫酸鎂的方法》(公開(kāi)號(hào)為CN101214980A)，公開(kāi)了一種脫硫副產(chǎn)物生產(chǎn)硫酸鎂產(chǎn)品的方法，其中提到溶液采用高溫壓熱法制備硫酸鎂產(chǎn)品，該方法中環(huán)境溫度達(dá)105?115°C，壓力達(dá)0.3?0.4MPa，雖不需要大量冷卻水，但能耗較高；專利《空氣冷卻結(jié)晶塔》(公開(kāi)號(hào)為CN201543264U)，公開(kāi)了一種以空氣為介質(zhì)的冷卻結(jié)晶塔，無(wú)需冷卻水與蒸汽，能耗低，但該結(jié)晶塔中以單噴頭非霧式進(jìn)行溶液噴淋，產(chǎn)品的一次產(chǎn)率較低且粒徑小，設(shè)備中還需循環(huán)結(jié)晶裝置，增加了工藝的復(fù)雜度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)當(dāng)前專用于鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的結(jié)晶塔問(wèn)題，本實(shí)用新型目的在于提供一種生產(chǎn)能力大、一次產(chǎn)率高、工藝簡(jiǎn)單、不易結(jié)垢、能耗低、環(huán)保無(wú)污染的專用于鎂法脫硫副產(chǎn)物制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，由主體塔，噴淋裝置，引風(fēng)裝置，套筒組成，其主體塔為一圓柱形筒體，塔頂部呈圓弧頂，塔底部呈錐形底，在主體塔壁中上部均布若干排細(xì)小通風(fēng)孔，以防噴淋裝置噴射出的小液滴附著于塔壁上結(jié)垢以及起到補(bǔ)風(fēng)降溫作用；圓弧塔頂設(shè)一引風(fēng)口，用于連接引風(fēng)裝置；錐形塔底壁上均布若干排塔底通風(fēng)口，作為主體塔主要進(jìn)風(fēng)源，錐形塔底底部設(shè)一出料口，用于結(jié)晶產(chǎn)物的排出；在主體塔上端設(shè)一人孔，便于工人進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行維修工作。
[0006]噴淋裝置設(shè)置在主塔體內(nèi)中上部:由噴頭、液相管、氣相管、連接管組成，噴頭米用若干霧化式噴頭并以圓環(huán)式排列布局，每個(gè)霧化噴頭均接有連接管，連接管兩端分別與液相管和氣相管相通。溶液及工藝氣分別由液相管和氣相管通入，分別經(jīng)過(guò)連接管進(jìn)入噴頭，溶液在工藝氣作用下，霧化成為小液滴，小液滴在慣性和重力作用下向錐形塔底運(yùn)動(dòng)并與向上的氣流進(jìn)行混合和熱量交換，隨著小液滴的下移，溶液溫度逐漸下降，晶體逐漸析出，最終由出料口排出，落入套筒中，攜帶有少量晶體的濕熱空氣由引風(fēng)口排出。
[0007]引風(fēng)裝置設(shè)置在主體塔一側(cè)，由主體塔頂部的引風(fēng)口接引風(fēng)管，引風(fēng)管連接一引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)管與引風(fēng)機(jī)間設(shè)置一旋風(fēng)分離器，以截留下隨濕熱空氣帶走的晶體產(chǎn)物。
[0008]套筒設(shè)置在主體塔下部，向上敞開(kāi)式沿錐形塔底均勻布置，并四邊用焊條與主體塔連接固定。套筒的作用是控制主體塔內(nèi)氣流從塔底通風(fēng)口進(jìn)入，以便防止氣流從出料口流入妨礙晶體產(chǎn)物的流出，起到氣料分流的作用，同時(shí)套筒還具有收集主體塔裝置內(nèi)反應(yīng)落下的晶體產(chǎn)物作用。
[0009]本裝置可根據(jù)所需產(chǎn)品純度與所帶結(jié)晶水多少設(shè)計(jì)主體塔高度、引風(fēng)速率。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有設(shè)備相比，具有以下特點(diǎn):本實(shí)用新型以空氣為冷卻介質(zhì)，無(wú)需使用冷卻水和蒸汽，因此本實(shí)用新型能耗低，環(huán)保無(wú)污染；空氣與溶液直接換熱，不存在結(jié)垢現(xiàn)象；噴淋裝置采用環(huán)形布局霧化噴頭，生產(chǎn)能力大，晶體一次產(chǎn)率高；無(wú)溶液循環(huán)系統(tǒng)，裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔構(gòu)造示意圖。
[0012]圖2是圖1的A-A剖面構(gòu)造示意圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型的噴淋裝置構(gòu)造示意圖。
[0014]圖中，1-引風(fēng)口，2_主體塔，3_出料口，4_塔底通風(fēng)口，5_套筒，6_細(xì)小通風(fēng)孔，7-噴頭，8-液相管，9-氣相管，10-連接管，11-人孔，12-引風(fēng)管，13-旋風(fēng)分離器，14-引風(fēng)機(jī)，15-焊條。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1、2所示，本實(shí)用新型的一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，由主體塔，噴淋裝置，引風(fēng)裝置，套筒組成，其主體塔2為一圓柱形筒體，塔頂部以圓弧頂設(shè)計(jì)，塔底部以錐形底設(shè)計(jì)，在主體塔壁中上部均布若干排細(xì)小通風(fēng)孔6，以防噴淋裝置噴射出的霧氣附著于塔壁上結(jié)垢以及起到補(bǔ)風(fēng)降溫作用；圓弧塔頂設(shè)一引風(fēng)口 1，用于連接引風(fēng)裝置；錐形塔底壁上均布若干排塔底通風(fēng)口 4，作為主體塔主要進(jìn)風(fēng)源，錐形塔底底部設(shè)一出料口 3，用于結(jié)晶產(chǎn)物的排出；在主體塔上端設(shè)一人孔11，便于工人進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行維修工作。
[0016]噴淋裝置設(shè)置在主塔體內(nèi)中上部:由噴頭7、液相管8、氣相管9、連接管10組成，噴頭7采用若干霧化式噴頭并以圓環(huán)式排列布局，每個(gè)霧化噴頭7均接有連接管10，連接管10兩端分別與液相管8和氣相管9相通。溶液及工藝氣分別由液相管8和氣相管9通入，分別經(jīng)過(guò)連接管10進(jìn)入噴頭7，溶液在工藝氣作用下，霧化成為小液滴，小液滴在慣性和重力作用下向錐形塔底運(yùn)動(dòng)并與向上的氣流進(jìn)行混合和熱量交換，隨著小液滴的下移，溶液溫度逐漸下降，晶體逐漸析出，最終由出料口 3排出，落入套筒5中，攜帶有少量晶體的濕熱空氣由引風(fēng)口 I排出。
[0017]引風(fēng)裝置設(shè)置在主體塔一側(cè)，由主體塔頂部的引風(fēng)口I外接引風(fēng)管12，引風(fēng)管12鏈接一引風(fēng)機(jī)14，引風(fēng)管12與引風(fēng)機(jī)14間設(shè)置一旋風(fēng)分離器13，以截留下隨濕熱空氣帶走的晶體產(chǎn)物。
[0018]套筒5設(shè)置在主體塔下部，以向上敞開(kāi)式沿錐形塔底均勻布置，并四邊用焊條15與主體塔2連接固定。套筒的作用是控制主體塔內(nèi)氣流從塔底通風(fēng)口 4進(jìn)入，以便防止氣流從出料口 3流入妨礙晶體產(chǎn)物的流出，起到氣料分流的作用，同時(shí)套筒5還具有收集主體塔2裝置內(nèi)反應(yīng)落下的晶體產(chǎn)物作用。
[0019]本裝置可根據(jù)所需產(chǎn)品純度與所帶結(jié)晶水多少設(shè)計(jì)主體塔高度、引風(fēng)速率。
[0020]如圖3所示，噴淋裝置由噴頭7、液相管8、氣相管9、連接管10組成，噴頭7采用若干霧化式噴頭并以圓環(huán)式排列布局，每個(gè)霧化噴頭7均接有連接管10，連接管10兩端分別與液相管8和氣相管9相通。
[0021]現(xiàn)以硫酸鎂溶液冷卻結(jié)晶為例說(shuō)明制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔的工作步驟:
[0022]首先開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)14，旋風(fēng)分離器13，主體塔內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)，空氣流從塔底通風(fēng)口 4和細(xì)小通風(fēng)孔6流入塔內(nèi)；其次液相管8通入硫酸鎂溶液，氣相管9通入工藝氣，然后打開(kāi)霧化噴頭7，使硫酸鎂溶液在工藝氣的作用下，霧化成為小液滴，小液滴在慣性和重力作用下向錐形塔底運(yùn)動(dòng)并與向上運(yùn)動(dòng)的氣流混合和熱量交換，隨著小液滴的下移以及細(xì)小通風(fēng)孔6不斷補(bǔ)入冷風(fēng)，溶液溫度逐漸下降，七水硫酸鎂晶體逐漸析出，同時(shí)攜帶有少許晶體的濕熱空氣由引風(fēng)口 I排出；最終七水硫酸鎂晶體通過(guò)出料口 3，落入套筒5中收集，另還有少許由旋風(fēng)分離器13收集。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，由主體塔、噴淋裝置、引風(fēng)裝置、套筒組成，其特征在于:主體塔為一圓柱形筒體，塔頂部呈圓弧頂，塔底部呈錐形底，在主體塔壁中上部均布若干排細(xì)小通風(fēng)孔，圓弧塔頂設(shè)一引風(fēng)口，錐形塔底設(shè)一出料口，在錐形塔底壁上均布若干排塔底通風(fēng)口，在主體塔上端設(shè)一人孔；噴淋裝置設(shè)置在主塔體內(nèi)中上部，由噴頭、液相管、氣相管、連接管組成；引風(fēng)裝置設(shè)置在主體塔一側(cè)，由主體塔頂部的引風(fēng)管、旋風(fēng)分離器、引風(fēng)機(jī)組成；套筒設(shè)置在主體塔下部，向上敞開(kāi)式沿錐形塔底均勻布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，其特征在于，噴頭采用若干霧化式噴頭并以圓環(huán)式排列布局，每個(gè)霧化噴頭均接有連接管，連接管兩端分別與液相管和氣相管相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，其特征在于，套筒四邊用焊條與主體塔連接固定。
【專利摘要】一種制備七水硫酸鎂的霧化空冷結(jié)晶塔，由主體塔、噴淋裝置、引風(fēng)裝置、套筒組成，其特征在于：主體塔為一圓柱形筒體，塔頂部呈圓弧頂，塔底部呈錐形底，在主體塔壁中上部均布若干排細(xì)小通風(fēng)孔，圓弧塔頂設(shè)一引風(fēng)口，錐形塔底設(shè)一出料口，在錐形塔底壁上均布若干排塔底通風(fēng)口，在主體塔上端設(shè)一人孔；噴淋裝置設(shè)置在主塔體內(nèi)中上部，由噴頭、液相管、氣相管、連接管組成；引風(fēng)裝置設(shè)置在主體塔一側(cè)，由主體塔頂部的引風(fēng)管、旋風(fēng)分離器、引風(fēng)機(jī)組成；套筒設(shè)置在主體塔下部，以向上敞開(kāi)式沿錐形塔底均勻布置，并四邊用焊條與主體塔連接固定。本實(shí)用新型具有生產(chǎn)能力大、一次產(chǎn)率高、工藝簡(jiǎn)單、不易結(jié)垢、能耗低、環(huán)保無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C01F5-40, B01D9-02
【公開(kāi)號(hào)】CN204447375
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520013804
【發(fā)明人】李朝暉, 潘利祥, 李冬, 趙良慶, 郭濤, 吳軒, 柯橋, 張鶴豐, 劉明輝
【申請(qǐng)人】中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月8日
【申請(qǐng)日】2015年1月9日