纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置及除尘工艺 |
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| 申请号 | CN201710883240.4 | 申请日 | 2017-09-26 | 公开(公告)号 | CN107511017A | 公开(公告)日 | 2017-12-26 |
| 申请人 | 中盐昆山有限公司; | 发明人 | 屈宪章; 夏文菊; 范兴男; 王庆新; 陶玉良; 陈敏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种纯 碱 生产 煅烧 工序用抽气除尘装置及除尘工艺，该装置将气液总管设在靠近出尘装置处，出尘装置排气口与洗涤装置进气口连通，洗涤装置出料端与气液总管横向段连通，气液混合物在气液总管横向段内分离，液体经洗 水 贮桶和洗水管道入洗涤装置进水口构成液体回路，且洗水贮桶设有软水补充口，洗水管道形成有与能够利用洗水回水的装置连通的洗水分支管道；气液总管排气端设有与外界连通的排 风 装置。该抽气除尘装置和工艺减少布置麻烦及楼层负荷，降低煅烧工序废碱量，能达空气直排标准，现场环境大为改善，有效稳定后续工序筛子生产能 力 ，避免筛分工段结疤堵塞现场，同时也改善了产品 包装 工位的现场环境，提高了包装速度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置，其特征在于：包括一气液总管(1)，该气液总管包括横向设置的横向段(1a)和沿竖直方向设置的竖直段(1b)，所述气液总管的横向段(1a)沿线间隔设有若干台出尘装置(2)，每台出尘装置顶部的排气口(2a)均通过抽气管道(3)与洗涤装置(4)顶端的进气口(4c)连通，每台洗涤装置的下端内部通过出料管道(5)与所述气液总管横向段的内部连通，且洗涤装置与气液总管横向段之间具有位差；所述气液总管横向段的排液端与洗水贮桶(6)上部的洗水进水口连通，该洗水贮桶下部的出水口经离心泵(8)通过洗水管道(7)与各洗涤装置顶端的进水口(4d)连通构成液体回路，且洗水贮桶(6)的顶端上开设有软水补充口(6a)，洗水管道(7)上离心泵的出口处形成有洗水分支管道(7a)，该洗水分支管道与下工序水合机连通；所述气液总管竖直段的排气端设有供排气的排风装置(9)，该排风装置与外界环境连通。 |
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| 说明书全文 | 纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置及除尘工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种纯碱生产用装置和工艺，尤其涉及一种纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置及除尘工艺。 背景技术[0002] 纯碱是重要的化工原料之一，其广泛应用于玻璃建材、合成洗涤剂、纺织、食品、冶金、石油和化工等工业生产中，在国民经济中占有重要的地位，它的产量和用量往往标志着一个国家工业发达的程度。煅烧工序是纯碱生产的最后一道工序，其操作的好坏对纯碱产品的产量、质量及生产能耗有较大的影响，因此煅烧行业成为现代工业当中非常重要的一环。常规的纯碱产品主要有重质纯碱和轻质纯碱两种，其规格的区别主要在于物理性质的不同，如密度大小、粒子大小和形状等，一般轻质纯碱的堆积密度为500-600kg/m3。 [0003] 纯碱煅烧是将来自滤过工序的湿物料NaHCO3通过轻灰煅烧炉的作用变为Na2CO3粉末，经过漫长的输送、水合、筛分、粉碎、冷却等多道工序，成为轻灰或重灰产品，再通过栈桥埋刮输送装置输送去包装工位，由此完成煅烧工序。目前市场上一般的煅烧工序所涉及的输送系统及动设备包括：1#轻灰埋刮板(双线)、轻灰垂直提升机(双线)、2#轻灰埋刮板(双线)、3#轻灰埋刮板(双线)、重灰垂直埋刮板(二条)、重灰水平埋刮板、二台重灰返料管链、二台轻灰平面旋转振动筛、二台重灰平面旋转振动筛、二台轻灰粉碎机、二台重灰粉碎机、三台螺旋输送机、二台轻灰粉体流冷却器、二台重灰粉体流冷却器及六台栈桥埋刮板。可见纯碱煅烧工序的特点是：输送流程复杂、动设备众多、操作现场难以避免粉尘的冒出。 [0004] 尤其是在煅烧过程中难以避免粉尘的出现，这是因为煅烧过程中轻灰炉的炉头压力存在一定的操作波动(工艺要求是0～-50mmH2O柱)、炉气进入热碱液塔炉管道时有间断式清理(每炉每班一次，清理时空气吸入系统)、粉体流冷却器通入空气、输送设备密封性等问题，在上述因素的综合作用下，输送系统内“微正压”的现象在所难免，由此必然引起粉末飘逸，影响现场环境。特别是为保障粉体流冷却器的长周期运行，导入的干空气较难有效处理。 [0005] 目前现有的除尘装置是使尾气进入重灰洗气塔，但因距离长且路径复杂，导致管线易堵塞。因此纯碱输送设备前部的含尘气体进入筛分工序，会严重影响筛子的生产能力；后部的含尘气体经冷却设备的出料装置通过栈桥埋刮输送进入包装工位，导致包装口冒气严重，从而使环境恶化，因此需要设计一套有效运行的除尘装置。 发明内容[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置及除尘工艺，该装置能有效稳定工艺操作、避免粉尘飘逸、改善现场环境，且简捷、实用、可靠、投资少。 [0007] 本发明的技术方案是： [0008] 一种纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置，包括一气液总管，该气液总管包括横向设置的横向段和沿竖直方向设置的竖直段，所述气液总管的横向段沿线间隔设有若干台出尘装置，每台出尘装置顶部的排气口均通过抽气管道与洗涤装置顶端的进气口连通，每台洗涤装置的下端内部通过出料管道与所述气液总管横向段的内部连通，且洗涤装置与气液总管横向段之间具有位差；所述气液总管横向段的排液端与洗水贮桶上部的洗水进水口连通，该洗水贮桶下部的出水口经离心泵通过洗水管道与各洗涤装置顶端的进水口连通构成液体回路，且洗水贮桶的顶端上开设有软水补充口，洗水管道上离心泵的出口处形成有洗水分支管道，该洗水分支管道与下工序水合机连通；所述气液总管竖直段的排气端设有供排气的排风装置，该排风装置与外界环境连通。 [0009] 其进一步的技术方案是： [0010] 所述抽气管道包括第一倾斜直线段和第二倾斜直线段，该第一、二倾斜直线段连通构成夹角为锐角的折线形管道。 [0011] 所述洗涤装置包括一螺管，洗涤装置顶端的进气口开设于该螺管的顶部，出料管道开设于该螺管的底部，且该螺管的内部设有一个空心圆锥体，该空心圆锥体底部的周缘与所述螺管的内表面之间形成有环形间隙，所述洗涤装置顶端的进水口开设于螺管上部的侧面处，该进水口连通至空心圆锥体的顶点上方处。 [0012] 所述气液总管横向段的排液端和洗水贮桶之间设有液位控制管，且该液位控制管设置于与气液总管横向段并行的管道上。 [0013] 所述气液总管的竖直段上设有普通喷淋洗涤部件。 [0014] 所述洗水分支管道与去重灰水合机连通。 [0016] 本发明还公开了一种使用上述装置进行纯碱生产煅烧抽气除尘工艺，该工艺包括下述步骤： [0017] a.洗水贮桶内的洗水经离心泵作用后一部分通过洗水管道与各洗涤装置顶部的进水口连通供洗涤含尘气体用，另一部分通过洗水分支管道进入下工序水合机使用；洗水贮桶的上端不断有软水补充进来，所补充进洗水贮桶的软水水量与进入下工序水合机的洗水水量相当； [0018] b.各出尘装置所产生的含尘气体经抽气管道进入到各出尘装置所对应的洗涤装置内，从洗涤装置顶部进水口进入的洗水与上述含尘气体在洗涤装置内同向流动并大面积接触混合使含尘气体中的大部分粉尘被洗水吸收形成气液混合物，该气液混合物通过洗涤装置下部的出料管道导出并进入气液总管的横向段内； [0019] c.气液混合物中的气体部分和液体部分在气液总管的横向段内分离，液体部分为洗水回水，该洗水回水经输送管道流至洗水贮桶内；气体部分受到设置于气液总管竖直段排气端排风装置的吸力作用，在气液总管的横向段上层和竖直段中运行，气体中还夹带的少量粉尘在运行过程中沉降下来，气体则通过排风装置排到外界环境中。 [0020] 其进一步的技术方案是： [0021] 进入气液总管竖直段中的含尘气体所含的微量粉尘通过设置在气液总管的竖直段上的普通喷淋洗涤部件洗掉。 [0022] 气液总管横向段的液位通过设置在该气液总管横向段上的液位控制管控制，该气液总管横向段的液位控制为有效高度的5-10％；每台出尘装置排气口处的抽气量为1000-2000m3/h，且每台洗涤装置的洗水用量为4-6m3/h；所述气液总管内的气流速度为8-15m/s。 [0023] 本发明的有益技术效果是：本发明所述纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置无需独立设计大口径的填料洗涤塔，减少布置麻烦及楼层负荷，且使用该装置的除尘工艺大大减少了煅烧工序的废碱量，能达到洁净空气直接排放的标准，现场环境大为改善，有利于职工的劳动保护；此外还有效稳定了筛子的生产能力，避免了筛分工段的结疤堵塞现场，改善了包装工位的现场环境，提高了包装速度。附图说明 [0024] 图1是本发明所述抽气除尘装置的结构示意图； [0025] 其中： [0026] 1-气液总管；1a-气液总管的横向段；1b-气液总管的竖直段； [0027] 2-出尘装置；2a-出尘装置的排气口； [0028] 3-抽气管道；3a-第一倾斜直线段；3b-第二倾斜直线段； [0029] 4-洗涤装置；4a-螺管；4b-空心圆锥体；4c-洗涤装置的进气口；4d-洗涤装置的进水口； [0030] 5-出料管道； [0031] 6-洗水贮桶；6a-软水补充口； [0032] 7-洗水管道；7a-洗水分支管道； [0033] 8-离心泵； [0034] 9-排风装置； [0035] 10-液位控制管； [0036] 11-普通喷淋洗涤部件； [0037] 12-去重灰水合机。 具体实施方式[0039] 本发明所述的纯碱生产煅烧工序用抽气除尘装置包括一气液总管1，该气液总管包括横向设置的横向段1a和沿竖直方向设置的竖直段1b，参见图1所示。该气液总管1包括A-B、B-C和C-D三段，其中A-B-C段为本申请所述的横向段1a：该横向段中的A-B段为气液混合段，其长度根据需要除尘的装置的数量、配套的洗涤装置的数量和相互之间的间隔确定；B-C段为横向沉降段，其长度的设置为在现场环境允许的情况下尽可能的长，以便增加气体中粉尘沉降的路径长度；上述横向段1a的设置可根据生产空间实际情况进行排放，可放置在较低的位置处。其中C-D段为本申请所述的竖直段1b，该竖直段为竖向沉降段，其是以横向段为基准沿竖直方向向上延伸设置的，其长度可根据现场空间实际情况进行排放。 [0040] 其中横向段1a的气液混合段A-B的沿线间隔设有若干台出尘装置2，此处的出尘装置是指在纯碱生产煅烧工序中任何能够产生含粉气体的装置，如轻灰垂直提升机、轻灰埋刮板输送线、轻灰粉体流冷却器、重灰粉体流冷却器等装置。每台出尘装置均配套设有一台洗涤装置4，在实际生产中可根据实际除尘情况在横向段A-B沿线设置多台洗涤装置。本申请具体实施例中所采用的洗涤装置4包括一螺管4a，螺管4a的顶部开设有洗涤装置的进气口4c，螺管4a的底部开设有出料管道5，且该螺管4a的内部设有一个空心圆锥体4b，该空心圆锥体底部的周缘与所述螺管的内表面之间形成有环形间隙，螺管4a上部的侧面处开设有洗涤装置4的进水口4d，该进水口4d连通至空心圆锥体的顶点上方处，洗水可以从进水口4d进入螺管4a内，并从空心圆锥体4b顶点上方处洒落，沿空心圆锥体的四周外表面均匀落下，即在圆锥体的外表面形成一层水膜。含尘气体从洗涤装置的进气口4c进入螺管，洗水从洗涤装置的进水口4d进入螺管，含尘气体与洗水同向流动，则含尘气体与前述水膜接触过程中，由于接触面积非常大且含尘气体与水流是同向流动的，因此大部分粉尘会被该水膜所吸收，则仍含有少量粉尘的气体和洗水通过空心圆锥体与螺管内表面之间的环形间隙进入螺管的底部，再从出料管道5导出。该洗涤装置4与出尘装置2就近布置，使每台出尘装置2顶部的排气口2a均能通过抽气管道3与洗涤装置4顶端的进气口4c连通，抽气管道3包括第一倾斜直线段3a和第二倾斜直线段3b，为了避免抽气管道出现堵塞的现象，该第一、二倾斜直线段连通构成夹角为锐角的折线形管道。而每台洗涤装置的下端连接的出料管道5使洗涤装置内部与所述气液总管横向段的内部连通，在位置设置时，需要保证洗涤装置与气液总管横向段之间具有一定的位差，这样可以使洗涤装置下端的物料通过重力作用进入到气液总管的横向段内，因此设计位差时需要保证至少洗涤装置下端的出料管道位于气液总管横向段的上方。整个煅烧工序输送设备上，可配置多台出尘装置与洗涤装置，每台出尘装置配置一台洗涤装置时，该洗涤装置的进气口4c通过抽气管道3与出尘装置的排气口2a连通，该洗涤装置的出料管道5直接与气液总管的横向段就近连通。 [0041] 气液总管横向段1a的排液端与洗水贮桶6上部的洗水进水口连通，且为了控制气液总管横向段的液位，在该气液总管横向段的排液端和洗水贮桶之间设有液位控制管10，该液位控制管设置于与气液总管横向段并行的管道上。该洗水贮桶下部的出水口经离心泵8通过洗水管道7与各洗涤装置顶端的进水口连通构成液体回路，且洗水贮桶6的顶端上开设有软水补充口6a，洗水管道7上离心泵的出口处形成有洗水分支管道7a，该洗水分支管道与能够利用洗水的装置连通，可以是下一工序水合机，本具体实施例中该能够利用洗水的装置为去重灰水合机。所述气液总管竖直段的排气端设有供排气的排风装置9，该排风装置上设有空气流量控制阀门，可以用来调节风量大小，达到控制气流流速的目的，该排风装置与外界环境连通。本申请中所述的排风装置为排风机，其一般布置在煅烧厂房的顶楼，根据现场层高及管线长度，通过气体阻力计算进行排风机型号的选择，本申请中排风机型号选择为压头4000-4500Pa，流量可选偏大一点，以便日后再增设洗涤装置。如果觉得流量过大，可在排风机入口处安装空气流量控制阀门调节吸入外界的空气量。此外为了能够除尘更加彻底，在气液总管的竖直段1b上设有普通喷淋洗涤部件11，该普通喷淋部件为常规的喷淋头等常见装置，本申请中不再赘述。且为了保证所有的气液通道通畅，在气液总管的横向段 1a、抽气管道3和洗涤装置上均分别开设有安装清扫口，为保证整个管道的密封性，所有清扫口处的密封件均可采用硅胶垫子，上述清扫口需要定期进行清理。 [0042] 本申请还公开了一种使用上述装置进行的纯碱生产煅烧抽气除尘工艺，该除尘工艺包括下述步骤： [0043] a.洗水贮桶内的洗水经离心泵作用后一部分通过洗水管道与各洗涤装置顶部的进水口连通供洗涤含尘气体用，该洗水贮桶内的洗水经离心泵作用后另一部分通过洗水分支管道进入能够利用上述洗水的装置，本具体实施例中通过洗水分支管道进入去重灰水合机中进行重灰的生产用；洗水贮桶的上端不断有软水补充进来，所补充进洗水贮桶的软水水量与进入能够利用洗水的装置中的洗水水量相当。在实际操作中，需要每天测定上述洗水贮桶中的含碱量，本具体实施例中正常作业时，洗水贮桶内洗水的碱度在12Ti以下，远低于其饱和度；此外本具体实施例中，为了保证整个系统中液体量的平衡和液体含碱量不能达到或接近饱和度，洗水分支管道上的洗水通过进入下道工序的水合机去生产重灰，上述每台洗涤装置的洗水用量为4-6m3/h。 [0044] b.各出尘设备所产生的含尘气体经抽气管道进入到各出尘设备所对应的洗涤装置内，从洗涤装置顶部进水口进入的洗水与上述含尘气体在洗涤装置内同向流动并大面积接触混合使含尘气体中的大部分粉尘被洗水吸收形成气液混合物，该气液混合物通过洗涤装置下部的出料管道导出并进入气液总管的横向段内；这里每台出尘装置排气口处的抽气量为1000-2000m3/h。 [0045] c.气液混合物中的气体部分和液体部分在气液总管的横向段内分离，液体部分为洗水回水，该洗水回水经输送管道流至洗水贮桶内，液总管横向段的液位通过设置在该气液总管横向段上的液位控制管控制，该气液总管横向段的液位控制为有效高度的5-10％。气体部分受到设置于气液总管竖直段排气端排风装置的吸力作用，在气液总管的横向段上层和竖直段中运行，含尘气体经洗涤装置后，气体中还含有少量的粉尘，该粉尘在气液总管的横向段A-B-C内，继续有粉尘通过重力作用自然沉降到管道的底部的洗水内；剩余气体则继续受到排风装置吸力作用向竖直段C-D前行，在竖直段中有两部分作用一部分颗粒仍然是通过重力作用自然沉降到管道底部，另一部分粒径非常小的微尘，通过设置在气液总管的竖直段上的普通喷淋洗涤部件喷淋出来的水洗掉，则剩余的气体中几乎不含有任何粉尘，其通过排风装置排到外界环境中。上述所述气液总管内的气流速度不宜过高，防止因速度过高气流中夹带的粉尘和液体带入到风机中，不仅影响风机叶轮的动平衡，也会引起排放不达标的情况，通常建议气流速度为8-15m/s，最优选择速度为10m/s。 [0046] 本发明所述装置中的洗水贮桶等部件可利用目前现有项目中所配置的洗水贮桶，仅需在原有基础上增加离心泵、排风装置、螺管、各口径的无缝管道若干及钢结构件等，无需独立设计大口径填料洗涤塔，减少布置麻烦及楼层负荷，项目投资金额较低，相比传统装置，节省投资80％左右。 [0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。 |
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