CN108328664B - 一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，包括第二干燥器、第一干燥器、配料罐和反应釜，所述配料罐的一侧设置有进水管道，且配料罐的另一侧设置有进硫酸管道，所述配料罐的中间位置设置有进硫酸亚铁管道；本发明第一干燥器内部夹套中的导热油加热干燥硫酸铁和聚合硫酸铁，加热过程中双螺旋搅拌器对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，热效率高、能耗低、干燥时间短；第二干燥器中的冷却水能够对固体物料进行冷却，冷却后的固体直接进入自动包装工序，完全实现从干燥到包装的全自动化生产过程，生产效率大幅度提高，结构简单，其占地面积和空间大幅度节省，投资大幅度降低。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域，具体涉及一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置及其生产工艺。
背景技术
絮凝剂分为无机和有机两大类，有机絮凝剂只能用于工业水、工业废水的处理，无机絮凝剂常用的是低分子的硫酸铝、硫酸亚铁、三氧化铁等和高分子的聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁等；由于低分子絮凝剂的投加量大，伴有铁、铝离子后移现象，影响水质，且处理费用高，正在逐步淘汰；采用高分子聚合氯化铝，其净水效果虽比低分子絮凝剂成倍的提高，但存在氯离子的水相转移，危害人们身体健康，故已将PAC降格为水处理剂；为此做为新型高效净去水剂的聚合硫酸铁受到了普通关注，聚合硫酸铁生产以来，一直是以液体聚合硫酸铁(PFS)为主，而固体聚合硫酸铁(SPFS)生产方法直不太成熟。
现有技术的硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连接生产装置存在以下问题：目前硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品生产大多是采用喷雾干燥，干燥过程中会产生大量的蒸汽，蒸汽设备投资大，生产成本高，浪费极大的能源。
发明内容
为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置及其生产工艺，具有干燥到包装的连续生产、生产效率高、结构简单、占地面积小、建设投资小的特点。
本发明另一目的在于提供一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置的生产工艺。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，包括第二干燥器、第一干燥器、配料罐和反应釜，所述配料罐的一侧设置有进水管道，且配料罐的另一侧设置有进硫酸管道，所述配料罐的中间位置设置有进硫酸亚铁管道，所述进硫酸亚铁管道的中间位置设置有计量泵，所述配料罐远离计量泵的位置设置有搅拌器，所述配料罐的右侧设置有砂浆计量泵，所述砂浆计量泵远离配料罐的一侧设置有反应釜，所述反应釜的一侧设置有取样孔，且反应釜的另一侧设置有氧气通道，所述取样孔的下方设置有进亚硝酸钠管道，所述氧气通道的下方设置有喷射器，所述喷射器与反应釜之间通过循环管道连接，所述循环管道远离喷射器的一侧设置有循环泵，所述反应釜远离砂浆计量泵的一侧设置有第一干燥器，所述第一干燥器的底部一侧设置有进气管道，且第一干燥器的底部另一侧设置有出气管道，所述出气管道靠近第一干燥器的一侧设置有引风机，所述第一干燥器远离反应釜的一侧设置有螺旋推料器，所述螺旋推料器远离第一干燥器的一侧设置有第二干燥器；
所述第二干燥器的一侧设置有第二进料口，且第二干燥器的另一侧设置有第二出料口，所述第二干燥器的内侧设置有第二夹套，所述第二夹套的一侧设置有冷却水进口，且第二夹套的另一侧设置有冷却水出口；
所述第一干燥器的左右两侧分别对称设置有固定座连接处，所述固定座连接处的一侧设置有第一进料口，且固定座连接处的另一侧且与第一进料口成九十度位置设置有第一出料口，所述第一干燥器的内部中间位置设置有双螺旋搅拌器，所述双螺旋搅拌器的外部设置有第一夹套，所述第一夹套的一侧设置有导热油进口，且第一夹套的另一侧设置有导热油出口。
在本发明中进一步的，所述砂浆计量泵与配料罐以及砂浆计量泵与反应釜之间均通过混合液流入管道固定连接。
在本发明中进一步的，所述第一干燥器与反应釜之间通过混合液流出管道连接。
在本发明中进一步的，所述氧气通道和混合液流出管道的中间位置均设置有自动控制阀门。
在本发明中进一步的，所述喷射器和搅拌器的表面均设置有耐腐蚀层。
在本发明中进一步的，所述双螺旋搅拌器的旋转速度可以在-转/min范围内任意调节。
在本发明中进一步的，所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置的生产工艺，主要包括以下步骤：
(1)配料：通过进水管道、进硫酸亚铁管道以及进硫酸管道向配料罐内加入计量的硫酸亚铁、水和硫酸；
(2)输送：混合液流入管道和砂浆计量泵配合作业，将液体注入反应釜内；
(3)加入催化剂：通过进亚硝酸钠管道向反应釜内部加入亚硝酸钠，计量器时刻计量；
(4)混合液循环：通过循环管道和喷射器，使得液体出现循环状态；
(5)加入氧气：通过操作自动控制阀门从而控制氧气通道中的氧气逐渐向反应釜内部加入；
(6)检测：通过取样孔取样分析亚铁离子；
(7)待干燥：取样分析亚铁离子达到标准以下，一般控制在.％以下后，逐渐打开混合液流出管道上的阀门，使得液体进入第一干燥器；
(8)干燥：第一干燥器是通过第一夹套内的导热油加热，烘干液体产品，通过第一干燥器内的双螺旋搅拌器的对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，形成粉状的固体产品；
(9)气体净化：引风机将蒸发产生的气体通过出气管道引入配料罐，通过在配料罐内液体的喷淋，使得蒸发产生的气体中的水分和酸雾得到洗涤，同时起到补充反应物料水分和热量的目的；
(10)二次干燥：液体物料经过第一干燥器后，形成固体，再进入第二干燥器，第二干燥器配有冷却水进口和冷却水出口，固体物料经过第二干燥器的混合，降温到度以下，然后进入自动包装工序，即为产品。
在本发明中进一步的，所述砂浆计量泵与配料罐以及砂浆计量泵与反应釜之间均通过混合液流入管道固定连接；所述第一干燥器与反应釜之间通过混合液流出管道连接；所述氧气通道和混合液流出管道的中间位置均设置有自动控制阀门；所述喷射器和搅拌器的表面均设置有耐腐蚀层；所述双螺旋搅拌器的旋转速度可以在10-200转/min范围内任意调节。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明第一干燥器内部夹套中的导热油加热干燥硫酸铁和聚合硫酸铁，加热过程中双螺旋搅拌器对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，热效率高、能耗低、干燥时间短；第二干燥器中的冷却水能够对固体物料进行冷却，冷却后的固体直接进入自动包装工序，完全实现从干燥到包装的全自动化生产过程，生产效率大幅度提高，结构简单，其占地面积和空间大幅度节省，投资大幅度降低。
2、本发明干燥过程中蒸发出的水分由干燥设备的引风机引出，通过出气管道进入配料罐中，通过配料罐内液体的喷淋，使得蒸发产生的气体中的水分和酸雾得到洗涤，这一干燥过程实现了物料的连续和密封干燥，避免酸雾的二次污染，劳动条件好，保证了操作人员的身体健康，且酸雾吸收装置内部结构简单，净化效果好，维修方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明第一干燥器外部的结构示意图；
图3为本发明第一干燥器内部的结构示意图；
图4为本发明第二干燥器的结构示意图；
图中：1、进水管道；2、进硫酸亚铁管道；3、计量泵；4、进硫酸管道；5、取样孔；6、混合液流入管道；7、喷射器；8、氧气通道；9、出气管道；10、引风机；11、第二干燥器；111、第二进料口；112、冷却水进口；113、第二夹套；114、冷却水出口；115、第二出料口；12、螺旋推料器；13、进气管道；14、第一干燥器；141、固定座连接处；142、第一进料口；143、导热油进口；144、第一夹套；145、导热油出口；146、第一出料口；147、双螺旋搅拌器；15、循环泵；16、循环管道；17、砂浆计量泵；18、搅拌器；19、配料罐；20、进亚硝酸钠管道；21、混合液流出管道；22、反应釜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明提供以下技术方案：一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，包括第二干燥器11、第一干燥器14、配料罐19和反应釜22，配料罐19的一侧设置有进水管道1，且配料罐19的另一侧设置有进硫酸管道4，配料罐19的中间位置设置有进硫酸亚铁管道2，进硫酸亚铁管道2的中间位置设置有计量泵3，配料罐19远离计量泵3的位置设置有搅拌器18，配料罐19的右侧设置有砂浆计量泵17，砂浆计量泵17远离配料罐19的一侧设置有反应釜22，反应釜22的一侧设置有取样孔5，且反应釜22的另一侧设置有氧气通道8，取样孔5的下方设置有进亚硝酸钠管道20，氧气通道8的下方设置有喷射器7，喷射器7与反应釜22之间通过循环管道16连接，循环管道16远离喷射器7的一侧设置有循环泵15，反应釜22远离砂浆计量泵17的一侧设置有第一干燥器14，第一干燥器14的底部一侧设置有进气管道13，且第一干燥器14的底部另一侧设置有出气管道9，出气管道9靠近第一干燥器14的一侧设置有引风机10，第一干燥器14远离反应釜22的一侧设置有螺旋推料器12，螺旋推料器12远离第一干燥器14的一侧设置有第二干燥器11；
第二干燥器11的一侧设置有第二进料口111，且第二干燥器11的另一侧设置有第二出料口115，第二干燥器11的内侧设置有第二夹套113，第二夹套113的一侧设置有冷却水进口112，且第二夹套113的另一侧设置有冷却水出口114；
第一干燥器14的左右两侧分别对称设置有固定座连接处141，固定座连接处141的一侧设置有第一进料口142，且固定座连接处141的另一侧且与第一进料口142成九十度位置设置有第一出料口146，第一干燥器14的内部中间位置设置有双螺旋搅拌器147，双螺旋搅拌器147的外部设置有第一夹套144，第一夹套144的一侧设置有导热油进口143，且第一夹套144的另一侧设置有导热油出口145。
在本实施例中，砂浆计量泵17与配料罐19以及砂浆计量泵17与反应釜22之间均通过混合液流入管道6固定连接。
在本实施例中，第一干燥器14与反应釜22之间通过混合液流出管道21连接。
在本实施例中，氧气通道8和混合液流出管道21的中间位置均设置有自动控制阀门。
在本实施例中，喷射器7和搅拌器18的表面均设置有耐腐蚀层。
在本实施例中，双螺旋搅拌器147的旋转速度可以在200转/min范围内任意调节。
在本实施例中，所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置的生产工艺，主要包括以下步骤：
(1)配料：通过进水管道1、进硫酸亚铁管道2以及进硫酸管道4向配料罐19内加入计量的硫酸亚铁、水和硫酸；
(2)输送：混合液流入管道6和砂浆计量泵17配合作业，将液体注入反应釜22内；
(3)加入催化剂：通过进亚硝酸钠管道20向反应釜22内部加入亚硝酸钠，计量器时刻计量；
(4)混合液循环：通过循环管道16和喷射器7，使得液体出现循环状态；
(5)加入氧气：通过操作自动控制阀门从而控制氧气通道8中的氧气逐渐向反应釜22内部加入；
(6)检测：通过取样孔5取样分析亚铁离子；
(7)待干燥：取样分析亚铁离子达到标准以下，一般控制在0.1％以下后，逐渐打开混合液流出管道21上的阀门，使得液体进入第一干燥器14；
(8)干燥：第一干燥器14是通过第一夹套144内的导热油加热，烘干液体产品，通过第一干燥器14内的双螺旋搅拌器147的对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，形成粉状的固体产品；
(9)气体净化：引风机10将蒸发产生的气体通过出气管道9引入配料罐19，通过在配料罐19内液体的喷淋，使得蒸发产生的气体中的水分和酸雾得到洗涤，同时起到补充反应物料水分和热量的目的；
(10)二次干燥：液体物料经过第一干燥器14后，形成固体，再进入第二干燥器11，第二干燥器11配有冷却水进口112和冷却水出口114，固体物料经过第二干燥器11的混合，降温到50度以下，然后进入自动包装工序，即为产品。
在本实施例中，砂浆计量泵17与配料罐19以及砂浆计量泵17与反应釜22之间均通过混合液流入管道6固定连接；第一干燥器14与反应釜22之间通过混合液流出管道21连接；氧气通道8和混合液流出管道21的中间位置均设置有自动控制阀门；喷射器7和搅拌器18的表面均设置有耐腐蚀层；双螺旋搅拌器147的旋转速度可以在200转/min范围内任意调节。
本实施例的工作原理：在配料罐19内，加入计量的硫酸亚铁、水和硫酸，通过砂浆计量泵17，将液体注入反应釜22内，液体在反应釜22内，通过进亚硝酸钠管道20加入催化剂亚硝酸钠，通过循环管道16和喷射器7，使得液体出现循环状态，然后通过氧气通道8加入氧气，反应釜22内的压力逐渐上升，温度逐渐升高，液体颜色从黑色逐渐转为红色，通过取样孔5取样分析亚铁离子达到标准以下，一般控制在0.1％以下后，逐渐打开混合液流出管道21的阀门，使得液体进入第一干燥器14.第一干燥器14是通过第一夹套144内的导热油加热，烘干液体产品，通过第一干燥器14内的双螺旋搅拌器147的对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，形成粉状的固体产品，第一干燥器14的出料端配有进气管道13和出气管道9，出气管道9上配有引风机10，将蒸发产生的气体引入配料罐19，通过配料罐19内液体的喷淋，使得蒸发产生的气体中的水分和酸雾得到洗涤，同时起到补充反应物料水分和热量的目的；液体物料经过第一干燥器14后形成固体，再进入第二干燥器11，第二干燥器11配有冷却水进口112和冷却水出口114，固体物料经过第二干燥器11的混合，降温到50度以下，然后进入自动包装工序，即为产品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，包括第二干燥器(11)、第一干燥器(14)、配料罐(19)和反应釜(22)，其特征在于：所述配料罐(19)的一侧设置有进水管道(1)，且配料罐(19)的另一侧设置有进硫酸管道(4)，所述配料罐(19)的中间位置设置有进硫酸亚铁管道(2)，所述进硫酸亚铁管道(2)的中间位置设置有计量泵(3)，所述配料罐(19)远离计量泵(3)的位置设置有搅拌器(18)，所述配料罐(19)的右侧设置有砂浆计量泵(17)，所述砂浆计量泵(17)远离配料罐(19)的一侧设置有反应釜(22)，所述反应釜(22)的一侧设置有取样孔(5)，且反应釜(22)的另一侧设置有氧气通道(8)，所述取样孔(5)的下方设置有进亚硝酸钠管道(20)，所述氧气通道(8)的下方设置有喷射器(7)，所述喷射器(7)与反应釜(22)之间通过循环管道(16)连接，所述循环管道(16)远离喷射器(7)的一侧设置有循环泵(15)，所述反应釜(22)远离砂浆计量泵(17)的一侧设置有第一干燥器(14)，所述第一干燥器(14)的底部一侧设置有进气管道(13)，且第一干燥器(14)的底部另一侧设置有出气管道(9)，所述出气管道(9)靠近第一干燥器(14)的一侧设置有引风机(10)，所述第一干燥器(14)远离反应釜(22)的一侧设置有螺旋推料器(12)，所述螺旋推料器(12)远离第一干燥器(14)的一侧设置有第二干燥器(11)；
所述第二干燥器(11)的一侧设置有第二进料口(111)，且第二干燥器(11)的另一侧设置有第二出料口(115)，所述第二干燥器(11)的内侧设置有第二夹套(113)，所述第二夹套(113)的一侧设置有冷却水进口(112)，且第二夹套(113)的另一侧设置有冷却水出口(114)；
所述第一干燥器(14)的左右两侧分别对称设置有固定座连接处(141)，所述固定座连接处(141)的一侧设置有第一进料口(142)，且固定座连接处(141)的另一侧且与第一进料口(142)成九十度位置设置有第一出料口(146)，所述第一干燥器(14)的内部中间位置设置有双螺旋搅拌器(147)，所述双螺旋搅拌器(147)的外部设置有第一夹套(144)，所述第一夹套(144)的一侧设置有导热油进口(143)，且第一夹套(144)的另一侧设置有导热油出口(145)。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，其特征在于：所述砂浆计量泵(17)与配料罐(19)以及砂浆计量泵(17)与反应釜(22)之间均通过混合液流入管道(6)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，其特征在于：所述第一干燥器(14)与反应釜(22)之间通过混合液流出管道(21)连接。
4.根据权利要求1或3所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，其特征在于：所述氧气通道(8)和混合液流出管道(21)的中间位置均设置有自动控制阀门。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，其特征在于：所述喷射器(7)和搅拌器(18)的表面均设置有耐腐蚀层。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置，其特征在于：所述双螺旋搅拌器(147)的旋转速度在10-200转/min范围内任意调节。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配料：通过进水管道(1)、进硫酸亚铁管道(2)以及进硫酸管道(4)向配料罐(19)内加入计量的硫酸亚铁、水和硫酸；
(2)输送：混合液流入管道(6)和砂浆计量泵(17)配合作业，将液体注入反应釜(22)内；
(3)加入催化剂：通过进亚硝酸钠管道(20)向反应釜(22)内部加入亚硝酸钠，计量器时刻计量；
(4)混合液循环：通过循环管道(16)和喷射器(7)，使得液体出现循环状态；
(5)加入氧气：通过操作自动控制阀门从而控制氧气通道(8)中的氧气逐渐向反应釜(22)内部加入；
(6)检测：通过取样孔(5)取样分析亚铁离子；
(7)待干燥：取样分析亚铁离子达到标准以下，控制在0.1％以下后，逐渐打开混合液流出管道(21)上的阀门，使得液体进入第一干燥器(14)；
(8)干燥：第一干燥器(14)是通过第一夹套(144)内的导热油加热，烘干液体产品，通过第一干燥器(14)内的双螺旋搅拌器(147)的对向混合，使得液体中的水分不断蒸发，形成粉状的固体产品；
(9)气体净化：引风机(10)将蒸发产生的气体通过出气管道(9)引入配料罐(19)，通过在配料罐(19)内液体的喷淋，使得蒸发产生的气体中的水分和酸雾得到洗涤，同时起到补充反应物料水分和热量的目的；
(10)二次干燥：液体物料经过第一干燥器(14)后，形成固体，再进入第二干燥器(11)，第二干燥器(11)配有冷却水进口(112)和冷却水出口(114)，固体物料经过第二干燥器(11)的混合，降温到50度以下，然后进入自动包装工序，即为产品。
8.根据权利要求7所述的一种硫酸铁和聚合硫酸铁固体产品连续生产装置的生产工艺，其特征在于，所述砂浆计量泵(17)与配料罐(19)以及砂浆计量泵(17)与反应釜(22)之间均通过混合液流入管道(6)固定连接；所述第一干燥器(14)与反应釜(22)之间通过混合液流出管道 (21)连接；所述氧气通道(8)和混合液流出管道(21)的中间位置均设置有自动控制阀门；所述喷射器(7)和搅拌器(18)的表面均设置有耐腐蚀层；所述双螺旋搅拌器(147)的旋转速度在10-200转/min范围内任意调节。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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