本實用新型屬于化學漿料制備技術領域,涉及一種漿料制備裝置。
背景技術:
很多領域都會用到化學漿料,其共同點為,通過化學原料與試劑的混合,通過化學原料與試劑的溶解或反應,制備漿料,以用于生產、廢氣處理等多領域。
以廢氣處理領域為例。大氣污染主要來自于工業生產過程和交通運輸過程排放的廢氣,主要污染物有一氧化碳、氮氧化物、碳氫化物、硫氧化物等。為使廢氣達到排放標準,需要使用廢氣處理劑在廢氣排放前對其進行處理。
氫氧化鎂屬于弱堿,具有緩沖能力強、吸附性好、腐蝕性低、安全可靠等優點,其漿料具有流動性好,易輸送和儲存,廣泛用于含酸廢水處理,重金屬脫除劑、含硫煙氣脫硫劑的使用。
環保用氫氧化鎂漿料生產方法有白云石法、海水鹵水與堿反應、水鎂石法和菱鎂礦法。白云石法分離鈣鎂不徹底,純度較低;海水鹵水與堿反應存在純度不高、成本較高等問題;水鎂石法較為簡單,但是該礦石在自然界中含量較少;目前研究最多的就是菱鎂礦法,該方法以菱鎂礦為主要原料,經過煅燒制成活性氧化鎂,再將其與水化合成氫氧化鎂。目前最常用的是采用輕燒氧化鎂水化的方式制備氫氧化鎂,水化一般是通過攪拌完成的,時間24h,通常水化率60~70%。
這目前漿料制備領域存在的共有的問題:較長的水化時間,通常的氧化鎂水化制備氫氧化鎂一般為間歇式、反應容器體積較大、水化效率較低、水化率不高。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于針對現有技術的不足,提供一種漿料制備裝置,并基于此裝置提供一種持續、高效、快速的制備氫氧化鎂方法。
本實用新型的技術方案為:漿料制備裝置,包括料倉和漿料柜,所述料倉包括料倉本體及設置于其上的進料口和出料口;所述漿料柜包括柜本體及設置于其上的進漿口、入液口和出液口;其特征在于:還包括射流器,其上設置有進料口、進漿口和出漿口,射流器進料口接料倉出料口,射流器出漿口接漿料柜進漿口,射流器進漿口經動力泵接漿料柜出液口;漿料柜還包括出漿口,出漿口經開關閥與漿料柜出液口與射流器進漿口之間的連接管路相通。
優選的是;還包括蒸汽換熱器,其上設置有出液口、蒸汽入口、進液口和蒸汽出口,蒸汽換熱器的出液口與漿料柜的入液口相接。
優選的是:料倉出料口處設置有用于稱量加入物料重量的重量傳感器;漿料柜入液口處設置有用于測量加入液體流量的流量傳感器。
本實用新型的有益效果為:
(1)本實用新型提供了一種漿料制備裝置,可用于多種固液混合漿料的制備。
(2)本實用新型提供的裝置和方法,采用射流器實現快速實現粉料的自動吸入、射流器配合動力泵實現漿料制備過程中的自循環,可極大的提高漿料的制備速度、反應速率和轉化率。
(3)該裝置占地面積小,反應快速,可持續反應,尤其適用于船舶脫硫系統等空間有限的環境,用于脫硫系統的脫硫漿料的制備,同時也可以用于陸地多領域氫氧化鎂漿料的制備。
附圖說明
圖1為漿料制備裝置結構示意圖。
其中:1-料倉,11-料倉進料口,12-料倉出料口,2-射流器,21-射流器進料口,22-射流器進漿口,23-射流器出漿口,3-漿料柜,31-漿料柜入液口,32-漿料柜進漿口,33-漿料柜出液口,34-漿料柜出漿口,4-蒸汽換熱器,41-蒸汽換熱器出液口,42-蒸汽入口,43-蒸汽換熱器進液口,44-蒸汽出口,5-動力泵,6-開關閥
具體實施方式
以下將結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行進一步的描述。
如圖1所示,漿料制備裝置,包括料倉1和漿料柜3,料倉1包括料倉本體及設置于其上的進料口11和出料口12;料倉1用于存放制備漿料用物料。漿料柜3包括柜本體及設置于其上的進漿口32、入液口31和出液口33;漿料柜3為制備漿料的反應柜和存放柜。
漿料制備裝置還包括射流器2,其上設置有進料口21、進漿口22和出漿口23,射流器進料口21接料倉出料口12,射流器出漿口23接漿料柜進漿口32,射流器進漿口22經動力泵5接漿料柜出液口33;漿料柜3還包括出漿口34,出漿口34經開關閥6與漿料柜出液口33與射流器進漿口22之間的連接管路相通。
具體的說,料倉出料口12與射流器進料口21之間、射流器出漿口23與漿料柜進漿口32之間、射流器進漿口22與漿料柜出液口33之間均是通過管路相接的,其中,動力泵5設置在射流器進漿口22與漿料柜出液口33之間的連接管路上。
漿料制備過程中,可將漿料柜入液口31直接接試劑水源,向漿料柜3內部通入試劑水。但考慮到,某些漿料的制備,對試劑水的溫度具有要求,因此,作為另一種實施方式,漿料制備裝置還進一步包括蒸汽換熱器4,其上設置有出液口41、蒸汽入口42、進液口43和蒸汽出口44,蒸汽換熱器的出液口41與漿料柜的入液口31相接。具體的說,蒸汽換熱器的出液口41與漿料柜的入液口31之間是經過管路相連接的。
為了進一步能實現控制制備漿料用物料和試劑水比例的目的,在料倉出料口12處設置有用于稱量加入物料重量的重量傳感器;漿料柜入液口31處設置有用于測量加入液體流量的流量傳感器。
漿料制備裝置可用于多種固液混合漿料的制備。
以下,將以氫氧化鎂漿料的制備為例,來說明采用上述漿料制備裝置進行氫氧化鎂漿料制備的方法,制備氫氧化鎂的主要原料為氧化鎂和試劑水,包括以下步驟:
關閉開關閥6,持續經料倉進料口11加入氧化鎂,漿料柜入液口31加入試劑水,打開動力泵5;關閉開關閥6即關閉了漿料柜3與外界之間的通路,制備中的漿料不會流出漿料柜3。
起始,試劑水經動力泵5由漿料柜出液口33流出漿料柜3,由射流器進漿口22流入射流器2,再有射流器出漿口23流回漿料柜3,同時,將料倉內的氧化鎂吸入射流器2;制備之初,漿料柜3內只有通入的試劑水,因此,經由動力泵流入射流器2的為試劑水。試劑水通過射流器2流回漿料柜3的過程,在射流器2中形成負壓,將氧化鎂粉料從料倉1通過管路吸入射流器2,在射流器2中與試劑水混合。
試劑水與氧化鎂在射流器2中混合后,經由射流器出漿口23、漿料柜進漿口32流入漿料柜3,過程中形成漿料;在此過程中,氧化鎂與試劑水混合,氧化鎂溶解在試劑水中,因此形成漿料。
隨后,氧化鎂持續經料倉出料口12進入射流器進料口21,漿料徑動力泵5由漿料柜出液口33流出漿料柜3,由射流器進漿口22流入射流器2;氧化鎂漿料與氧化鎂在射流器2中混合后,流入漿料柜3;如此形成一個自循環,循環制備,得氫氧化鎂漿料;由于氧化鎂與試劑水在射流器2中接觸后,形成中間制備漿料,隨后反饋到漿料柜3,與新進入漿料柜3柜的試劑水進一步混合,因此,再次從漿料柜3進入射流器2的為漿料而非試劑水。
停止向漿料柜3加入氧化鎂、向漿料柜3加入試劑水,打開開關閥5,取出氫氧化鎂漿料。
可直接將開關閥處5經管路連接至脫硫系統,直接將制備好的氫氧化鎂漿料用于脫硫系統的使用。
由于溫度提高將提高氧化鎂在試劑水中的溶解和反應速度,為進一步提高氫氧化鎂漿料的制備速度,一種更優的氫氧化鎂漿料制備方法如下:
漿料制備裝置還包括蒸汽換熱器4,其上設置有出液口41、蒸汽入口42、進液口43和蒸汽出口44,蒸汽換熱器的出液口41與漿料柜的入液口31相接;試劑水經蒸汽換熱器進液口43流入蒸汽換熱器4,同時將蒸汽經蒸汽入口42接入蒸汽換熱器4;試劑水與蒸汽換熱后,經由蒸汽換熱器的出液口41、漿料柜入液口31流入漿料柜3。常溫試劑水經蒸汽換熱器4后,與熱蒸汽換熱,換熱后的蒸汽經蒸汽出口44排出。
作為一種具體的實施,試劑水與蒸汽換熱后,試劑水溫度為80℃。可通過控制通入蒸汽的溫度、加入試劑水的流量的方式實現控制試劑水溫度的目的。
若氧化鎂與試劑水的混合比例不佳,將會造成值得的漿料過稀或過粘稠,影響后續漿料的使用。因此,可進一步設計用于控制氧化鎂與試劑水加入質量的結構。
料倉出料口12處設置有用于稱量加入物料重量的重量傳感器;漿料柜入液口31處設置有用于測量加入液體流量的流量傳感器;通過重量傳感器控制加入漿料柜3的氧化鎂的重量m1,通過流量傳感器控制加入漿料柜3的試劑水的重量m2,使m2:m1=10:1。其中試劑水的重量可通過試劑水的密度和流量進行換算,通過控制流量的目的達到控制試劑水重量的目的。需要說明的是,m1和m2并不局限于以上比例,根據需求,二者也可采用其他的質量比。
為了促進氧化鎂的充分溶解,同時實現快速制得氫氧化鎂漿料的目的,還需要進一步控制循環制備的時間,具體如下:
在第一種實施方式中,循環制備的時間為10分鐘。
在第二種實施方式中,循環制備的時間為15分鐘。
在第三種實施方式中,循環制備的時間為20分鐘。
以上各種氫氧化鎂溶劑的制備方法中,所述的試劑水均可采用淡水或海水。