全文摘要
应用于小苏打制备的供热装置，包括溶碱槽、干燥床、鼓风机、燃烧室、热交换器、热风炉、循环换热管A、循环换热管B及烟气综合净化装置。热交换器上设有连通至其内腔的烟气入口A和烟气出口A，烟气入口A通过管道连通至燃烧室，烟气出口A通过管道与烟气综合净化装置连通；热风炉上设有连通至其内腔的烟气入口B和烟气出口B，烟气入口B通过管道连通至燃烧室，烟气出口B分别通过管道连通至燃烧室和烟气综合净化装置。本实用新型的优点在于,可实现小苏打制备工艺内部的热量多重利用及排放的废气再利用。
主设计要求
1.应用于小苏打制备的供热装置，包括溶碱槽和干燥床；其特征是：其还包括鼓风机、燃烧室、热交换器、热风炉、循环换热管A、循环换热管B及烟气综合净化装置；鼓风机与燃烧室连通；热交换器上设有连通至其内腔的烟气入口A和烟气出口A，烟气入口A通过管道连通至燃烧室，烟气出口A通过管道与烟气综合净化装置连通；热风炉上设有连通至其内腔的烟气入口B和烟气出口B，烟气入口B通过管道连通至燃烧室，烟气出口B分别通过管道连通至燃烧室和烟气综合净化装置；循环换热管A一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于溶碱槽内；循环换热管B一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于干燥床内。
设计方案
1.应用于小苏打制备的供热装置，包括溶碱槽和干燥床；其特征是：其还包括鼓风机、燃烧室、热交换器、热风炉、循环换热管A、循环换热管B及烟气综合净化装置；鼓风机与燃烧室连通；热交换器上设有连通至其内腔的烟气入口A和烟气出口A，烟气入口A通过管道连通至燃烧室，烟气出口A通过管道与烟气综合净化装置连通；热风炉上设有连通至其内腔的烟气入口B和烟气出口B，烟气入口B通过管道连通至燃烧室，烟气出口B分别通过管道连通至燃烧室和烟气综合净化装置；循环换热管A一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于溶碱槽内；循环换热管B一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于干燥床内。
2.如权利要求1所述的应用于小苏打制备的供热装置，其特征是：烟气综合净化装置通过管道与CaCO3<\/sub>制备装置连通；CaCO3<\/sub>制备装置包括CaO储仓、供水装置、溶解槽、Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置、沉淀池、离心机、干燥窑、母液池及炭化塔；CaO储仓通过物料输送装置与溶解槽的内腔连通；供水装置通过管道连通至溶解槽的内腔；溶解槽的内腔中设有搅拌器；Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置通过管道与溶解槽的内腔连通；沉淀池通过管道与Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置连通；离心机上设有液固入口、固体输出口及液体输出口；干燥窑通过物料输送装置与离心机的固体输出口连通；母液池分别通过管道与离心机的液体输出口及溶解槽的内腔连通；炭化塔包括塔壳和管板体，塔壳上设有连通至其内腔的CO2<\/sub>入口、CO2<\/sub>出口、碱液入口及碱液出口，管板体包括板及多根均布且固接在板上的通气管，管板体安装在塔壳的内腔中，并将塔壳的内腔分隔为上气腔和下液腔，上气腔和下液腔仅通过通气管的内孔连通，塔壳上的CO2<\/sub>入口与上气腔连通，CO2<\/sub>出口、碱液入口及碱液出口均与下液腔连通；CO2<\/sub>入口通过管道与烟气综合净化装置连通，碱液入口通过管道与沉淀池连通，碱液出口C通过管道与离心机的液固入口连通。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及化工机械领域，特别是一种应用于小苏打制备的供热装置。
背景技术
小苏打是重要的无机化工产品之一，它广泛应用于化工、轻工、医药、纺织和精细化工等众多领域。我国是小苏打产品的重要生产国，至今已形成百万吨以上的规模，仅次于美国居世界第二位，多年来一直以平均每年2％-3％的速度增长。
炭化法是常见的小苏打制备方法，其反应原理是将CO2<\/sub>气体通入Na2<\/sub>CO3<\/sub>溶液(即母液)中，使两者发生化学反应，生成含有NaHCO3<\/sub>的晶核液(即小苏打溶液)，再对含有NaHCO3<\/sub>的晶核液进行充分的结晶培养，从而获得含有足量小苏打固体颗粒的混合溶液。然后对该混合溶液进行固液分离处理，获得小苏打固体颗粒(潮湿)和母液，最后对小苏打固体颗粒(潮湿)进行烘干即得到成品小苏打固体颗粒。
现有的炭化法小苏打制备工艺存在的不足之处是：对小苏打固体颗粒进行烘干会消耗一定的热量，目前通常的做法是燃炭获得热空气，再通过该热空气对小苏打固体颗粒进行烘干。热能的用途单一，仅做烘干用，并且排出的废气中仍含有较高热量，热量利用率低。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，而提供一种小苏打制备的供热装置，它解决了现有的炭化法小苏打制备工艺中，对小苏打固体颗粒烘干热量利用率低的问题。
本实用新型的技术方案是：应用于小苏打制备的供热装置，包括溶碱槽和干燥床；其还包括鼓风机、燃烧室、热交换器、热风炉、循环换热管A、循环换热管B及烟气综合净化装置；鼓风机与燃烧室连通；热交换器上设有连通至其内腔的烟气入口A和烟气出口A，烟气入口A通过管道连通至燃烧室，烟气出口A通过管道与烟气综合净化装置连通；热风炉上设有连通至其内腔的烟气入口B和烟气出口B，烟气入口B通过管道连通至燃烧室，烟气出口B分别通过管道连通至燃烧室和烟气综合净化装置；循环换热管A一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于溶碱槽内；循环换热管B一部分管体位于热交换器内，另一部分管体位于干燥床内。
本实用新型进一步的技术方案是：烟气综合净化装置通过管道与CaCO3<\/sub>制备装置连通；CaCO3<\/sub>制备装置包括CaO储仓、供水装置、溶解槽、Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置、沉淀池、离心机、干燥窑、母液池及炭化塔；CaO储仓通过物料输送装置与溶解槽的内腔连通；供水装置通过管道连通至溶解槽的内腔；溶解槽的内腔中设有搅拌器；Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置通过管道与溶解槽的内腔连通；沉淀池通过管道与Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置连通；离心机上设有液固入口、固体输出口及液体输出口；干燥窑通过物料输送装置与离心机的固体输出口连通；母液池分别通过管道与离心机的液体输出口及溶解槽的内腔连通；炭化塔包括塔壳和管板体，塔壳上设有连通至其内腔的CO2<\/sub>入口、CO2<\/sub>出口、碱液入口及碱液出口，管板体包括板及多根均布且固接在板上的通气管，管板体安装在塔壳的内腔中，并将塔壳的内腔分隔为上气腔和下液腔，上气腔和下液腔仅通过通气管的内孔连通，塔壳上的CO2<\/sub>入口与上气腔连通，CO2<\/sub>出口、碱液入口及碱液出口均与下液腔连通；CO2<\/sub>入口通过管道与烟气综合净化装置连通，碱液入口通过管道与沉淀池连通，碱液出口通过管道与离心机的液固入口连通。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点：
1、内部热量多重利用：燃烧室燃烧产生的烟气分别进入热风炉和热交换器，热风炉通过循环换热管A实现热交换器与溶碱槽之间的换热，将溶碱槽中的Na2<\/sub>CO3<\/sub>溶液加热，热交换器通过循环换热管B实现热交换器与干燥床之间的换热，将干燥床中的小苏打晶体烘干。热风炉排出的一部分烟气通过管道送回燃烧室，实现烟气循环，降低了氮氧化物的排放。
2、废烟气再利用：热风炉排出的另一部分烟气和热交换器排出的全部烟气一同经过净化处理后，作为制备CaCO3<\/sub>的原料被引入第三炭化室，实现了废烟气的再利用，节能环保。
以下结合图和实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为CaCO3<\/sub>制备装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例1：
如图1-2所示，应用于小苏打制备的供热装置，包括溶碱槽23、干燥床61、鼓风机81、燃烧室82、热交换器83、热风炉84、循环换热管A85、循环换热管B86及烟气综合净化装置87。
鼓风机81与燃烧室82连通，以将外界空气送入燃烧室82。热交换器83上设有连通至其内腔的烟气入口A和烟气出口A，烟气入口A通过管道连通至燃烧室82，以接收燃烧室82内燃烧产生的高温烟气，烟气出口A通过管道与烟气综合净化装置87连通。热风炉84上设有连通至其内腔的烟气入口B8和烟气出口B8，烟气入口B8通过管道连通至燃烧室82，以接收燃烧室82内燃烧产生的高温烟气，烟气出口B8分别通过管道连通至燃烧室82和烟气综合净化装置87。烟气综合净化装置87用于去除烟气中的灰尘、硫氧化物及氮氧化物。循环换热管A85一部分管体位于热交换器83内，另一部分管体位于溶碱槽23内，从而实现热交换器83与溶碱槽23之间的换热。循环换热管B86一部分管体位于热交换器83内，另一部分管体位于干燥床6内，从而实现热风炉84与干燥床61之间的换热。
溶碱槽23用于盛装Na2<\/sub>CO3<\/sub>溶液，干燥床61用于烘干小苏打晶体。
优选，烟气综合净化装置87通过管道与CaCO3<\/sub>制备装置9连通。CaCO3<\/sub>制备装置9包括CaO储仓91、供水装置92、溶解槽93、Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置94、沉淀池95、离心机96、干燥窑97、母液池98及炭化塔99。CaO储仓91通过物料输送装置与溶解槽93的内腔连通，以定量输送CaO至溶解槽93内。供水装置92通过管道连通至溶解槽93的内腔，以定量输送纯净水至溶解槽93内。溶解槽93的内腔中设有搅拌器(图中未示出)。Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置94通过管道与溶解槽93的内腔连通，以去除Ca(OH)2<\/sub>溶液中的重金属离子。沉淀池95通过管道与Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置连通，其通过静置使Ca(OH)2<\/sub>溶液中未与水反应的CaO固体沉淀。离心机96上设有液固入口、固体输出口及液体输出口。干燥窑97通过物料输送装置与离心机96的固体输出口连通，以接收离心机96的固体输出口排出的CaCO3<\/sub>固体。母液池98分别通过管道与离心机96的液体输出口及溶解槽93的内腔连通。炭化塔99包括塔壳991和管板体992，塔壳991上设有连通至其内腔的CO2<\/sub>入口9911、CO2<\/sub>出口9912、碱液入口9913及碱液出口9914，管板体992包括板9921及多根均布且固接在板9921上的通气管9922，管板体992安装在塔壳991的内腔中，并将塔壳991的内腔分隔为上气腔9915和下液腔9916，上气腔9915和下液腔9916仅通过通气管9922的内孔连通，塔壳991上的CO2<\/sub>入口9911与上气腔9915连通，CO2<\/sub>出口9912、碱液入口9913及碱液出口9914均与下液腔9916连通。CO2<\/sub>入口9911通过管道与烟气综合净化装置87连通，以接收从烟气综合净化装置87排出的烟气，碱液入口9913通过管道与沉淀池95连通，以接收来自沉淀池95的Ca(OH)2<\/sub>澄清液，碱液出口通过管道与离心机的液固入口连通。
一种小苏打制备过程中的热能利用方法，应用于上述的供热装置，包括如下步骤：
S01，燃烧产热并分流两路：通过鼓风机81将外界新鲜空气送入燃烧室92，以促进燃烧室82中的碳燃烧更充分，燃烧室82产出的高温烟气分别通过管道进入热风炉84和热交换器83；
本步骤中，在燃烧室中使用悬浮燃烧与层状燃烧相结合的复合燃烧方法；所述悬浮燃烧是指将煤粉与空气混合喷入燃烧室内，使其处于悬浮状态，有助于煤粉燃烧更充分；所述层状燃烧是指将煤层置于燃烧室下端的炉排上，并通过燃烧室底部向上供风，从而使煤层燃烧更充分。
S02，烟气热量分别与溶碱槽及干燥床换热：通过循环换热管A85内循环流动的水，实现热交换器83与溶碱槽23之间的换热，将溶碱槽23中的Na2<\/sub>CO3<\/sub>溶液温度控制在35°-36°之间；通过循环换热管B86内循环流动的水，实现热风炉84与干燥床61之间的换热，将干燥床61中的小苏打晶体烘干。
S03，烟气回收利用：
a，热风炉84排出的烟气一部分通过管道送回燃烧室82，实现烟气再循环，实现低氮燃烧，另一部分通过管道送入烟气综合净化装置87，以去除烟气中的灰尘、硫氧化物及氮氧化物；
b，热交换器83中排出的烟气通过管道送入烟气综合净化装置87，以去除烟气中的灰尘、硫氧化物及氮氧化物；
本步骤中，b、c分步骤不分先后次序；
本步骤中，热风炉84排出的10％-15％的烟气通过管道送回燃烧室82，剩余的烟气通过管道送入烟气综合净化装置87。
S04，利用烟气综合净化装置排出的废气制备CaCO3<\/sub>：从烟气综合净化装置87排出的含CO2<\/sub>的烟气通过管道送入炭化塔99，与此同时，通过CaO储仓91输送CaO至溶解槽93内，启动溶解槽93中的搅拌器进行搅拌，以得到Ca(OH)2<\/sub>溶液，然后将溶解槽93中的Ca(OH)2<\/sub>溶液通过管道送入Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置94，以去除Ca(OH)2<\/sub>溶液中的重金属离子，再将Ca(OH)2<\/sub>溶液除杂装置94中的Ca(OH)2<\/sub>溶液通过管道送入沉淀池95内静置，使Ca(OH)2<\/sub>溶液中未与水反应的CaO固体沉淀，最后将沉淀池95内的澄清Ca(OH)2<\/sub>溶液送入炭化塔99，Ca(OH)2<\/sub>溶液与含CO2<\/sub>的烟气反应，得到含CaCO3<\/sub>沉淀的溶液；
S05，制备CaCO3<\/sub>成品：炭化塔99输出的含CaCO3<\/sub>沉淀的溶液通过管道进入离心机96进行离心处理，离心机96分别输出母液和CaCO3<\/sub>固体，母液通过管道送入母液池98，再通过管道送回溶解槽93，实现母液的循环利用，CaCO3<\/sub>固体送入干燥窑97烘干。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920309634.3
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:43(湖南)
授权编号:CN209857095U
授权时间:20191227
主分类号:F23J15/06
专利分类号:F23J15/06;F23J15/04
范畴分类:35B;
申请人:谢精忠
第一申请人:谢精忠
申请人地址:421001 湖南省衡阳市蒸湘区外环西路麒天花园
发明人:谢精忠
第一发明人:谢精忠
当前权利人:谢精忠
代理人:刘政旺
代理机构:43101
代理机构编号:衡阳市科航专利事务所 43101
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计