生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种流化系统，具体涉及一种生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统。


背景技术：

2.腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质，广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。腐植酸是动植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质,目前能够加以开发利用的腐植酸资源，是一些低热值的煤炭，诸如泥炭、褐煤和风化煤等。由于硝酸的强氧化性对于非金属矿等干法浸出工艺具有相当的广泛适用性，但硝酸在氧化褐煤的同时，自身被还原成多种气体成分，主要是一氧化氮、二氧化氮等气体。一氧化氮气体遇到空气又被氧化为二氧化氮，二氧化氮气体在空气中为黄色，俗称冒黄烟，严重的污染环境,同时由于硝酸反应十分剧烈,产生大量热量,甚至使液体沸腾,不仅加剧了黄烟产生,而且大量热量使得气体膨胀更易外溢,一般密闭反应塔难以及时容纳和回收,在排放端气体处理不充分造成有害气体排放。常年以来由于对生产硝基腐植酸时快速产生的各种还原性氮氧化物气体没有找到切实可行的回收工艺及设备，使得硝基腐植酸的生产停留在实验室阶段无法量产，因而有必要针对环保型硝基腐植酸的生产工艺系统进行研究和改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于针对上述不足，提供一种生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统，以期望解决现有技术中在矿源硝基腐植酸容易产生大量二氧化氮等气体，不能进行有效的回收，严重污染环境等技术问题。
4.为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案。
5.本实用新型所提供的一种生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统，包括流化反应塔，所述流化反应塔通过管道与第一吸收塔相连通，所述第一吸收塔通过管道与第二吸收塔相连通，所述第二吸收塔还通过管道与喷淋塔相连通；所述第一吸收塔与第二吸收塔之间的管道上安装有风机；所述第一吸收塔与第二吸收塔的内部均安装有气体吸收装置，所述气体吸收装置包括螺旋喷雾层与反洗层，所述螺旋喷雾层与反洗层用于对吸收进入吸收塔的烟气中的二氧化氮。
6.作为优选，进一步的技术方案是：所述气体吸收装置包括两级反洗层，两级反洗层之间安装有三级螺旋喷雾层，且任意两级螺旋喷雾层之间设有催化模块。
7.更进一步的技术方案是：所述催化模块包括托盘体，所述托盘体内设有氧化填料，所述托盘体的上方还设有布氧器，所述布氧器与托盘体相连通，用于通过氧化填料催化烟气中的二氧化氮。
8.更进一步的技术方案是：所述流化反应塔上设有进料管道与出料管道，所述进料管道与原料仓相连通，所述出料管道与产品仓相连通。
9.更进一步的技术方案是：所述第一吸收塔与第二吸收塔还分别通过各自的回流管道与流化反应塔相连通，所述回流管道用于将第一吸收塔与第二吸收塔中产生的硝酸回流至流化反应塔。
10.更进一步的技术方案是：所述第一吸收塔前端的管道上安装有第一换热器，所述第一吸收塔与第二吸收塔的回流管道上均安装有第二换热器，所述第一换热器与第二换热器均通过循环管道与喷淋塔相连通，所述循环管道中填充有冷却介质。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过设置内置气体吸收装置的两级吸收塔，利用催化装置中的氧化填料催化二氧化氮来辅助反洗层与螺旋喷雾层对二氧化氮处理，从而进一步促进二氧化氮在吸收塔中的吸收效率，使得流化生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的生产线系统达到环保要求，同时本实用新型所提供的一种生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统结构简单，可基于现有工艺生产线进行改造，实施成本低，易于推广。
附图说明
12.图1为用于说明本实用新型一个实施例的结构示意图。
13.图2为用于说明本实用新型一个实施例中的气体吸收装置结构示意图。
14.图中，1为流化反应塔、2为第一吸收塔、3为第二吸收塔、4为喷淋塔、5为风机、6为螺旋喷雾层、7为反洗层、8为催化模块、81为托盘体、82为氧化填料、83为布氧器、9为原料仓、10为产品仓、11为回流管道、12为第一换热器、13为第二换热器、14为循环管道、15为烟气进口。
具体实施方式
15.下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。
16.参考图1所示，本实用新型的一个实施例是一种生产矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸的流化干法工艺系统，该系统利用流化反应塔按照工艺要求，将符合标准的原煤和硝酸按一定比例放入流化反应塔内充分混合氧化。同时在流化反应塔加入硝酸的浓度和量需根据产品获得的黄腐酸含量来确定。系统包括流化反应塔1，并将前述流化反应塔1通过管道与第一吸收塔2相连通，再将第一吸收塔2通过管道与第二吸收塔3相连通，第二吸收塔3还通过管道与喷淋塔4相连通；从而使得原煤与硝酸在流化反应塔中反应产生的烟气由管道依次进入第一吸收塔2与第二吸收塔3，对烟气中的二氧化氮进行吸收处理。同时为加速烟气从流化反应塔1中进入第一吸收塔2与第二吸收塔3，还可在第一吸收塔2与第二吸收塔3之间的管道上安装一个风机5；在风机5转动产生的负压作用下，将流化反应塔1内反应产生的烟气直接吸入第一吸收塔2，再进入第二吸收塔3；更为重要的是，上述第一吸收塔2与第二吸收塔3的内部均需安装气体吸收装置，该气体吸收装置包括螺旋喷雾层6与反洗层7，通过螺旋喷雾层6与反洗层7吸收进入吸收塔的烟气中的二氧化氮。前述系统优选的是，为便于硫化反应塔进料和出料，可在流化反应塔1上增设进料管道与出料管道，并将前述的进料管道与原料仓9相连通，将出料管道与产品仓10相连通。前述进料管道上设有酸泵，并与酸罐相连通，同时与市面上常见的流化反应塔结构类似，其上部还应设计温度计、压力表与流量计等仪表设施。
17.在本实施例中，采用流化反应塔结合两级吸收塔。流化反应塔利用流体原理，让物料在流化反应塔内充分混合，不同于传统的机械搅拌混合，这样混合更充分，混合时间更短，更节能。系统生产的矿源硝基腐植酸与硝基黄腐酸可直接投入市场，亦或者输入二次活化搅拌器内，生产更高级别的产品，如：黄腐酸钾、黄腐酸钠等。两级吸收塔根据本工艺的特殊要求，在内部安装了自主设计的气体吸收装置，能充分将生产过程中产生的二氧化氮等有害气体吸收，并转化为硝酸回用。
18.结合图2所示，根据本实用新型的一个优选实施例，为进一步提升吸收塔对二氧化氮的处理效率，上述气体吸收装置的结构可采用两级反洗层7，然后在两级反洗层7之间设置三级螺旋喷雾层6，最后在任意两级螺旋喷雾层6之间增设催化模块8。前述催化模块8的结构为可设计为一个托盘体 81，在托盘体81内填充有氧化填料82，然后在托盘体81的上方设置布氧器83，并使前述布氧器83与托盘体81相连通，从而可通过氧化填料82催化烟气中的二氧化氮。
19.上述的反洗层7与螺旋喷雾层6均与外部的管道相连通，其中反洗层7为利用水的反向流动的方式清洗吸收塔中烟气的杂质与沉积物，螺旋喷雾层6为具有多个螺旋喷嘴的结构，喷流角度范围可达到50
°‑
170
°
，从而增加喷雾的范围，对烟气进行冷却、喷淋，使烟气中的杂质加速沉积，催化模块8则利用氧化的方式催化二氧化氮，使其在吸收塔内可转化为硝酸二次使用。
20.进一步的，正如上述所提到的，吸收塔内部产生的硝酸可回流至流化反应塔中二次使用，因此上述的第一吸收塔2与第二吸收塔3还分别通过各自的回流管道11与流化反应塔1相连通，从而可通过前述的回流管道11将第一吸收塔2与第二吸收塔3中产生的硝酸回流至流化反应塔1中。另一方面，为进一步降低流化反应塔内烟气的温度，还可在第一吸收塔2前端的管道上安装有第一换热器12，再在第一吸收塔2与第二吸收塔3的回流管道上各安装一个第二换热器13，并且前述第一换热器12与第二换热器13均通过循环管道14与喷淋塔4相连通，循环管道14中填充有冷却介质，冷却介质在循环管道14中循环流动，经冷却塔15冷却后的冷却介质后经过第一换热器与第二换热器，从而与烟气与回流管道中硝酸接触，以降低回流硝酸以及流化反应塔内产生烟气的温度。
21.参考图1与图2所示，本实用新型上述优选的一个实施例在实际使用中，将原煤与硝酸按照比例加入流化反应塔1中反应，从而生产出基腐植酸与硝基黄腐酸经出料管道排出至产品仓，关于流化反应塔1的反应过程与原理，此处不再详述。需要着重说明的是，流化反应塔1中硝酸与原煤反应所产生的烟气在风机5作用下快速依次进入第一吸收塔2与第二吸收塔3，烟气在第一吸收塔2与第二吸收塔3内气体吸收装置8的作用下，其中的二氧化氮等有害气体被吸收，并转化为硝酸通过回流管道11回流至流化反应塔1中二次使用，经过两级吸收塔处理后的烟气经过喷淋塔冷却后直接排出至大气中，符合环保要求。在前述的过程中，冷却介质在冷却泵的作用下在循环管道14中循环流动，依次进过第一换热器2与第二换热器3，从而降低回流的硝酸以及流化反应塔中排出的烟气，如此循环，使得系统制备基腐植酸与硝基黄腐酸的排放符合环保要求。
22.在本实用新型中，通过系统中两级吸收塔处理后的烟气完全能达到环保要求，只剩少量惰性气体和氮气排放至大气。处理的二氧化氮气体生成稀硝酸回收，再加入到生产中使用，有效降低原料成本。生产过程中产生的烟气的热量经冷却塔冷却后排入大气。系统
在使用过程中几乎不产生废水、废气、废渣排放，更利于环保。
23.除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本技术概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本实用新型的范围内。
24.尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本技术公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本技术公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。