一种氯化铵干燥冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及氯化铵生产工艺技术领域，具体涉及一种氯化铵干燥冷却系统。


背景技术：

2.氯化铵为无色晶体或白色结晶性粉末，有吸湿性，其主要来源为联合制碱法生产纯碱的副产品。含氯化铵的悬浮液经离心脱水后，得到湿氯化铵的含水率一般为5～8％。工业氯化铵合格品的含水率≤1.0％，含水率高的氯化铵容易结块，影响使用。因此，工业氯化铵在出厂前，需要进行干燥，去除水分后，才能满足运输和使用需求。
3.目前，氯化铵干燥最高效和最常用的工艺为热力干燥工艺。即，利用热源的加热作用，让氯化铵物料和物料中的水分共同升温，增加物料中水分的蒸汽平衡分压，增大水分和周边气氛的蒸气压差，形成推动力，使水分从物料向周边气氛扩散，以达到干燥的目的。基于热力干燥原理的干燥工艺，能使物料快速脱水，同时，也会使物料的温度升高。
4.氯化铵具有很强的吸湿性。在密闭空间中，温度高的物料容易使周围气氛中的水蒸气富集、结露，最终被氯化铵物料再度吸收，使氯化铵干物料的含水率再度升高，很容易导致结块，影响运输和使用。因此，为了避免物料结块，在热力干燥工艺后，需要配套冷却工艺，以降低干燥产品的温度。
5.目前，氯化铵干燥和冷却常用的是流化床干燥/冷却工艺。流化床为箱体结构的静设备，物料从一端进料，从另一端出料。流化床的前段为干燥段，后段是冷却段，由一台设备完成干燥和冷却功能。流化床干燥/冷却工艺的基本特征是用流化床使物料形成沸腾状态，物料和流化风直接接触，剧烈运动，进行高效的传热、传质。这种技术很成熟，有长期的应用史和广泛的应用范围。然而，也存在一定的缺点：
6.(1)为了使大量物料形成沸腾状态，流化风的流量、压力均很大，配套风机的尺寸大，电耗高。
7.(2)流化风量越大，形成的尾气量越多，尾气中的污染物越难于净化，尾气净化设备的尺寸、投资、占地都越大，维护成本越高。
8.(3)流化床的生产弹性较小。因其物料流化的要求，其流化风速不允许有较大的波动。如进行低负荷生产，所需的风量和排放的尾气量均和满负荷时基本一致，使单位产能的运行成本提高。
9.(4)物料冷却效果受环境温度影响大，因而受季节影响较大。尤其是在夏季高温环境下，难以将物料冷却至较低的温度。


技术实现要素：

10.为解决现有技术中的问题，本实用新型专利设计了一种氯化铵干燥冷却系统，可以提高物料干燥后的冷却效率，降低季节性的影响，减少进风量，降低能耗，降低尾气排放。
11.本实用新型所采用的技术方案是：所述氯化铵干燥冷却系统包括流化床干燥机、粉体流冷却器及尾气处理线，所述流化床干燥机的高温干燥段出料端通过料斗提升机连接
粉体流冷却器的进料端，所述流化床干燥机的进风端连接有送风装置，所述流化床干燥机的尾气出风口连接尾气处理线的进风口，所述尾气处理线的出风端返回连接到送风装置的进风端。使用粉体流冷却器代替流化床干燥机的冷却段，大大减少了流化风的用量，干燥尾气经尾气处理线处理后又返回输送到流化床干燥机的进风端，避免了尾气的大量排放。
12.进一步的，所述粉体流冷却器的换热器连接有软水冷却装置，所述软水冷却装置包块软水罐、循环泵和软水冷却器，所述软水罐通过循环泵和循环管路连接粉体流冷却器的换热器，所述软水冷却装置的软水冷却器连接常规循环冷却水系统。粉体流冷却器为贵重设备，使用常规的冷却循环水容易造成设备腐蚀，造成大的损失，加入软水冷却装置后，使用软水对粉体流冷却器进行换热降温，减少循环冷却水对粉体流冷却器的腐蚀，软水冷却装置连接常规循环冷却水，对软水进行冷却降温。
13.进一步的，所述粉体流冷却器连接有压缩空气管路，所述压缩空气管路在粉体流冷却器仓体的侧壁设有多个压缩空气进口。通过吹入压缩空气使物料在粉体流冷却器内处于半流化状态，防止物料在仓体内架桥。
14.进一步的，所述料斗提升机的出料端设置有两股卸料管路，其中一股卸料管路连接粉体流冷却器，另一股卸料管路设有返料卸料阀，并通过刮板输送机连接到流化床干燥机的进料端。通过刮板输送机对流化床干燥机的进料端进行返料，降低进料的粘性，减少对设备的粘黏。
15.进一步的，所述流化床干燥机的进料端连接有混料进料器，所述混料进料器设置有两个进料口，分别为湿料进料口和返料进料口，所述刮板输送机的卸料端连接混料机的返料进料口，所述混料器的出料口连接流化床干燥机的进料口。
16.进一步的，所述尾气处理线包括通过管路依次连接的旋风除尘器、布袋除尘器和引风机，旋风除尘器前端的管路连接流化床干燥机的尾气出风口，引风机后端的管路连接送风装置。
17.进一步的，所述送风装置包括管路连接的鼓风机和气体加热器，所述引风机后端的管路连接鼓风机的进风端，所述气体加热器的出风端连接流化床干燥机的进风端。
18.进一步的，所述尾气处理线与送风装置的连接管路上设置有尾气净化冷却装置。尾气净化冷却装置用于去除尾气中的氨气、降温。
19.进一步的，所述粉体流冷却器设置有料位计，其出料端设置有粉体流出料阀，所述返料卸料阀和粉体流出料阀的控制端分别连接有电动执行器。粉体流冷却器通过出料端的出料阀控制仓体中的料位，保证仓体中的物料能够完全包埋换热器。返料卸料阀用于控制返料量。
20.相对于现有技术，本实用新型专利设计的一种氯化铵干燥冷却系统的进步之处在于：
21.1、采用粉体流冷却器代替传统流化床干燥工艺的冷却段，不需要大量的流化风，不需要额外配套风机，可大幅度降低电耗；
22.2、由于不需要流化风，粉体流冷却器形成的尾气量很小，尾气容易净化，尾气净化设备的尺寸、投资、占地都很小，维护成本低；
23.3、粉体流冷却器可以根据生产负荷调整冷却介质的流量，单位产能的运行成本可随负荷调整，生产弹性大；
24.4、粉体流冷却器不需要用环境空气做冷却介质，其冷却效果仅受循环水温度和流量的影响。和流化床冷却相比，对环境温度的敏感性降低。虽然不能完全避免季节的影响，但对季节的敏感性远低于流化床。在夏季高温天气，通过调整循环水的流量，依然可以改善冷却效果；
25.5、粉体流冷却器加入软水冷却装置后，使用软水对粉体流冷却器进行换热降温，减少循环冷却水对粉体流冷却器的腐蚀，降低设备运行、维护成本；
26.6、流化床干燥尾气经净化处理后返回到进风装置，实现尾气的闭路循环，减少尾气排放，避免污染环境。
附图说明
27.图1是氯化铵干燥冷却系统的构成示意图。
28.图中，1流化床干燥器、2粉体流冷却器、3斗式提升机、4刮板输送机、5旋风除尘器、 6布袋除尘器、7引风机、8尾气净化冷却装置、9鼓风机、10气体加热器、11混料进料器、 12进料端、13出料端、14进风口、15出风口、21粉体流出料阀、22软水罐、23软水循环泵、24软水冷却器、25压缩空气管路、31返料卸料阀。
具体实施方式
29.下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分的实施例，而不是全部。基于本发明创造中的实施例，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，都属于本发明创造保护的范围。
30.如图1所示，本实用新型专利设计了一种氯化铵干燥冷却系统的一种实施例，本实施例中氯化铵干燥冷却系统包括流化床干燥机1、粉体流冷却器2及尾气处理线。流化床干燥机1的高温干燥段出料端13通过料斗提升机3连接粉体流冷却器2的进料口。
31.本实施例中的流化床干燥机1可采用内部带换热管的内加热流化床，也可以采用无换热管的普通流化床。其进料端12设置有混料进料器11，混料进料器11设置有两个进料口，分别为湿料进料口和返料进料口。流化床干燥机1的进风口14连接有送风装置，送风装置由管道连接的鼓风机9和气体加热器10构成，干燥风由鼓风机9送至气体加热器10升温后，形成的高温风送至流化床。在高温热风的作用下，物料在流化床内呈沸腾状态，逐渐脱水干燥，由流化床出料端13排出。
32.干燥后的物料由料斗提升机3运输到下一工序。料斗提升机3的出料端设置有两股卸料管路，其中一股卸料管路连接粉体流冷却器2，另一股卸料管路设有返料卸料阀31，并通过刮板输送机4连接到流化床干燥机1进料端的混料进料器11的返料进料口，返回的干燥物料与湿物料在混料器中混合一同进入流化床，降低湿物料的粘性。返料卸料阀31上连接有电动执行器，便于对返料量进行控制。
33.粉体流冷却器2的的结构为立式放置的仓体，仓体分层布置多组换热器。换热器可采用板式或管式，需冷却的氯化铵物料处于壳程，冷却介质处于板内夹层或管中，物料和冷却介质通过换热器间接换热。粉体流冷却器2的换热器连接有软水冷却装置，使用软水作为冷却介质。软水冷却装置包块软水罐22、软水循环泵23和软水冷却器24，软水罐22 通过软
水循环泵和循环管路连接粉体流冷却器2的换热器，对粉体流冷却器2仓体内的物料进行降温冷却。软水冷却装置的软水冷却器24连接常规循环冷却水系统，对换热的软水进行降温冷却。
34.为保证粉体流冷却器2中的物料和冷却介质有足够的接触面积，全部换热器均需埋没于物料中。为此，粉体流冷却器2的仓体上设置有料位计，其出料端连接有带电动执行器的粉体流出料阀21。通过料位计和粉体流出料阀21实现对粉体流冷却器2仓体内物料料位的有效控制。
35.粉体流冷却器处于工作状态时，大量物料填充于仓体，将换热器埋没于物料中。同时，高温物料在从流化床至粉体流冷却器的输送过程中，和环境气氛接触，容易使物料附近的水蒸气富集。为防止物料在冷却过程中因吸潮而结露，需要及时将富集的水蒸气和物料分离。因此，为防止物料在仓体内架桥，并及时排出物料间隙夹带的水蒸气，粉体流冷却器的工作过程中需要通入压缩空气。一个粉体流冷却器的压缩空气管路25设有多个压缩空气进口，位于粉体流冷却器仓体的侧壁。压缩空气可从多个进口通入到粉体流冷却器内。在压缩空气的冲击作用下，物料在粉体流冷却器内处于半流化状态，不容易架桥。仓体内物料间隙富集的水蒸气由压缩空气带走，随着持续通入的气体从粉体流顶部排出，形成冷却尾气。和流化床相比，粉体流的截面积很小，使物料形成半流化态所需的风量较少。因此，粉体流冷却尾气量较少。通常设置独立的除尘设备和风机，经除尘净化后放空。由于尾气量少，粉体流冷却器配套除尘设备的规格也很小。
36.流化床干燥机1的尾气出风口15连接有尾气处理线，出风口15连接尾气处理线的进风口，尾气处理线的出风端返回连接到送风装置的进风端。尾气处理线包括通过管路依次连接的旋风除尘器5、布袋除尘器6和引风机7，旋风除尘器5前端的管路连接流化床干燥机1的尾气出风口15，引风机7后端的管路连接送风装置的鼓风机9的进风端。同时，在引风机7与送风装置的鼓风机9的连接管路上设置有尾气净化冷却装置8。
37.尾气净化冷却装置8采用现有技术即可，通常由除尘洗涤塔、尾气冷凝塔和除氨塔三部分组成。除尘洗涤塔用于除去布袋除尘器后尾气中残余的部分粉尘，同时可以初步降低尾气的温度；尾气冷凝塔的功能是冷却尾气，降低尾气的温度，使尾气中的水分冷凝，分离水分和携湿风，同时除去尾气中的部分氨气；除氨塔的功能是深度除氨。
38.流化床干燥机1产生的干燥尾气来自于干燥段流化风和物料换热后形成的废气。干燥尾气先用旋风除尘器5和布袋除尘器6除去氯化铵粉尘。然后，在引风机7的作用下送至尾气净化冷却装置8，除去尾气中夹带的剩余粉尘、氨气和大部分水蒸气。经净化后的尾气返回到鼓风机9入口，作为干燥风循环利用。以上尾气处理流程使流化床干燥风形成闭路循环，几乎无尾气排放，可大幅度减少大气污染。
39.上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。