浆料回收装置、浆料制备系统以及浆料回收方法与流程

1.本发明涉及催化剂制备技术领域，具体地涉及一种浆料回收装置、浆料制备系统以及浆料回收方法。


背景技术：

2.以催化剂的制备为例，催化剂是化学工业的核心，催化剂的高质量制备具有非常重要的意义。一般来说，催化剂的制备过程可分为原料预处理、活性组分负载和催化剂活化三个步骤。其中，原料预处理和活性组分负载基本在制浆釜中进行，就是使得催化剂原料以及溶剂如水在一定条件下充分混合形成活性组分浆料，之后，催化剂活性组分负载于载体之上，由此，完成活性组分的负载。
3.实际生产中，由于催化剂原料的种类较多，为了获得较好的负载效果，往往要求活性组分浆料具有较高的粘度。由于活性组分浆料的粘度较大，活性组分负载结束后，制浆釜的内壁上往往附着较多的浆料，因此需要用高压水枪进行冲洗，冲洗后产生的浆料一般当作废水处理。
4.然而，由于这些浆料中会含有催化剂原料，若当作废水直接排放会造成较大的浪费，且会对生态环境造成污染。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了提供一种浆料回收装置，该浆料回收装置能够加热浓缩所接收的浆料，以能够对冲洗制浆釜时所产生的浆料进行回收利用。
6.为了实现上述目的，本发明一方面提供一种浆料回收装置，所述浆料回收装置包括：
7.接收单元，所述接收单元设置为能够接收浆料并排放浆料；以及
8.蒸发单元，所述蒸发单元设置于所述接收单元的下游，并且所述蒸发单元设置为能够接收由所述接收单元排放的浆料并对所述浆料进行加热以得到蒸汽和蒸料。
9.上述技术方案，通过在浆料回收装置中设置能够加热浆料的蒸发单元，从而能够浓缩浓度较低的浆料以得到浓度较高的蒸料，这样，可将浓度较高的蒸料再次作为原料投入到制备相关产品浆料的制浆釜中，由此对废料进行回收利用，降低了物料的浪费。
10.优选地，所述蒸发单元包括蒸发罐，所述蒸发罐内设置有能够容纳所述浆料的蒸发腔室，所述蒸发单元还包括能够加热所述蒸发腔室内的所述浆料的加热部，其中：
11.所述蒸发罐设置有供所述浆料进入所述蒸发腔室的蒸发进口、供加热所述浆料后产生的蒸汽排出的出汽口以及供加热所述浆料后产生的蒸料排出的出料口。
12.优选地，所述蒸发罐上设置有分别供所述浆料进出的循环进口和循环出口；
13.所述加热部包括第一换热器，所述第一换热器具有分别供第一待加热介质进出的第一加热进口和第一加热出口以及分别供能够与所述第一待加热介质换热的第一换热介质进出的第一冷却进口和第一冷却出口；其中：
14.所述第一加热进口与所述循环出口相连通，所述第一加热出口与所述循环进口相连通，所述第一冷却进口与所述出汽口相连通。
15.优选地，所述加热部包括第二换热器，所述第二换热器具有供第二待加热介质进出的第二加热进口和第二加热出口以及分别供能够与所述第二待加热介质换热的第二换热介质进出的第二冷却进口和第二冷却出口；其中：
16.所述第二加热进口接收由所述接收单元排放的所述浆料，所述第二加热出口与所述蒸发进口相连通，所述第二冷却进口与所述第一冷却出口相连通。
17.优选地，所述浆料回收装置包括：
18.收集罐，所述收集罐内设有能够容纳冷凝液的收集腔室，并且所述收集罐上设有能够与所述第二冷却出口相连通的收集罐进口以及供收集的冷凝液排出的收集罐出口；以及
19.第一过滤器，所述第一过滤器能够接收由所述收集罐出口排出的冷凝液并能够滤除所述冷凝液中的具有预设粒径的固体颗粒。
20.优选地，所述蒸发单元包括气液分离器，所述气液分离器接收由所述出汽口排出的蒸汽并对所述蒸汽进行气液分离，所述气液分离器具有供所述蒸汽进入的分离器进口、供气液分离后得到的蒸汽排出的蒸汽排出口以及供气液分离后得到的液体排出的液体排出口；其中：
21.所述分离器进口与所述出汽口相连通，所述第一冷却进口通过所述蒸汽排出口与所述出汽口相连通。
22.优选地，所述蒸发单元包括连通所述第一冷却进口和所述蒸汽排出口的第一连通管以及设置于所述第一连通管的压缩机，所述压缩机能够压缩所述第一连通管内的所述蒸汽；和/或
23.所述蒸发单元包括连通所述第一加热进口与所述循环出口的第二连通管以及设置于所述第二连通管的第一输送泵，所述第一输送泵能够泵送所述第二连通管内的浆料。
24.优选地，所述浆料回收装置包括旋流分离器，所述旋流分离器能够接收由所述出料口排出的蒸料并对所述蒸料进行固液分离。
25.优选地，所述旋流分离器具有供固液分离后得到的二次浆料排出的排浆口；
26.所述浆料回收装置包括浆料处理单元，所述浆料处理单元包括分散器，所述分散器能够接收由所述排浆口排出的二次浆料并对所述二次浆料进行分散处理；或者
27.所述浆料处理单元包括分散器以及设置于所述分散器下游的第二过滤器，其中：所述分散器能够接收由所述排浆口排出的二次浆料并对所述二次浆料进行分散处理，所述第二过滤器能够滤除由所述分散器排放的二次浆料中的具有预设粒径的固体颗粒。
28.本发明第二方面提供一种浆料制备系统，所述浆料制备系统包括制浆釜以及本发明所提供的浆料回收装置，所述浆料回收装置设置于所述制浆釜的下游并能够接收由所述制浆釜排放的浆料。通过在浆料制备系统中设置本发明所提供的浆料回收装置，从而能够对冲洗制浆釜时所产生的浆料进行回收利用，提高了物料的利用率，大大减少了物料的浪费，避免了直接排放物料对生态环境的污染。
29.本发明第三方面提供一种浆料回收方法，所述浆料回收方法包括以下步骤：
30.步骤s10：收集浆料；
31.步骤s20：加热所述步骤s10中所收集的浆料，以得到蒸汽和蒸料。
32.优选地，在所述步骤s20中，加热温度为80℃-95℃；或者
33.逐步加热所述步骤s10中所收集的浆料。
34.优选地，所述浆料回收方法包括以下步骤：步骤s40：冷却所述蒸汽以得到冷凝液；优选地，在所述步骤s40中，逐步冷却所述蒸汽以得到冷凝液。
35.优选地，冷却所述蒸汽得到的冷凝液的体积为v2，在所述步骤s10中所收集的浆料的体积为v1，其中：v2/v1≥0.95时，排放所述步骤s20中获得的蒸料。
附图说明
36.图1是本发明优选实施方式的浆料制备系统的整体结构示意图，其中，设置有本发明优选实施方式的浆料回收装置。
37.附图标记说明
38.12-接收单元；120-接收罐；14-蒸发单元；140-蒸发罐；144-蒸发腔室；150-气液分离器；152-第一换热器；153a-第一连通管；153b-第二连通管；154-压缩机；155a-第一输送泵；155b-第二输送泵；155c-第三输送泵；155d-第四输送泵；155e-第五输送泵；155f-第六输送泵；155g-第七输送泵；155h-第八输送泵；16-第二换热器；18a-收集罐；18b-第一过滤器；19a-旋流分离器；19b-二次浆料收集罐；19c-分散器；19d-第二过滤器；20-浆料制备系统；22-制浆釜；24-喷嘴。
具体实施方式
39.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
40.本发明提供了一种浆料回收装置，如图1中所示，浆料回收装置包括接收单元12，接收单元12设置为能够接收浆料并排放浆料，其中，接收单元12可包括接收罐120，接收罐120内设置有能够容纳浆料的接收腔室，接收罐120上设置有分别供浆料进出接收腔室的接收罐进口和接收罐出口，待需要排放浆料时，可通过接收罐出口排出浆料；浆料回收装置还包括蒸发单元14，蒸发单元14设置于接收单元12的下游，并且蒸发单元14设置为能够接收由接收单元12排放的浆料并对所述浆料进行加热以得到蒸汽和蒸料，接收罐120将浆料排放到蒸发单元14中，蒸发单元14加热浆料，以得到蒸汽如水蒸汽和蒸料，需要说明的是，蒸料中所含有的固体成分与浆料中所含有的固体成分相同，但是蒸料的浓度大于浆料的浓度。通过在浆料回收装置中设置能够加热浆料的蒸发单元14，从而能够浓缩浓度较低的浆料以得到浓度较高的蒸料，这样，可将浓度较高的蒸料再次作为原料投入到制备相关产品浆料的制浆釜22中，由此对废料进行回收利用，降低了物料的浪费。还需要指出的是，浆料为冲洗制浆釜22后产生的浆料，由此，浆料的浓度比原料的浓度低，但浆料所含有的固体成分与原料所含有的固体成分相同，浆料蒸发后获得的蒸料的浓度与原料的浓度相近。
41.该浆料回收装置尤其适用于对催化剂浆料的回收利用，例如，催化剂浆料在制浆釜22中制备完成后，可排出制浆釜22，之后，可利用设置于制浆釜22内的喷嘴24冲洗残留于制浆釜22的内壁的催化剂浆料，以形成浆料，该浆料的浓度较低，浆料可排入到接收罐120中进行收集，然后收集完成的浆料可排入到蒸发单元14中进行加热浓缩。
42.如图1中所示，蒸发单元14可包括蒸发罐140，蒸发罐140内可设置有能够容纳浆料的蒸发腔室144，蒸发单元14还可包括能够加热蒸发腔室144内的浆料的加热部，其中，对加热部的结构形式并没有特别的限制，只要能够加热蒸发腔室144内的浆料即可。另外，可在蒸发罐140上设置供浆料进入蒸发腔室144的蒸发进口、供加热浆料后产生的蒸汽排出的出汽口以及供加热浆料后产生的蒸料排出的出料口。其中，蒸发进口可设置于蒸发罐140的侧壁，出汽口可设置于蒸发罐140的顶壁。
43.可在蒸发罐140上设置分别供所述浆料进出的循环进口和循环出口，循环进口和循环出口均可设置于蒸发罐140侧壁，其中，循环进口可位于循环出口的上方，可以理解的是，由蒸发进口进入蒸发腔室144内的浆料可通过循环出口排出，在加热之后，再通过循环进口进入到蒸发腔室144内；加热部可包括第一换热器152，第一换热器152具有分别供第一待加热介质进出的第一加热进口和第一加热出口以及分别供能够与第一待加热介质换热的第一换热介质进出的第一冷却进口和第一冷却出口；其中：第一加热进口与循环出口相连通，第一加热出口与循环进口相连通，第一冷却进口与出汽口相连通。由此，在蒸发单元14中加热得到蒸汽可作为第一换热介质对第一待加热介质即浆料进行加热，可以明白的是，在蒸发单元14中加热获得的蒸汽可作为第一换热介质，而在蒸发单元14中加热获得的蒸料则可作为第一待加热介质。由此，充分利用了各物质的能量，而无需过多的额外的热量作为热源。可在蒸发罐140内设置温度感应器，当温度感应器检测到蒸发罐140内的温度大于90℃以上时，可将浆料截止于蒸发罐140内，不再被第一换热器152所加热。
44.另外，加热部可包括第二换热器16，第二换热器16具有供第二待加热介质进出的第二加热进口和第二加热出口以及分别供能够与第二待加热介质换热的第二换热介质进出的第二冷却进口和第二冷却出口；其中：第二加热进口接收由接收单元12排放的浆料，第二加热出口与蒸发进口相连通，第二冷却进口与第一冷却出口相连通，由第一换热器152排出的蒸汽可作为第二换热介质对接收单元12排放的浆料进行预热，也就是说，接收单元12所排放的浆料作为第二待加热介质。这样，可利用蒸发单元14蒸发浆料所产生的蒸汽在第一换热器152中进行一次降温后，再通入到第二换热器16中对进入蒸发单元14之前的浆料进行预热，由此，不仅能够使得浆料在蒸发单元14中被快速加热至预设温度如90℃以上，而且也能够充分利用蒸汽的热能，降低了能源浪费。
45.浆料回收装置可包括收集罐18a，收集罐18a内设有能够容纳冷凝液的收集腔室，并且收集罐18a上设有能够与第二冷却出口相连通的收集罐进口以及供收集的冷凝液排出的收集罐出口，可以理解的是，蒸汽经过第二换热器16进行二次降温后形成冷凝液，冷凝液由第二冷却出口排出，并被收集罐18a所收集。需要说明的是，蒸汽二次降温至50℃以下，变成冷凝液，冷凝液被收集罐18a所收集。
46.另外，可在收集罐18a下游设置第一过滤器18b。第一过滤器18b能够接收由所述收集罐出口排出的冷凝液并能够滤除所述冷凝液中的具有预设粒径的固体颗粒，可以理解的是，第一过滤器18b能够滤除冷凝液中的具有预设粒径的固体颗粒，由此，得到净化后的冷凝液。可设置第五输送泵155e，第五输送泵155e能够将第一过滤器18b排出的冷凝液泵送至制浆釜22，可作为制浆时所需的溶剂，也可泵送至设置于制浆釜22内的喷嘴24，对制浆釜22的内壁进行冲洗以冲掉残留物，由此无需额外的溶剂如水进行冲洗，减少了资源浪费。此外，可设置第六输送泵155f，第六输送泵155f能够将收集罐18a内所收集的冷凝液泵送至第
一过滤器18b内，以提高冷凝液的输送效率。
47.为了便于将接收单元12如接收罐120中的浆料输送至第二换热器16中，可设置第二输送泵155b，第二输送泵155b能将接收罐120中的浆料泵送至第二换热器16中。
48.另外，可设置气液分离器150，气液分离器150接收由出汽口排出的蒸汽并对蒸汽进行气液分离，以除去蒸汽中所携带的液体，可以理解的是，气液分离器150具有供蒸汽进入的分离器进口、供气液分离后得到的蒸汽排出的蒸汽排出口以及供气液分离后得到的液体排出的液体排出口，蒸汽排出口可设置于气液分离器150的顶部，液体排出口可设置于气液分离器150的底部，需要说明的是，可在蒸发罐140上设置与液体排出口相连通的回液口，也就是说，气液分离后得到的液体可通过回液口返回到蒸发罐140中，其中：分离器进口与出汽口相连通，第一冷却进口可通过蒸汽排出口与出汽口相连通。也就是说，由蒸发罐140排出的蒸汽首先经过气液分离器150进行气液分离，之后再进入第一换热器152进行换热降温。
49.可设置连通第一冷却进口和蒸汽排出口的第一连通管153a以及设置于第一连通管153a的压缩机154，压缩机154能够压缩第一连通管153a内的蒸汽，由此，压缩机154能够使得蒸汽在进入第一换热器152之前受到压缩升温，例如蒸汽可升温至95℃以上，由此可使得蒸汽更好的与浆料进行换热。
50.蒸发单元14可包括连通第一加热进口与循环出口的第二连通管153b以及设置于第二连通管153b的第一输送泵155a，第一输送泵155a能够泵送第二连通管153b内的浆料，由此，能够将浆料及时泵送到第一换热器152内进行加热，提高了作业效率。
51.可设置旋流分离器19a，旋流分离器19a能够接收由出料口排出的蒸料并对蒸料进行固液分离，旋流分离器19a具有供固液分离后得到的二次浆料排出的排浆口，通过设置旋流分离器19a，可对蒸发得到的蒸料再次浓缩以提高二次浆料的固含量。另外，旋流分离器19a具有供固液分离后得到的液体排出的二次排液口，二次排液口可与回液口相连通，以使得液体再次返回到蒸发罐140内。
52.另外，可设置第三输送泵155c，第三输送泵155c能够将出料口排出的浆料泵送至旋流分离器19a。
53.可设置浆料处理单元，浆料处理单元可包括分散器19c，分散器19c能够接收由排浆口排出的二次浆料并对所述二次浆料进行分散处理，由此，使得二次浆料中的固体颗粒均匀分散，从而能够作为原料投入到制浆釜22中，以使得二次浆料在制浆釜22中进行更好的反应，例如当二次浆料为催化剂浆料时，可更好的完成活性组分负载。其中，可选用超声分散器作为分散器19c。
54.为了提高作业效率，可设置二次浆料收集罐19b，二次浆料收集罐19b内设置有能够容纳二次浆料的二次浆料收集腔室，可在二次浆料收集罐19b上设置分别供二次浆料进出的二次浆料进口和二次浆料出口，其中，分散器19c可通过二次浆料收集罐19b与旋流分离器19a相连通，这样，旋流分离器19a的排浆口排出的二次浆料可先被收集于二次浆料收集罐19b中，待收集至预设量时，可排入到分散器19c中进行分散处理，由此提高了作业效率。另外，可设置第四输送泵155d，第四输送泵155d能够将二次浆料收集罐19b排出的二次浆料泵送至分散器19c。
55.另外，可在分散器19c下游设置第二过滤器19d，第二过滤器19d能够滤除由分散器
19c排放的二次浆料中的具有预设粒径的固体颗粒，通过设置第二过滤器19d，可滤除二次浆料中的具有预设粒径的固体颗粒，也就是将具有预设粒径的固体颗粒从二次浆料中滤除，由此二次浆料可作为可用的原料投入到制浆釜22中进行反应。
56.可设置第七输送泵155g，第七输送泵155g能够将分散器19c内的二次浆料泵送至第二过滤器19d，此外，可设置第八输送泵155h，第八输送泵155h能够将由第二过滤器19d过滤后的二次浆料泵送至制浆釜22。
57.需要说明的是，可在接收罐120内设置第一液位计，通过第一液位计能够获取接收罐120内的浆料的体积量v1，此外，可在收集罐18a内设置第二液位计，通过第二液位计能够获取收集罐18a内的冷凝液的体积v2。经发明人研究发现，当v2/v1≥0.95后，表明蒸发罐140内的蒸料达到所需的浓度，由此可启动第三输送泵155c，将蒸料泵送至旋流分离器19a。此外，可在二次浆料收集罐19b内设置第三液位计，通过第三液位计能够获取二次浆料收集罐19b内的二次浆料的体积v3。
58.另外，当接收罐120和蒸发罐140内均没有物料时，可停止第一输送泵155a、第二输送泵155b和压缩机154。
59.本发明还提供了一种浆料制备系统，浆料制备系统20包括制浆釜22以及本发明所提供的浆料回收装置，浆料回收装置设置于制浆釜22的下游并能够接收由制浆釜22排放的浆料。通过在浆料制备系统20中设置本发明所提供的浆料回收装置，从而能够对冲洗制浆釜22所产生的浆料进行回收利用，提高了物料的利用率，大大减少了物料的浪费。其中，制浆釜22的排浆口可与接收罐120的接收罐进口相连通。
60.本发明还提供了一种浆料回收方法，优选地，可利用本发明所提供的浆料回收装置回收浆料，所述浆料回收方法包括以下步骤：步骤s10：收集浆料，其中，可利用接收单元12中的接收罐120接收浆料，待浆料收集到预设量时，可进行下一步处理；步骤s20：加热所述步骤s10中所收集的浆料，以得到蒸汽和蒸料，利用步骤s20可浓缩浆料，使得浆料达到所需浓度，之后可作为原料投入到制浆釜22中，例如冲洗制浆釜22所产生的浆料的浓度较低，加热之后得到浓度较高的蒸料，蒸料可作为原料再次投入到制浆釜22中进行反应以制备产品浆料。可以明白的是，可利用蒸发单元14的蒸发罐140对浆料进行加热浓缩。
61.在所述步骤s20中，加热温度为80℃-95℃，选择在上述温度范围内加热浆料，不仅保证了加热的效率，使得浆料及时被浓缩至预设浓度，而且保证了浆料的质量。
62.另外，在所述步骤s20中，可采用逐步加热的方式加热所述步骤s10中所收集的浆料。优选地，可采用两个步骤加热所述步骤s10中所收集的浆料，首先可将所收集的浆料预热至50℃-70℃，之后，再将预热完成的浆料加热至90℃以上，利用逐步加热的方式加热所述步骤s10中所收集的浆料，不仅保证了加热效率，而且充分利用了物料的能量，由此无需过多的额外的热量用来加热所收集的浆料。
63.浆料回收方法可包括以下步骤：步骤s40：冷却所述蒸汽以得到冷凝液，对蒸汽冷却得到的冷凝液可进行回收利用，例如，冷凝液可作为制浆时所需的溶剂，也可泵送至设置于制浆釜22内的喷嘴24，对制浆釜22的内壁进行冲洗以冲掉残留物，由此无需额外的溶剂如水进行冲洗，减少了物料浪费。其中，冷却的方式并不受到特别的限制，例如可使得蒸汽自然冷却至50℃以下，也可选用冷却介质对蒸汽进行降温的方式将蒸汽冷却至50℃以下。
64.优选地，可采用逐步冷却的方式冷却蒸汽以得到冷凝液，例如，可选用两个步骤对
蒸汽进行冷却，首先可将蒸汽冷却至50℃-70℃，之后，再使得蒸汽冷却至50℃以下，最终得到冷凝液，其中，冷凝液包括冷却水。利用逐步冷却的方式冷却蒸汽，不仅保证了冷却效率，而且使得蒸汽冷却至适度的温度以得到冷凝液。
65.为了使得冷凝液能够被充分利用，可过滤冷凝液，以将冷凝液中的固体颗粒滤除。
66.可实时监测所得到的冷凝液的体积和所述步骤s10中所收集的浆料的体积，至于获取体积的方式如可通过液位计获取相应的体积的方式在前述内容中已被描述，此处不再赘述。其中，冷却所述蒸汽得到的冷凝液的体积为v2，在所述步骤s10中所收集的浆料的体积为v1，当v2/v1≥0.95时，排放所述步骤s20中获得的蒸料，也就是将蒸发罐140中的蒸料排出。
67.此外，还可对所得到的蒸料进行二次浓缩以得到二次浆料，例如可选用旋流分离器19a对蒸料进行固液分离，由此实现对蒸料的浓缩，以使得蒸料达到预设浓度，这样，可作为原料再次投入到制浆釜22中进行反应。
68.为了提高反应效率，可对二次浆料进行分散处理，由此使得二次浆料中的固体颗粒分散均匀，其中，可选用超声分散器对二次浆料进行分散处理。优选地，可对二次浆料分散5-15分钟，由此，可使得二次浆料中的固体颗粒分散均匀。
69.另外，可对分散后的二次浆料进行过滤，以滤除二次浆料中的具有预设粒径的固体颗粒，由此，可将二次浆料中的较大的杂质去除，这样，过滤后的二次浆料可作为原料加入到制浆釜22中进行反应。
70.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。