一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及冶金化工技术领域，特别涉及一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统。


背景技术：

[0002]
无机酸与金属离子组成的金属盐类众多，例如酸根离子有盐酸根(cl-)、硝酸根(no
3-)、磷酸根(po
43-)、碳酸根(co
32-)等，金属离子有钙离子(ca
2+
)、镁离子(mg
2+
)、镍离子(ni
2+
)、钴离子(co
2+
)、铜离子(cu
2+
)、铁离子(fe
3+
)、锰离子(mn
2+
)、铝离子(al
3+
)等，以上阴离子和阳离子组合组成金属盐类及带结晶水的盐。其中，分解温度较低的无机酸盐主要为硝酸盐、氯化盐类、碳酸盐类等，这些无机酸对应的酸性气体是氧化氮气体(no
x
)、氯化氢气体(hcl)及二氧碳气体(co2)等，这些酸性气体在一定条件下，通过冷凝及一些特殊的吸收装置都能转化成新的无机酸。
[0003]
传统工艺是采用大量燃烧气体、油等热源与待分解的无机盐直接接触，使无机盐受热分解，生成固体氧化物及酸性气体，其中燃烧尾气与气体产物混合进入酸吸收装置，由于燃烧尾气的气体量是气体产物的10-20倍，这就使得待吸收的酸性气体的体积放大10-20倍，造成吸收装置的体积增加几十倍，而且有时由于吸收气体中酸性气体的浓度降低，导致无法合理回收，造成环境污染，同时也造成吸收装置投资增加了很多倍，增加了生产成本。
[0004]
申请号为cn2019101244631的中国专利公开了一种硝酸盐热解回收硝酸的方法及装置，该专利利用分解出的酸性气体再循环与蓄热炉结合方式，通过天然气、煤气的燃烧先加热蓄热炉内的储热体，再利用热的气体产物闭路循环与储热体换热，使气体产物变成高温气体循环去分解无机金属盐类，这样使金属盐类受热分解，本方案没有降低气体产物的浓度同时提高了酸性气体的吸收。但是该方法利用气体产物作为热源循环利用会导致气体的循环量较大，气体循环量是气体产物的10-20倍，这要求蓄热球炉与分解炉配置要大，造成投资成本增加。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的气体产物回收率低、回收成本高以及设备投资成本高等不足，提供一种利用蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统。
[0006]
为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：
[0007]
一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，包括蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置；所述蓄热球加热炉上设有蓄热球入口和蓄热球出口，所述蓄热球出口与所述第一分离装置的进料口通过管道连通，所述第一分离装置的出料口与所述分解装置连通；所述第一分离装置的排气口通过管道与热风机连接；所述分解装置设有物料排出口，所述物料排出口与所述蓄热球入口相连通。
[0008]
本系统中蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置三者通过连通形成一个循环，蓄热球在蓄热球加热炉内蓄热经过第一分离装置进入分解装置作为热源使金属盐高温分
解成金属氧化物和气体产物，反应完成后蓄热球重新循环至蓄热球加热炉内，进行新一轮的蓄热循环，通过此循环能够实现蓄热球的换热和循环，克服传统技术直接以燃烧气体等为热源与金属盐反应导致的燃烧气体循环量大，所需设备的体积大，进而造成投资成本高，金属盐分解产率低，气体产物回收率底等技术缺陷。
[0009]
作为本实用新型优选的技术方案，所述分解装置包括相互连通的分解炉和振动分离筛；所述分解炉用于接收第一分离装置的出料口排出的蓄热球，使蓄热球和金属盐相互作用，实现金属盐分解；所述振动分离筛用于将金属盐的固体产物与所述蓄热球分离，所述振动分离筛的筛网上部与蓄热球入口相连通，所述振动分离筛的固体产物出口与产物收集装置相连通。
[0010]
金属盐通过蓄热球提供的高温环境在分解装置中进行分解反应产生固体产物粉末和气体产物，固体产物粉末随蓄热球进入振动分离筛实现分离后进入产物收集装置，而蓄热球重新进入蓄热球加热炉进行新一轮循环。
[0011]
作为本实用新型优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统包括第二分离装置，所述第二分离装置为布袋收尘装置，所述第二分离装置通过排气管与所述分解炉相连，所述第二分离装置用于收集所述分解炉排出的气体产物。
[0012]
分解炉内的气体产物通过排气管进入至布袋收尘装置中，再通过吸收装置再生形成新的无机酸。
[0013]
作为本实用新型优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括燃烧器和换热器，所述燃烧器连接至所述蓄热球加热炉的底部；所述燃烧器的空气进口连接至所述换热器，所述换热器还和所述热风机的排气口相连通。燃气通过燃烧气进口进入燃烧器对蓄热球加热炉进行加热，换热器为板式换热，其上设有助燃风进口，通过管道一起进入蓄热球加热炉的燃烧室对蓄热球进行加热，提供正压的风力对蓄热球加热炉内的蓄热球进行向上的热气加热。
[0014]
作为本实用新型优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括排烟管，所述排烟管与所述换热器的废气口相连通。
[0015]
所述排烟管用于将热风机抽出的高温燃烧尾气先经过板式换热器换热成低温尾气，再通过排烟管排出。
[0016]
作为本实用新型优选的技术方案，所述第一分离装置为旋风收尘器。
[0017]
作为本实用新型优选的技术方案，所述分解炉设有金属盐入口用于投放金属盐原料，所述分解炉为喷雾式煅烧炉、沸腾炉、回转炉、带式炉或隧道式推舟炉的任意一种。
[0018]
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
[0019]
1、通过蓄热球蓄热循环的方式进行金属盐分解降低了热源消耗，从而生产成本降低。
[0020]
2、通过间接热源对金属盐的加热分解降低了设备的气体循环量，从而设备的投资成本降低。
[0021]
3、通过本实用新型装置分解金属盐的方法提高了气体产物的浓度，进而有效提高了气体产物的回收率，降低环境污染，减少资源浪费。
附图说明：
[0022]
图1为本实用新型的装置结构示意图
[0023]
图中标记：1-蓄热球加热炉，2-第一分离装置，3-蓄热球，4-分解炉，5-振动分离筛，6-排烟管，7-物料排出口，8-排气管，9-产物收集装置，10-第二分离装置，11-蓄热球入口12-换热器，13-燃烧器，14-热风机，15-金属盐入口，17-蓄热球出口。
具体实施方式
[0024]
下面结合试验例及具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。
[0025]
实施例1
[0026]
为了克服现有技术在金属盐分解工艺过程中存在的燃气循环体积大，相应的吸收装置体积大，导致的吸收气体再生酸的效率低，整体工艺投资成本高的缺陷，本实用新型提供一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的装置。
[0027]
一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，如图1所示包括蓄热球加热炉1、第一分离装置2和分解装置；其中，所述第一分离装置2为旋风收尘器；所述分解装置包括相互连通的分解炉4和振动分离筛5；所述分解炉4用于接收第一分离装置2的出料口排出的蓄热球3，蓄热球3和金属盐相互作用，实现金属盐分解；所述振动分离筛5用于将金属盐的固体产物与所述蓄热球3分离，振动分离筛5的筛网上部与所述蓄热球加热炉1的蓄热球入口11相连通，所述振动分离筛5的固体产物出口与产物收集装置9相连通。
[0028]
所述蓄热球加热炉1上设有蓄热球入口11和蓄热球出口17，其中，蓄热球入口11位于所述蓄热球加热炉1的下侧部，蓄热球出口17位于所述蓄热球加热炉1的上侧部，蓄热球出口17与所述旋风收尘器的进料口通过管道连通，所述旋风收尘器的出料口与所述分解炉4连通，所述旋风收尘器的排气口通过管道与热风机14连接，所述分解炉4设有物料排出口7，所述物料排出口7与所述蓄热球入口11通过振动分离筛5相连通，所述振动分离筛5用于将金属盐的固体产物与所述蓄热球3分离。
[0029]
具体的，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统包括第二分离装置10，所述第二分离装置10为布袋收尘装置，所述布袋收尘装置通过排气管8与所述分解炉4相连，分解炉4内的气体产物通过排气管8进入至布袋收尘装置中，再通过吸收装置再生形成新的无机酸，所述分解炉设有金属盐入口用于投放金属盐原料，本实施例所述分解炉4为回转炉。
[0030]
所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括燃烧器13和换热器12，换热器12为板式换热器，所述燃烧器13一端与所述蓄热球加热炉1的燃烧室相连通，另一端与所述换热器12相连通，所述换热器12通过管道与所述热风机14的排气口相连通。换热器12上设有助燃风进口，通过管道一起进入蓄热球加热炉1的燃烧室对蓄热球3进行加热，提供正压的热风对蓄热球加热炉1内的蓄热球3进行向上的热风加热。具体的，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括排烟管6，所述排烟管6与所述换热器12的废气口相连通。所述排烟管6用于将热风机14抽出的高温燃烧尾气先经过板式换热器12换热成低温尾气，再通过排烟管6排出。
[0031]
工作原理：燃气通过燃烧气进口进入燃烧器对蓄热球加热炉进行加热，达到蓄热
温度的蓄热球从蓄热球加热炉进入旋风收尘器中，与燃气在旋风收尘器中分离的蓄热球进入分解炉，金属盐在高温下发生分解反应生成得固体粉末随蓄热球一起进入振动分离筛，振动分离后蓄热球重新进入蓄热球加热炉回用，固体粉末收集在产物收集装置中，气体产物通过排气管被进一步回收利用。
[0032]
应用本实用新型提供的蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统和方法对500kg的硝酸镁进行热分解，具体反应过程参照实施例2。分解500kg的硝酸镁，消耗的燃烧气体的量为60m3，设备成本1500000元，其中，氧化镁产量为134.2kg，产率为99.4％，硝酸回收率大于99％。
[0033]
采用传统的直燃式煅烧分解装置，同样500kg的硝酸镁进行热分解；消耗的燃烧气体的量为300m3，设备成本3000000元，其中，氧化镁产量为130.2kg，产率为96.4％，硝酸回位95.1％。
[0034]
通过上述对比可以看出，应用本实用新型的蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统能够使设备投资降低30％左右，整体能耗与传统的装置相比降低了30％以上，更适合工业推广应用。
[0035]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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