本發(fā)明公開了化工工程中一種直線振動流化床干燥草酸晶體及廢氣處理工藝，尤其涉及一種高效連續(xù)草酸干燥工藝和污染物零排放產(chǎn)品零浪費(fèi)的廢氣處理工藝，還涉及一種利用所述工藝對草酸進(jìn)行干燥及廢氣處理的方法。

背景技術(shù)：

草酸為無色、無臭、有光澤的單斜晶體，晶體結(jié)構(gòu)有兩種形態(tài)，即α型(菱形)和β型(單斜晶形)。熔點(diǎn)：α型：189.5℃，β型：182℃，在100℃開始升華，125℃時(shí)迅速升華，157℃時(shí)大量升華，并開始分解。草酸是有機(jī)酸中最簡單的二元飽和酸，酸性比其它二元酸強(qiáng)。草酸有毒，防止口入，吞服2～12g可致人死亡。草酸對皮膚、粘膜有刺激及腐蝕作用，極易經(jīng)表皮、粘膜吸收引起中毒?？諝庵凶罡呷菰S濃度為1mg/m³。

目前公開的草酸干燥系統(tǒng)多采用間歇式干燥設(shè)備，如真空耙式干燥機(jī)和雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)等，由于每次干燥都需要加料、蒸發(fā)干燥、抽蒸汽和卸料等操作，不能連續(xù)生產(chǎn)，造成系統(tǒng)生成能力低，加料、卸料和抽蒸汽除塵設(shè)備沒有設(shè)置造成粉塵污染嚴(yán)重。少數(shù)草酸干燥系統(tǒng)采用連續(xù)式流化床加旋風(fēng)除塵方案，突出缺點(diǎn)是：1、物料在流化床分布板上分部不均勻；2、物料在流化床上容易形成溝流和偏流化；3、帶草酸粉末的熱風(fēng)易從進(jìn)料口外溢；4、流化床流化時(shí)間的長短不好調(diào)整；5、除塵效率低，外排造成環(huán)境嚴(yán)重污染和產(chǎn)品浪費(fèi)；6、設(shè)備選型大，故障率高，造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)效益低；7、干燥后的成品溫度高，不利于后續(xù)的包裝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種直線振動流化床干燥草酸晶體及廢氣處理工藝，實(shí)現(xiàn)了高效連續(xù)草酸干燥，污染物“零排放”產(chǎn)品“全回收”。

一種直線振動流化床干燥草酸晶體及廢氣處理工藝，包括以下流程：

被干燥物料流程：含水3％～5％濕草酸晶體通過給料斗下部的旋轉(zhuǎn)卸料閥定量進(jìn)入直線振動流化床，經(jīng)過一級和二級熱風(fēng)流化干燥并由冷卻風(fēng)冷卻后，進(jìn)入下游包裝輸送系統(tǒng)。

干燥空氣流程：空氣經(jīng)過空氣過濾器過濾后被吸入離心風(fēng)機(jī)，由離心風(fēng)機(jī)加壓后送入低壓蒸汽加熱器，經(jīng)過低壓蒸汽加熱后變成干燥空氣進(jìn)入直線振動流化床。

廢氣處理流程：從流化床出來夾帶著草酸粉末的空氣，經(jīng)過旋風(fēng)除塵器除塵 后，再經(jīng)過離心風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入水幕除塵器，除去草酸粉末后干凈空氣從釋放管高端放空。

干燥蒸汽流程：來自外管的低壓飽和蒸汽進(jìn)入干燥裝置后分成兩路，一路去一級加熱系統(tǒng)的低壓蒸汽加熱器，另一路去二級加熱系統(tǒng)的低壓蒸汽加熱器，與干燥空氣進(jìn)行傳熱后形成冷凝液排出，并匯集到一起輸送到界區(qū)外的冷凝液總管。

固體回收流程：被空氣從流化床夾帶出來的草酸粉末進(jìn)入旋風(fēng)除塵器，含草酸粉末的空氣在旋風(fēng)除塵器中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，草酸粉末借助于離心力從空氣中分離并落入底部的灰斗，再經(jīng)過底部的旋轉(zhuǎn)卸料閥直接返回流化床。

液體回收流程：廢氣中的草酸粉末進(jìn)入水幕除塵器后溶于水中變成草酸水溶液，水幕除塵器的沖洗水用來自界區(qū)外的脫鹽水，水幕除塵器中增加的草酸水溶液經(jīng)過溢流管進(jìn)入溢流罐，溢流罐中的草酸液位達(dá)到高液位后由離心泵經(jīng)過管道輸送到草酸母液罐，重新回收利用。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，直線振動流化床的給料斗為緩沖料斗，儲存能力為0.3～0.8h的給料量，料斗底部安裝有防止流化床熱風(fēng)外溢的旋轉(zhuǎn)卸料閥，料斗與振動流化床采用軟連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，直線振動流化床由殼體、分布板、振動用橡膠彈簧、振動器以及熱風(fēng)和冷風(fēng)系統(tǒng)組成，設(shè)置有均料板和均風(fēng)裝置。一級100℃熱風(fēng)和二級90℃熱風(fēng)從帶孔的分布板自下而上進(jìn)入，含水3％～5％的常溫物料由后部上方進(jìn)入，物料在流化床中被熱風(fēng)及振動實(shí)現(xiàn)流態(tài)化，同時(shí)進(jìn)行熱質(zhì)交換，干燥后的物料經(jīng)冷卻為45℃由出料口排出，50℃～60℃廢氣從殼體上部的排風(fēng)口排出。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，直線振動流化床的振動器包括兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的偏心電機(jī)，振動電機(jī)安裝在振動流化床干燥器箱體的重心處，兩側(cè)面的振動電機(jī)安裝在同一高度，振動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，而且其偏心力相同，相位與轉(zhuǎn)速也相同。通過調(diào)整振動電機(jī)的振動強(qiáng)度來調(diào)節(jié)草酸的干燥時(shí)間。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，直線振動流化床的均料板能使物料均勻分布在分布板上，還能通過它調(diào)節(jié)物料的流化時(shí)間，均料板設(shè)置1～2塊，均料板的寬度不低于設(shè)定料層的寬度，其與氣體分布板間隙為20～30mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，直線振動流化床設(shè)置的均風(fēng)裝置是在分布板下設(shè)置一定厚度的絲網(wǎng)層，或另加一塊孔徑較大、開孔率較高的均風(fēng)板，有效改善氣流分布，避免發(fā)生物料偏流化。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，用水幕除塵器來處理廢氣，其結(jié)構(gòu)形式可以是貯 水式，也可以是加壓水噴淋式，氣液接觸方式可以是整體接觸式、分散接觸式和自激式中的一種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，貯水式水幕除塵器殼體下部為貯水水箱，氣液接觸方式可以是整體接觸式、分散接觸式和自激式中的一種。其由除塵器殼體、進(jìn)風(fēng)管道、出風(fēng)管道、擋水板、激水板、除水層和溢流管組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，加壓水噴淋式水幕除塵器的主體是下部儲存有水的洗滌塔，氣液接觸方式是整體接觸式。其由殼體、進(jìn)風(fēng)管道、出風(fēng)管道、填料層、噴水沖洗裝置、溢流管和除水層組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，壓水噴淋式水幕除塵器的噴水沖洗裝置有離心泵、閘閥、管道和噴嘴組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，旋風(fēng)除塵器由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體灰斗和旋轉(zhuǎn)卸料閥組成，氣流進(jìn)入方式既可以采用切向進(jìn)入式也可以采用軸向進(jìn)入式。根據(jù)處理風(fēng)量大小，可采用單管或多管旋風(fēng)除塵器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，干燥熱風(fēng)由離心風(fēng)機(jī)(2)(5)提供壓力，并經(jīng)過低壓蒸汽加熱器后進(jìn)入直線振動流化床(9)。加熱系統(tǒng)分為一級加熱系統(tǒng)和二級加熱系統(tǒng)，一級加熱器空氣出口溫度控制在100℃，二級加熱器空氣出口溫度控制在90℃。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，一級加熱系統(tǒng)由空氣過濾器(1)、離心風(fēng)機(jī)(2)、低壓蒸汽加熱器(3)和管道組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，二級加熱系統(tǒng)由空氣過濾器(4)、離心風(fēng)機(jī)(5)、低壓蒸汽加熱器(6)和管道組成。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，加熱系統(tǒng)的低壓蒸汽加熱器(3)(6)為管殼式換熱器，蒸汽走管程，空氣走殼程。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，加熱系統(tǒng)的的離心風(fēng)機(jī)為離心結(jié)構(gòu)，進(jìn)口設(shè)置有調(diào)整風(fēng)量大小的風(fēng)門和膨脹節(jié)，出口設(shè)置有膨脹節(jié)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，冷卻風(fēng)機(jī)為離心風(fēng)機(jī)，并在其入口設(shè)置有空氣過濾器(7)。根據(jù)所需風(fēng)量的大小，其可以取消，系統(tǒng)所需冷卻風(fēng)從二級加熱系統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)(5)與低壓蒸汽加熱器(6)之間的管道引出。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，加熱系統(tǒng)的的空氣過濾器(1)(4)(7)特征在于：其入口為帶有百葉窗的鉸接門，打開門可以更換空氣濾網(wǎng)?？諝鉃V網(wǎng)外形尺寸為500×500×50，根據(jù)空氣過濾器的大小，可用1塊或多塊空氣濾網(wǎng)固定在濾網(wǎng)支架上。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，離心風(fēng)機(jī)(12)特征在于：其為離心風(fēng)機(jī)，進(jìn)出 口設(shè)置有膨脹節(jié)。可分別布置到水幕除塵器的進(jìn)氣口和出氣口，但在水幕除塵器的進(jìn)氣口布置必須采用耐磨損葉輪。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，溢流罐(14)為常壓容器，安裝有高低液位計(jì)；液位信號與離心泵(15)聯(lián)鎖，液位高時(shí)啟動離心泵(15)，液位低時(shí)關(guān)閉離心泵(15)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在低壓蒸汽加熱器(3)(6)出口管道上安裝有溫度變送器，根據(jù)檢測的溫度來控制低壓蒸汽加熱器蒸汽進(jìn)口管道上的流量調(diào)節(jié)閥開度，保證低壓蒸汽加熱器空氣出口的溫度滿足設(shè)計(jì)要求。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在直線振動流化床(9)出口管道上安裝有就地溫度表和采樣口，根據(jù)測量的草酸成品溫度調(diào)整冷卻風(fēng)機(jī)(8)入口風(fēng)門的開度來控制冷卻風(fēng)量的大小，保證成品出口溫度不大于45℃。根據(jù)采樣口采取的成品含水率的高低調(diào)整離心風(fēng)機(jī)(2)(5)進(jìn)口風(fēng)門控制干燥風(fēng)量大小，保證成品含水率不大于0.5％。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，空氣過濾器(1)(4)(7)上安裝有就地差壓表，來檢測空氣濾網(wǎng)是否需要更換。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所有與草酸固體接觸的材料防腐性能不能低于304，與草酸液體接觸的材料防腐性能不能低于316L。

一種直線振動流化床干燥草酸晶體及廢氣處理方法，其是通過以上一種直線振動流化床干燥草酸晶體及廢氣處理工藝實(shí)現(xiàn)的。

通過以上技術(shù)方案的實(shí)施，本發(fā)明取得了如下有益效果：

1、實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，物料在流化床分布板上分部均勻，不會形成溝流和偏流化。

2、干燥和廢氣處理系統(tǒng)均為密閉裝置，草酸粉末不會外溢。

3、流化床流化時(shí)間的長短調(diào)整方便，通過檢測出料口成品的含水率調(diào)整干燥時(shí)間，能保證產(chǎn)品的含水率不超過0.5％。

4、除塵效率高達(dá)99.8％，水幕除塵器外排空氣不會造成環(huán)境污染。

5、廢氣中的草酸粉末溶于水中后被輸送到草酸母液罐，重新回收利用，保證產(chǎn)品全回收。

6、系統(tǒng)動設(shè)備少，造價(jià)低，故障率低，操作維修方便。

7、干燥后的成品出口溫度不大于45℃，經(jīng)過后續(xù)輸送、暫存后溫度會低于40℃以下，有利于成品的稱量和包裝。

附圖說明

圖1所示為流程簡圖1；

圖2所示為流程簡圖2；

其中，1.空氣過濾器 2.離心風(fēng)機(jī) 3.低壓蒸汽加熱器 4.空氣過濾器 5.離心風(fēng)機(jī) 6.低壓蒸汽加熱器 7.空氣過濾器 8.冷卻風(fēng)機(jī) 9.直線振動流化床 10.旋風(fēng)除塵器 11.給料斗 12.離心風(fēng)機(jī) 13.水幕除塵器 14.溢流罐 15.離心泵

具體實(shí)施方式

下面以草酸干燥為例結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施作出詳細(xì)說明

圖1為本發(fā)明第一種實(shí)施方式的工藝流程圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施時(shí)包括以下流程：

被干燥物料流程：含水3％～5％濕草酸晶體通過給料斗(11)下部的旋轉(zhuǎn)卸料閥定量進(jìn)入直線振動流化床(9)，經(jīng)過一級和二級熱風(fēng)流化干燥并由冷卻風(fēng)冷卻后，進(jìn)入下游包裝輸送系統(tǒng)。

干燥空氣流程：干燥空氣經(jīng)過空氣過濾器(1)(4)過濾后被吸入離心風(fēng)機(jī)(2)(5)，由離心風(fēng)機(jī)(2)(5)加壓后送入低壓蒸汽加熱器(3)(6)，再經(jīng)過低壓蒸汽加熱后進(jìn)入直線振動流化床(9)。

廢氣處理流程：從流化床(9)出來夾帶著草酸粉末的空氣，經(jīng)過旋風(fēng)除塵器(10)除塵后，再經(jīng)過離心風(fēng)機(jī)(12)升壓后進(jìn)入水幕除塵器(13)，除去草酸粉末后干凈空氣從釋放管高端放空。

固體回收流程：被空氣從流化床(9)夾帶出來的草酸粉末進(jìn)入旋風(fēng)除塵器(10)，含草酸粉末的空氣在旋風(fēng)除塵器(10)中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，草酸粉末借助于離心力從空氣中分離并落入底部的灰斗，再經(jīng)過底部的旋轉(zhuǎn)卸料閥直接返回流化床(9)。

液體回收流程：廢氣中的草酸粉末進(jìn)入水幕除塵器(13)后溶于水中變成草酸水溶液，水幕除塵器(13)的沖洗水用來自界區(qū)外的脫鹽水，水幕除塵器(13)中多余的草酸水溶液經(jīng)過溢流管進(jìn)入溢流罐(14)，溢流罐(14)中的草酸液位達(dá)到高液位后由離心泵(15)經(jīng)過管道輸送到草酸母液罐，重新回收利用。

干燥蒸汽流程：來自外管的低壓飽和蒸汽進(jìn)入干燥裝置后分成兩路，一路去一級加熱系統(tǒng)的低壓蒸汽加熱器(3)，另一路去二級加熱系統(tǒng)的低壓蒸汽加熱器(6)，與干燥空氣進(jìn)行傳熱后形成冷凝液排出，并匯集到一起輸送到界區(qū)外的冷凝液總管。

本發(fā)明第二種實(shí)施方式與第一種實(shí)施方式的區(qū)別如下，其它相同流程的部分不在贅述。

1、空氣過濾器(7)和冷卻風(fēng)機(jī)(8)取消，加大二級加熱系統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)(5)的風(fēng)量，系統(tǒng)所需冷卻風(fēng)從二級加熱系統(tǒng)的離心風(fēng)機(jī)(5)與低壓蒸汽加熱器(6)之間的管道引出。

2、水幕除塵器采用貯水式水幕除塵器(13)，其殼體下部為貯水水箱，氣液接觸方式可以是整體接觸式、分散接觸式和自激式中的一種。其由除塵器殼體、進(jìn)風(fēng)管道、出風(fēng)管道、擋水板、激水板、除水層和溢流管組成。

3、離心風(fēng)機(jī)(12)布置在水幕除塵器(13)出氣口，水幕除塵器(13)微負(fù)壓運(yùn)行。