高效能加热槽体在钾盐行业的应用研究
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完成单位:青海盐湖三元钾肥股份有限公司
登记编号:ZSXC-2023-SH-2-042
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
李兴海、郭映福、才星光、陆逞赢、刘青青、张忠云、王 娟、崔汉一
钾石盐热溶工艺中热溶系统采用蒸汽与物料热对流加热。这样的缺点在于,热交换后,蒸汽冷凝成水直接混合在物料中影响工艺调整、消耗的蒸汽量加大以及蒸汽直喷形成的一系列(如锤击)不利因素等。本成果通过改变其加热装置、槽体结构、槽体材质、搅拌器、测温装置等一系列创新方法,有效起到了对混合溶剂和溶质、溶解料浆进行加热的作用,大大的提高了蒸汽的有效利用率,同时,解决了现有钾石盐热溶工艺不稳定、耗能高、对后续氯化钾产品质量造成影响、蒸汽直喷形成的一系列(如锤击)不利因素等问题,使得钾盐行业热溶工艺更加优化、所需的蒸汽耗能更低、设备使用寿命更长的效果。
创新点1:槽体采用2205双相钢制造,岩棉保温材料包裹,槽体上端安有直立导向翅板,槽子后部还装有斜板,用以加速泡沫向刮板方向移动底部采用W型锥底可有效去除槽体死角区并延长槽体使用寿命。同时,可有效防止物料在槽体内结盐和防止散热。
创新点2:槽体内部采用低压蒸汽喷头进行加热,该蒸汽喷头是采用流体从锥形喷嘴高速喷出,在文丘里喷嘴引导口周围形成低压区域,由于文丘里喷嘴原理是区域压力差以及液动量作用于吸引液体,使高速工作射流与被吸引液体共同以1:4流体输量进入混合扩散段喷射出来,可形成溶液无空气混合搅拌并有利于降噪,大大的提高了蒸汽的有效利用率,并可彻底解决蒸汽直喷形成的一系列(如锤击)等不利因素
创新点3:槽体搅拌器采用主辅双层搅拌器,主搅拌器设置在热溶搅拌槽的中部,辅助搅拌器设置在主搅拌器以及槽底之间,使物料在进入热溶搅拌槽以后增加利用主搅拌器之外的辅助搅拌器的轴向推力和槽底的作用,使固液混合均匀;同时,其叶片均对称设置在搅拌轴两边,均为三叶矩形叶片,增大了叶片面积和搅拌的轴向提升力,有效地保证了热溶搅拌槽的溶解体积,保证物料溶解时与叶片的接触面积,将钾石盐当中的氯化钾在升温过程中,充分溶入液相中。
创新点4:测温装置包括外壳、设于外壳内的超声波发生器、超声波发生器内的热电阻杆,超声波发生器设有贯穿外壳的超声波发射孔。通过超声波发生器发出超声波,使热电阻杆周围的物料发生振动,避免物料结晶析出的无机盐在热电阻杆上附着,从而起到防结盐的作用:同时,由于振动的因素,还可以清除部分测温装置周围设备上的结盐,即使在易结盐工况条件下,测温装置的结盐情况明显减少,保证了测温装置的测量精度和寿命不受影响,从而提高了测温装置在易结盐工况条件下的使用。