高纯五氧化二钒生产装置

实用新型 · 2020-04-24
申请号:CN201921994373.X

申请日:20191116

授权公告号:CN210286781U

授权公告日:20200410

申请人地址:255200 山东省淄博市博山区域城镇董家村

国家/省市:37(山东)

代理机构:37212

主分类号:C01G31/02

代理人:赵真真

申请人:淄博市博山万通机械厂

当前权利人:淄博市博山万通机械厂

发明人:石海东

分类号:C01G31/02

简要说明:本实用新型属于五氧化二钒生产技术领域,具体涉及一种高纯五氧化二钒生产装置,包括双螺旋输送机、旋转闪蒸干燥机、循环煅烧炉、双筒旋风除尘器、布袋除尘器、热风炉、换热器和氨吸收塔,在流化技术下热风与物料直接充分接触,通过快速干燥、循环煅烧和反射熔化三个工序,能源综合利用率可达100%同时五氧化二钒回收率可达到99.5%以上,相比传统加工方法钒收率可提高3个百分点以上,本实用新型能够生产不同指标、不同状态的高纯五氧化二钒成品,自动化程度高、设备稳定可靠、便于维修且易损件少,同时能够满足环保要求,可有效的实现钒产品清洁生产的要求并充分解决能源的综合利用及环保和安全问题。

主权利要求:1.一种高纯五氧化二钒生产装置,包括双螺旋输送机(1)、循环煅烧炉(18)和热风炉(21),其特征在于:所述双螺旋输送机(1)与旋转闪蒸干燥机(2)入口连接,旋转闪蒸干燥机(2)出口依次与双筒旋风除尘器Ⅰ(3)和布袋除尘器Ⅰ(4)连接,所述双筒旋风除尘器Ⅰ(3)和布袋除尘器Ⅰ(4)的底部出口均与循环煅烧炉(18)入口连接,所述循环煅烧炉(18)出口依次与双筒旋风除尘器Ⅱ(5)、换热器(16)和布袋除尘器Ⅱ(6)连接,所述双筒旋风除尘器Ⅱ(5)和布袋除尘器Ⅱ(6)底部出口均与计量料仓(11)连接,所述计量料仓(11)与反射熔化炉(13)连接,所述布袋除尘器Ⅰ(4)和布袋除尘器Ⅱ(6)均与氨吸收塔(9)连接,所述的换热器(16)分别与反射熔化炉(13)和热风炉(21)连接。

当前状态:1

代理机构:青岛发思特专利商标代理有限公司 37212

权利要求,1.一种高纯五氧化二钒生产装置,包括双螺旋输送机(1)、循环煅烧炉(18)和热风炉(21),其特征在于:所述双螺旋输送机(1)与旋转闪蒸干燥机(2)入口连接,旋转闪蒸干燥机(2)出口依次与双筒旋风除尘器Ⅰ(3)和布袋除尘器Ⅰ(4)连接,所述双筒旋风除尘器Ⅰ(3)和布袋除尘器Ⅰ(4)的底部出口均与循环煅烧炉(18)入口连接,所述循环煅烧炉(18)出口依次与双筒旋风除尘器Ⅱ(5)、换热器(16)和布袋除尘器Ⅱ(6)连接,所述双筒旋风除尘器Ⅱ(5)和布袋除尘器Ⅱ(6)底部出口均与计量料仓(11)连接,所述计量料仓(11)与反射熔化炉(13)连接,所述布袋除尘器Ⅰ(4)和布袋除尘器Ⅱ(6)均与氨吸收塔(9)连接,所述的换热器(16)分别与反射熔化炉(13)和热风炉(21)连接。2.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的循环煅烧炉(18)为多级循环煅烧炉。3.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的双筒旋风除尘器Ⅱ(5)和布袋除尘器Ⅱ(6)底部出口通过管线与双筒旋风除尘器Ⅰ(3)入口连接,在所述管线上设有气流输送机(19)。4.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的计量料仓(11)底部连接有装袋机(12)。5.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的反射熔化炉(13)为水冷反射熔化炉,所述反射熔化炉(13)连接有掺冷风机(15),底部连接有水冷圆盘铸片机(14)。6.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的反射熔化炉(13)和热风炉(21)均与混风平衡室(20)连接,所述混风平衡室(20)分别与旋转闪蒸干燥机(2)和循环煅烧炉(18)连接。7.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的布袋除尘器Ⅰ(4)通过干燥引风机(7)与氨吸收塔(9)连接。8.根据权利要求1或7所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的布袋除尘器Ⅱ(6)通过煅烧引风机(8)与氨吸收塔(9)连接。9.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的换热器(16)底部与换热鼓风机(17)连接。10.根据权利要求1所述的高纯五氧化二钒生产装置,其特征在于:所述的氨吸收塔(9)与烟囱(10)连接。

说明书, 高纯五氧化二钒生产装置

技术领域

本实用新型属于五氧化二钒生产技术领域,具体涉及一种高纯五氧化二钒的生产装置。

背景技术

五氧化二钒粉钒生产工艺是将水解沉钒过滤得到含水10%-70%的湿基钒酸铵(多钒酸铵、偏钒酸铵或它们的各种比例混合物),然后直接投放到间断加料的多层厢式炉(用于生产粉钒) 或外加热的回转窑中,用电、煤气或煤焦油燃料等加热,粉钒生产需要人工搅拌翻料或利用回转窑翻转等方式。多层厢式炉及回转窑煅烧生产粉钒,均存在能耗高、产量器、质量不稳定、生产环境差等缺点。

传统的五氧化二钒片钒多采用传统的一步法或三步法,一步法片钒生产是将湿基钒酸铵直接投入到反射熔化炉内,表面一层层熔化,在水冷圆盘铸片机上制成一定厚度的钒片。传统的一步法片钒同样存在生产能耗高、钒回收率低、生产环境差等缺点。三步法生产也存在煅烧时间短、氧化不充分,不能生产出合格的粉钒,同时存在设备故障率高、布袋收尘器及熔化炉使用寿命低等问题。以上方法已经不能够满足当前钒市场发展的需求,不能满足环保的要求,不能够完全实现清洁绿色生产。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种高纯五氧化二钒的生产装置,能够生产不同指标、不同状态的高纯五氧化二钒成品,自动化程度高、设备稳定可靠、设备便于维修且易损件少,同时能够满足环保要求,可有效的实现钒产品清洁生产的要求并充分解决能源的综合利用及环保和安全问题。

本实用新型是采用以下技术方案实现的:

所述的高纯五氧化二钒生产装置,包括双螺旋输送机、循环煅烧炉和热风炉,所述双螺旋输送机与旋转闪蒸干燥机入口连接,旋转闪蒸干燥机出口依次与双筒旋风除尘器Ⅰ和布袋除尘器Ⅰ连接,所述双筒旋风除尘器Ⅰ和布袋除尘器Ⅰ的底部出口均与循环煅烧炉入口连接,所述循环煅烧炉出口依次与双筒旋风除尘器Ⅱ、换热器和布袋除尘器Ⅱ连接,所述双筒旋风除尘器Ⅱ和布袋除尘器Ⅱ底部出口均与计量料仓连接,所述计量料仓与反射熔化炉连接,所述布袋除尘器Ⅰ和布袋除尘器Ⅱ均与氨吸收塔连接,所述的换热器分别与反射熔化炉和热风炉连接。

优选地,所述的循环煅烧炉为多级循环煅烧炉,多级循环煅烧炉根据实际生产可设为2、4、6或8级循环煅烧炉,但并不限于此,循环煅烧炉采用独立的热风炉直火加热或间接热风加热,煅烧炉加热温度可根据不同级别600℃、550℃、500℃、450℃梯次递减,也可各级均温600℃以下。

优选地,所述的双筒旋风除尘器Ⅱ和布袋除尘器Ⅱ底部出口通过管线与双筒旋风除尘器Ⅰ入口连接,在所述管线上设有气流输送机。在煅烧后得到的粉钒不合格时,可将不合格粉钒通过气流输送机输送至双筒旋风除尘器Ⅰ内进行循环处理。

优选地,所述的计量料仓底部连接有装袋机。当需要粉钒产品时,可将粉钒成品物料自计量料仓底部直接进入装袋机进行装袋,得到高纯粉钒产品。

优选地,所述的反射熔化炉为水冷反射熔化炉,所述反射熔化炉连接有掺冷风机,底部设有水冷圆盘铸片机。反射熔化炉采用水冷式熔池(或干法高密度耐材砌筑)及水冷出液口,下料口设物料料封和冷、热风封口,以控制炉内热源上溢。

优选地,所述的反射熔化炉和热风炉均与混风平衡室连接,所述混风平衡室分别与旋转闪蒸干燥机和循环煅烧炉连接。水冷反射熔化炉熔化粉钒产生的热烟气中夹带着大量的气化和固态化粉钒,通过增设烟气掺混、沉降净化处理装置混风平衡室,可冷却、分离以及收集粉钒,净化后的热烟气可循环综合利用,为旋转闪蒸干燥机和循环煅烧炉提供洁净的热源。

优选地,所述的布袋除尘器Ⅰ通过干燥引风机与氨吸收塔连接。

优选地,所述的布袋除尘器Ⅱ通过煅烧引风机与氨吸收塔连接。

优选地,所述的换热器底部与换热鼓风机连接。

优选地,所述的氨吸收塔与烟囱连接,氨吸收塔可将氨回收利用,处理后的气体可经烟囱达标排放。

工作原理及过程:

含钒原料(含水量约15%-70%),通过双螺旋输送机均匀定量地送至旋转闪蒸干燥机内,在干燥机内采用旋片将湿物料打散破碎或磨机打散破碎,高温烟气(350℃-550℃)经干燥机主机下部的气体环隙进入干燥室内与湿物料进行传热传质干燥,将物料干燥至含水量1%以下,干燥后的气固混合物从干燥器主机顶部出口经双筒旋风除尘器Ⅰ和布袋除尘器Ⅰ收集气固分离,分离后水蒸气通过干燥引风机输送至氨回收塔内进行回收循环利用,干燥后的固态钒物料通过计量输送机输送到多级循环煅烧炉内,在不同级别,不同温度及氧化气氛条件下煅烧脱氨,钒物料产生分解反应,脱出氨气及杂质生产出不同品质五氧化二钒粉钒(98%、 99%、99.5%以上),然后经过双筒旋风除尘器Ⅱ和布袋除尘器Ⅱ收集气固分离后,所产生的氨气进入氨回收塔内进行回收循环利用,合格的高纯五氧化二钒粉钒进入计量料仓,可直接由装袋机装袋,得到高纯五氧化二钒粉钒成品。高纯五氧化二钒粉钒通过计量料仓输送至水冷反射熔化炉下料口,高纯粉钒在下落和炉内堆积的过程中受热熔化,熔化的五氧化二钒液体,经出液溜槽进入水冷圆盘铸片机铸片获得高纯的五氧化二钒片钒产品(98%,99%航空片级)。双筒旋风除尘器Ⅱ和布袋除尘器Ⅱ之间的换热器将热量回收至反射熔化炉和热风炉,反射熔化炉熔化粉钒产生的热烟气中夹带着大量的气化和固态化粉钒,经混风平衡室与热风炉的高温烟气进行烟气掺混、沉降净化处理后,将净化后的热烟气分别提供给旋转闪蒸干燥机和循环煅烧炉。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果如下:

本实用新型钒产品加工回收率可达99%以上,综合能耗回收利用率近100%,相比传统加工方法钒收率可提高3个百分点以上,整套装置满足工厂化连续生产、入料连续、五氧化二钒产品收集储运连续作业的要求,小时处理量1-2吨,每天产量大于24吨,劳动生产率高、自动化程度高、设备稳定可靠、设备便于维修易损件少,同时满足环保要求,满足职业健康危害要求,有效的实现了钒产品清洁生产的要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为本实用新型的流程示意图;

图中:1、双螺旋输送机;2、旋转闪蒸干燥机3、双筒旋风除尘器Ⅰ;4、布袋除尘器Ⅰ;5、双筒旋风除尘器Ⅱ;6、布袋除尘器Ⅱ;7、干燥引风机;8、煅烧引风机;9、氨吸收塔; 10、烟囱;11、计量料仓;12、装袋机;13、反射熔化炉;14、水冷圆盘铸片机;15、掺冷风机;16、换热器;17换热鼓风机;18、循环煅烧炉;19、气流输送机;20、混风平衡室; 21、热风炉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示,所述的高纯五氧化二钒生产装置,包括双螺旋输送机1、循环煅烧炉18和热风炉21,所述双螺旋输送机1与旋转闪蒸干燥机2入口连接,旋转闪蒸干燥机2出口依次与双筒旋风除尘器Ⅰ3和布袋除尘器Ⅰ4连接,所述双筒旋风除尘器Ⅰ3和布袋除尘器Ⅰ4的底部出口均与循环煅烧炉18入口连接,所述循环煅烧炉18出口依次与双筒旋风除尘器Ⅱ5、换热器16和布袋除尘器Ⅱ6连接,所述双筒旋风除尘器Ⅱ5和布袋除尘器Ⅱ6底部出口均与计量料仓11连接,所述计量料仓11与反射熔化炉13连接,所述布袋除尘器Ⅰ4和布袋除尘器Ⅱ6均与氨吸收塔9连接,所述的换热器16分别与反射熔化炉13和热风炉21连接。

所述的循环煅烧炉18为多级循环煅烧炉。

所述的双筒旋风除尘器Ⅱ5和布袋除尘器Ⅱ6底部出口通过管线与双筒旋风除尘器Ⅰ3入口连接,在所述管线上设有气流输送机19。

所述的计量料仓11底部连接有装袋机12。

所述的反射熔化炉13为水冷反射熔化炉,所述反射熔化炉13连接有掺冷风机15,底部连接有水冷圆盘铸片机14。

所述的反射熔化炉13和热风炉21均与混风平衡室20连接,所述混风平衡室20分别与旋转闪蒸干燥机2和循环煅烧炉18连接。

所述的布袋除尘器Ⅰ4通过干燥引风机7与氨吸收塔9连接。

所述的布袋除尘器Ⅱ6通过煅烧引风机8与氨吸收塔9连接。

所述的换热器16底部与换热鼓风机17连接。

所述的氨吸收塔9与烟囱10连接。

工作过程及原理:

如图2所示,含钒原料(含水量约15%-70%),通过双螺旋输送机1均匀定量地送至旋转闪蒸干燥机2内,在干燥机内采用旋片将湿物料打散破碎或磨机打散破碎,高温烟气(350℃ -550℃),经干燥机主机下部的气体环隙进入干燥室内与湿物料进行传热传质,干燥后的气固混合物从干燥器主机顶部出口经双筒旋风除尘器Ⅰ3和布袋除尘器Ⅰ4收集气固分离,分离后水蒸气通过干燥引风机7输送至氨回收塔内9进行回收循环利用,干燥后的固态钒物料通过计量输送机输送到多级循环煅烧炉18内,在不同级别,不同温度及氧化气氛条件下煅烧脱氨,钒物料产生分解反应,脱出氨气及杂质生产出不同品质五氧化二钒粉钒(98%、99%、99.5%以上),然后经过双筒旋风除尘器Ⅱ5和布袋除尘器Ⅱ6收集气固分离后,所产生的氨气进入氨回收塔9内进行回收循环利用,合格的高纯五氧化二钒粉钒进入计量料仓11,可直接由装袋机12装袋,得到高纯五氧化二钒粉钒成品。高纯五氧化二钒粉钒通过计量料仓11输送至水冷反射熔化炉13下料口,高纯粉钒在下落和炉内堆积的过程中受热熔化,熔化的五氧化二钒液体,经出液溜槽进入水冷圆盘铸片机14铸片获得高纯的五氧化二钒片钒产品(98%,99%航空片级)。双筒旋风除尘器Ⅱ5和布袋除尘器Ⅱ6之间的换热器16将热量回收至反射熔化炉 13和热风炉21,反射熔化炉13熔化粉钒产生的热烟气中夹带着大量的气化和固态化粉钒,经混风平衡室20与热风炉21的高温烟气进行烟气掺混、沉降净化处理后,将净化后的热烟气分别提供给旋转闪蒸干燥机2和循环煅烧炉18。

当然,上述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定对本实用新型的实施例范围。本实用新型也并不仅限于上述举例,本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等,均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。

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