專利名稱：一種高效節(jié)能液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無機硅化合物液相法反應(yīng)裝置的改進(jìn)，具體涉及具有節(jié)能高效的液相法制備硅酸鈉的反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
硅酸鈉的生產(chǎn)方法有干法和濕法，濕法又稱為液相法。由于液相法生產(chǎn)硅酸鈉能耗低，僅為干法的三分之一，而且無環(huán)境污染，由于液相法生產(chǎn)高模數(shù)硅酸鈉的發(fā)明，因此， 用液相法生產(chǎn)硅酸鈉得到了普遍應(yīng)用。目前我國液相法生產(chǎn)硅酸鈉標(biāo)煤能耗為29. 5kg/t， 而國外用液相法生產(chǎn)娃酸鈉的能耗以日本用液相法生產(chǎn)娃酸鈉的標(biāo)煤能耗為最低，日本標(biāo)煤能耗為24. 3 kg/t，與日本相比，我國液相法生產(chǎn)硅酸鈉標(biāo)煤能耗多出5. 2 kg/t，按我國液相法年產(chǎn)硅酸鈉400萬噸計算，年耗煤量與日本相比多出2萬多噸。根據(jù)液相法生產(chǎn)硅酸鈉工藝分析，造成我國液相法生產(chǎn)硅酸鈉能耗高的原因主要是在生產(chǎn)過程中存在以下問題一是當(dāng)采用在反應(yīng)釜夾套中通入冷卻水吸熱降溫時，降壓時間需要2小時左右，降壓時間長，需消耗大量的水和電能；二是或采用開啟減壓排空閥緩慢泄入冷凝罐中時，同樣需要水進(jìn)行冷卻，降壓時間也長，需要消耗大量水和電能；或者采用不降壓而是直接將其排到貯存罐中，雖然節(jié)省了水，但由于壓力高，料液中尚有未反應(yīng)的硅砂，不僅會造成設(shè)備管路磨損，導(dǎo)致蒸汽溢出而帶走部份硅酸鈉，既浪費了大量蒸汽能源，還有可能會造成環(huán)境污染， 甚至造成安全事故；再是反應(yīng)釜中需要保持一定的高溫蒸汽壓力才能進(jìn)行排料，導(dǎo)致高溫蒸汽不能得到全部利用，減少了高溫蒸汽輸出，因而降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本。發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)中液相法生產(chǎn)硅酸鈉存在煤耗高和生產(chǎn)效率低的問題，本發(fā)明提供了一種不僅具有既安全可靠、無污染、能耗低且效率高的液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是所述高效節(jié)能液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置包括與至少兩只反應(yīng)釜均相通的排料管、與至少兩只反應(yīng)釜均相通的蒸汽管， 所述排料管上設(shè)置有排料控制閥，蒸汽管上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥，在反應(yīng)釜與蒸汽管之間設(shè)置有減壓排空管，在減壓排空管上設(shè)置有減壓排空控制閥，減壓排空管一端與反應(yīng)釜相通連接、另一端與蒸汽管相通連接，所述排料管通過空壓閥與空壓包相連。
本發(fā)明最少由兩只反應(yīng)釜和一只空壓包編成一組形成反應(yīng)裝置，也可以由四只、 六只或其它多只反應(yīng)釜和二只或多只空壓包編成一組形成反應(yīng)裝置。
本發(fā)明的工作過程是首先將制取硅酸鈉的原料泵入A和B反應(yīng)釜中，啟動攪拌機，先打開A反應(yīng)釜上的兩只進(jìn)氣控制閥6通入高溫蒸汽，加熱約3小時，當(dāng)A反應(yīng)釜溫度上升到160°C以上，壓力達(dá)到O. 6-0. 7MPa時停止向A反應(yīng)釜通入蒸汽，讓A反應(yīng)釜發(fā)生自熱反應(yīng)，當(dāng)A反應(yīng)釜自熱反應(yīng)溫度達(dá)到178°C、壓力為IMPa下維持I小時，而后打開A反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥7、關(guān)閉B反應(yīng)釜的蒸汽管上端的進(jìn)氣控制閥和打開B反應(yīng)釜的蒸汽管下端的進(jìn)氣控制閥，A反應(yīng)釜中的高溫蒸汽通過減壓排空管進(jìn)入B反應(yīng)釜中，30-40分鐘后， 當(dāng)A反應(yīng)釜壓力降為O時，關(guān)閉A反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥，打開空壓閥14，待壓縮壓力達(dá)到O. 4MPa時，再打開A反應(yīng)釜上的排料控制閥，使壓縮空氣進(jìn)入A反應(yīng)釜中，利用壓縮空氣將A反應(yīng)釜料液通過排料管輸入貯存罐中；當(dāng)B反應(yīng)釜溫度上升到160°C以上，壓力達(dá)到O. 6-0. 7MPa時停止向B反應(yīng)釜通入蒸汽，待B反應(yīng)釜自熱反應(yīng)溫度達(dá)到175°C，壓力為 IMPa下維持I小時，而后打開B反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥、關(guān)閉A反應(yīng)釜的蒸汽管上端進(jìn)氣控制閥和打開A反應(yīng)釜的蒸汽管下端進(jìn)氣控制閥，B反應(yīng)釜中的高溫蒸汽通過減壓排空管進(jìn)入A反應(yīng)釜中，30-40分鐘后，當(dāng)B反應(yīng)釜壓力降為O時，關(guān)閉B反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥，打開B反應(yīng)釜上的排料控制閥，使壓縮空氣進(jìn)入B反應(yīng)釜中，利用壓縮空氣將B 反應(yīng)釜的料液通過排料管輸入貯存罐中；如此循環(huán)，就可連續(xù)進(jìn)行液相法生產(chǎn)硅酸鈉。
本發(fā)明由于在一只反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥和另一只反應(yīng)釜上的蒸汽管之間連接有減壓排空管和排料管上連接有空壓包，因而反應(yīng)釜可充分交叉利用反應(yīng)釜排料前排放的高溫蒸汽進(jìn)行加熱，不僅能使反應(yīng)釜快速降溫降壓，而且縮短了反應(yīng)釜加熱時間，使反應(yīng)一釜的時間由原來6小時縮短為3小時，日產(chǎn)量由原來160噸提高到240噸，標(biāo)煤能耗由原來29. 5kg/t降為15kg/t，同時利用壓縮空氣可將反應(yīng)釜中料全部排出，不需要用高溫蒸汽進(jìn)行排料，從而可增加高溫蒸汽的輸出，使高溫蒸汽可全部用于反應(yīng)釜的加熱，從而減少反應(yīng)釜加熱時間，縮短工作周期，不僅節(jié)約了能源，而且提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。


圖1是由本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1、水冷夾套2、A反應(yīng)釜3、排料管4、蒸汽管5、排料控制閥6、 進(jìn)氣控制閥7、減壓排空控制閥8、減壓排空管9、清洗閥10、攪拌機11、B反應(yīng)釜 12、空壓機13、空壓包14、空壓閥15、總閥。
具體實施方式
在圖1中，所述高效節(jié)能液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置用并列的A反應(yīng)釜2、B反應(yīng)釜11和空壓包13以及設(shè)置在兩反應(yīng)釜之間的管路組成的反應(yīng)裝置進(jìn)行，每只反應(yīng)釜包括設(shè)置在反應(yīng)釜外壁上循環(huán)的水冷夾套1、設(shè)置在反應(yīng)釜中的攪拌機10和位于反應(yīng)釜下部的清洗閥9，兩反應(yīng)釜分別連接有排料管3、排料管匯合后與貯存罐(圖中未畫出)相連，在每根與反應(yīng)釜相連的排料管3上均設(shè)置有排料控制閥5，兩反應(yīng)釜分別連接有蒸汽管4、蒸汽管匯合后與鍋爐(圖中未畫出)相連，在每根與反應(yīng)釜相連的蒸汽管上均設(shè)置有兩只進(jìn)氣控制閥6，在一只反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥和另一只反應(yīng)釜上的蒸汽管之間連接有減壓排空管8，其中一根減壓排空管一端與A反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥7相連、另一端與B反應(yīng)釜上的蒸汽管相連，該減壓排空管與蒸汽管連接點位于蒸汽管上兩進(jìn)氣控制閥之間；另一根減壓排空管一端與B反應(yīng)釜上的減壓排空控制閥相連、另一端與A反應(yīng)釜上的蒸汽管相連，該減壓排空管與蒸汽管連接點也同樣位于蒸汽管上兩進(jìn)氣控制閥之間，排料管輸出端通過空壓閥14與空壓包13相連，空壓包與空壓機12相連，排料管的輸出端上設(shè)置有總閥 15。
當(dāng)然反應(yīng)裝置也可由四只、六只或其它只反應(yīng)釜及二只或其它多只壓力包與管路組成，每只反應(yīng)釜之間按上述連接方式所形成的多種反應(yīng)裝置都 應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明專利請求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.高效節(jié)能液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置，其特征是它包括與至少兩只反應(yīng)釜均相通的排料管(3)、與至少兩只反應(yīng)釜均相通連接的蒸汽管(4)，所述排料管上設(shè)置有排料控制閥(5)，蒸汽管上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥(6)，在反應(yīng)釜與蒸汽管之間設(shè)置有減壓排空管 (8)，在減壓排空管上設(shè)置有減壓排空控制閥(7)，減壓排空管一端與反應(yīng)釜相通連接、另一端與蒸汽管相通連接，所述排料管通過空壓閥(14)與空壓包(13)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了高效節(jié)能液相法制取硅酸鈉的反應(yīng)裝置,它包括一端與至少兩只反應(yīng)釜均相通的排料管(3)、與至少兩只反應(yīng)釜均相通連接的蒸汽管(4)，排料管上設(shè)置有排料控制閥(5)，蒸汽管上設(shè)置有進(jìn)氣控制閥(6)，在反應(yīng)釜與蒸汽管之間設(shè)置有減壓排空管(8)，在減壓排空管上設(shè)置有減壓排空控制閥(7)，減壓排空管一端與反應(yīng)釜相通連接、另一端與蒸汽管相通連接，排料管通過空壓閥(14)與空壓包(13)相連。它不僅能使反應(yīng)釜快速降溫降壓，且縮短了反應(yīng)釜加熱時間，使反應(yīng)一釜的時間縮短了3小時，日產(chǎn)量提高了80噸，標(biāo)煤能耗降低14.5kg/t，同時利用壓縮空氣可將反應(yīng)釜中料全部排出，不需要用蒸汽進(jìn)行排料,節(jié)約了能源，提高了設(shè)備利用率和生產(chǎn)效率。
文檔編號C01B33/32GK102992336SQ20121055821
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者張振慧, 張新洋, 張興海 申請人:張振慧, 張新洋, 張興海