基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种碳酸钙固体水洗装置，特别涉及一种基于石膏转化的反应产物碳酸钙固体的水洗装置。


背景技术：

2.工业副产石膏与其他化学物质(如碳酸铵，碳酸钠，碳酸氢铵等)可以反应生成碳酸钙和另一种化合物，这种化合物一般可溶，因此反应混合产物需要过滤进行产物分离。分离后的固体碳酸钙会含有一定水分，水分中会溶有这种化合物(如硫酸铵，硫酸钠等)，因此为避免碳酸钙含有其他杂质成分，需要对其进行洗涤。水洗后的洗液会汇入到分离液，为减少后续水处理成本，水洗液用量越低越有利。常规的洗涤方法是用清水直接清洗固体物，并进行多次洗涤，直到固体中其他成分含量降低到一定程度为止，但该方法缺点是洗涤用水量大，提高后续水处理成本。采用多级洗涤法可以降低水洗用量，但系统复杂，占地较大。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种可以减少洗涤水用量同时减少设备占地的基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗装置，该装置可以用于碳酸钙的水洗，同样的，该装置也可以用于其他难溶固体和易溶物质混合时的洗涤。
4.这种基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗装置，包括自动下料离心机、洗液泵、水洗箱组、上水管、下水管和离心机台架；自动下料离心机位于水洗箱组正上方，自动下料离心机通过离心机台架固定，自动下料离心机出口通过下水管连接水洗箱组进口，水洗箱组出口通过洗液泵和上水管连接自动下料离心机进口；所述水洗箱组包括一级洗液箱、二级洗液箱、三级洗液箱、清水箱和固体物料箱，一级洗液箱、二级洗液箱、三级洗液箱和清水箱均为圆环柱状结构，并排列成3/4圆环状，圆环状中心的圆孔内放置固体物料箱；所述一级洗液箱、二级洗液箱和三级洗液箱的侧壁上部均设有进液管路，并分别配备有进液阀门，进液管路连接下水管；所述二级洗液箱、三级洗液箱和清水箱的侧壁下部均设有出液管路，并分别配备有出液阀门，出液管路汇总后连接至洗液泵。
5.作为优选：所述自动下料离心机的下料口与水洗箱组的固体物料箱相对应。
6.作为优选：所述进液管路为圆环状，并设有进液管路支路分别连接至一级洗液箱、二级洗液箱和三级洗液箱，一级洗液箱、二级洗液箱和三级洗液箱对应的进液管路支路上分别配备有一级洗液箱进液阀门、二级洗液箱进液阀门和三级洗液箱进液阀门。
7.作为优选：所述出液管路为圆环状，并设有出液管路支路分别连接至二级洗液箱、三级洗液箱和清水箱，二级洗液箱、三级洗液箱和清水箱对应的出液管路支路上分别配备有二级洗液箱出液阀门、三级洗液箱出液阀门和清水箱出液阀门。
8.作为优选：所述一级洗液箱底部的排水口设有排水阀门，清水箱顶部的进水口设有补水阀门。
9.作为优选：所述离心机台架下部为中空结构，中空结构内放置水洗箱组。
10.本实用新型的有益效果是：本实用新型的水洗箱组采用圆环状结构，自动下料离心机位于水洗箱组正上方，设备结构合理，布置方式紧凑，较好地解决了洗涤过程中洗涤用水量和设备占地的问题。
附图说明
11.图1为本实用新型装置结构的正视图；
12.图2为水洗箱组进液管路层的俯视图；
13.图3为水洗箱组出液管路层的俯视图。
14.附图标记说明：自动下料离心机1、洗液泵2、水洗箱组3、上水管4、下水管5、离心机台架6、一级洗液箱7、二级洗液箱8、三级洗液箱9、清水箱10、固体物料箱11、一级洗液箱进液阀门12、二级洗液箱进液阀门13、三级洗液箱进液阀门14、二级洗液箱出液阀门15、三级洗液箱出液阀门16、清水箱出液阀门17、排水阀门18、补水阀门19。
具体实施方式
15.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
16.实施例一
17.本实施例提供一种基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗装置，包括自动下料离心机1、洗液泵2、水洗箱组3、上水管4、下水管5和离心机台架6。自动下料离心机1位于水洗箱组3正上方，自动下料离心机1通过离心机台架6固定，自动下料离心机1出口通过下水管5连接水洗箱组3进口，水洗箱组3出口通过洗液泵2和上水管4连接自动下料离心机1进口，分离液体依靠重力从自动下料离心机1经下水管5进入水洗箱组3，再用洗液泵2经上水管4将液体打回自动下料离心机1。所述水洗箱组3包括一级洗液箱7、二级洗液箱8、三级洗液箱9、清水箱10和固体物料箱11，一级洗液箱7、二级洗液箱8、三级洗液箱9和清水箱10均设计成圆环柱形状，并紧密排列成3/4圆环状，圆环状中心的圆孔内放置固体物料箱11，用于承接离心机落下来的固体物料，其布置形式如图2、3所示。一级洗液箱7、二级洗液箱8和三级洗液箱9的侧壁上部均设有进液管路，并分别配备有进液阀门，进液管路连接下水管5，用于收集水洗过程中产生的液体。二级洗液箱8、三级洗液箱9和清水箱10的侧壁下部均设有出液管路，并分别配备有出液阀门，出液管路汇总后连接至洗液泵2，通过洗液泵2打回离心机作为固体洗液。
18.作为一种优选的实施例，所述自动下料离心机1，固体从离心机下方中空位置下料进入水洗箱组，液体从侧方的下水管5进入水洗箱组。自动下料离心机1的下料口与水洗箱组的固体物料箱11相对应。
19.作为一种优选的实施例，进液管路为圆环状，并设有多根进液管路支路分别连接至一级洗液箱7、二级洗液箱8和三级洗液箱9，一级洗液箱7、二级洗液箱8和三级洗液箱9对应的进液管路支路上分别配备有一级洗液箱进液阀门12、二级洗液箱进液阀门13和三级洗液箱进液阀门14。
20.作为一种优选的实施例，出液管路为圆环状，并设有多根出液管路支路分别连接至二级洗液箱8、三级洗液箱9和清水箱10，二级洗液箱8、三级洗液箱9和清水箱10对应的出液管路支路上分别配备有二级洗液箱出液阀门15、三级洗液箱出液阀门16和清水箱出液阀门17，洗液管路汇总后通过洗液泵2打回离心机作为固体洗液。
21.作为一种优选的实施例，一级洗液箱7底部的排水口设有排水阀门18，清水箱10顶部的进水口设有补水阀门19。
22.作为一种优选的实施例，所述离心机台架6主要用于将离心机固定，离心机台架6下部为中空结构便于水洗箱组3的摆放。
23.实施例二
24.本实施例提供一种利用基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗装置进行水洗的工艺，包括以下步骤：
25.s1、碳酸钙悬浮液进入自动下料离心机1，进行首次固液分离，在800
‑
1500r/min转速下，工作1
‑
10min后，碳酸钙固体留在分离设备上，易溶物质溶于洗液，一级洗液箱进液阀门12打开，其他阀门关闭，分离液体(固液分离出来的液体)进入一级洗液箱7；
26.s2、二级洗液箱出液阀门15打开，其他阀门关闭，洗液泵2开启，运行一定时间关闭洗液泵2，从二级洗液箱8抽取一定量液体进入离心机，保持离心机300
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1000r/min高速旋转，此时离心机洗液喷头将洗液均匀喷在固体过滤层上，然后进行与步骤s1同等条件的固液分离，碳酸钙固体粉末留在分离设备上，易溶物质溶于洗液，其他阀门关闭，一级洗液箱进液阀门12打开，分离液体进入一级洗液箱7；
27.s3、三级洗液箱出液阀门16打开，其他阀门关闭，洗液泵2开启，运行一定时间关闭洗液泵2，从三级洗液箱9抽取与步骤s2中等量的液体进入离心机，保持离心机300
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1000r/min高速旋转，此时离心机洗液喷头将洗液均匀喷在固体过滤层上，然后进行与步骤s1同等条件的固液分离，碳酸钙固体粉末留在分离设备上，易溶物质溶于洗液，二级洗液箱进液阀门13打开，其他阀门关闭，分离液体进入二级洗液箱8；
28.s4、清水箱出液阀门17打开，其他阀门关闭，洗液泵2开启，运行一定时间关闭洗液泵2，从清水箱10抽取与步骤s2中等量的液体进入离心机，保持离心机300
‑
1000r/min高速旋转，此时离心机洗液喷头将洗液均匀喷在固体过滤层上，然后进行与步骤s1同等条件的固液分离，碳酸钙固体粉末留在分离设备上，易溶物质溶于洗液，三级洗液箱进液阀门14打开，其他阀门关闭，分离液体进入三级洗液箱9。
29.作为一种优选的实施例，各步骤第一次运行时，一级洗液箱7、二级洗液箱8、三级洗液箱9和清水箱10中均有初始清水，运行中，二级洗液箱8和三级洗液箱9均既有进水又有出水形成水洗循环，多次运行后，当一级洗液箱7水满时，液体从排水阀门18排出，当清水箱10水量不足时，从补水阀门19进水。
30.作为一种优选的实施例，各步骤中，固液分离设备采用自动下料离心机，相较于其他固液分离设备离心机能获得更低的碳酸钙固体含水率，自动下料提高了工作强度。
31.作为一种优选的实施例，为实现自动化连续工作，各步骤中洗液泵和各阀门均由控制系统自动设定开关启停顺序。
32.作为一种优选的实施例，各步骤中采用的阀门优选但不局限于气动阀。
33.各步骤中，由于离心机设备工艺条件和碳酸钙固体物质没有改变，因此每次过滤
完后碳酸钙内残留水分不变，残留质量不变；而每级洗液都为相同质量，因此每级排出洗液质量相同，与吸入洗液质量一致，即一定量清水对碳酸钙固体进行了三级逆流洗涤，最后排出了等量的洗涤后液体。
34.实施例三
35.本实施例提供一种基于石膏转化的碳酸钙的三级逆流水洗工艺，包括以下步骤：
36.s1、30kg碳酸钙，20kg硫酸铵和50kg水悬浮液混合物首先进入离心机，在1500r/min转速下工作3min，30kg碳酸钙固体吸附在离心机壁上，此时固体中含有2.5kg水，1kg硫酸铵。
37.s2、接着通过水泵打入10kg二级洗液，此洗液中约含0.311kg硫酸铵，9.689kg水，经过第一次水洗后，30kg碳酸钙固体吸附在离心机壁上，此时固体中含有3.160kg水，0.340kg硫酸铵。
38.s3、此时通过水泵打入10kg三级洗液，此洗液中约含0.081kg硫酸铵，9.919kg水，经过第二次水洗后，30kg碳酸钙固体吸附在离心机壁上，此时固体中含有3.371kg水，0.109kg硫酸铵。
39.s4、此时通过水泵打入10kg清水，清水中含0kg硫酸铵，10kg水，经过第三次水洗后，30kg碳酸钙固体吸附在离心机壁上，此时固体中含有3.467kg水，0.028kg硫酸铵。
40.经过三级逆流洗涤后，用10kg清水实现了约97.2％的清洗效率。相同清洗效率下，单次洗涤需要125kg水，三级逆流洗涤可以节约用水92％。