粒化装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于熔融碱金属氢氧化物粒化的装置，特别是用于生产氢氧化钠和氢氧化钾球粒的装置。


背景技术：

2.碱金属氢氧化物是工业中使用的碱性化学品。它们通过电解相应的碱金属盐，即氯化物而产生。由此得到的苛性碱溶液在几个步骤中浓缩。在最后的步骤中，熔融碱金属氢氧化物冷却并固化以形成薄片或球粒。全球仅生产氢氧化钠的量为每年约6千万吨。
3.由碱金属氢氧化物形成球粒开始于熔融氢氧化物液滴的产生，其在冷却介质，通常是干燥空气中固化。液滴在内部具有气流的冷却塔的顶部形成，并且在它们向下通过塔的途中固化。由于空气是不良的热导体并且其比热容低，因此需要大量的空气来冷却氢氧化物液滴，这需要相当高的冷却塔和大量的空气。冷却塔的空间要求需要高投资成本。
4.使用更致密的冷却介质将降低冷却设备的空间要求和冷却塔的投资成本。因此，本发明的目的是提供一种冷却介质，其具有比空气显著高的热容，以用于冷却熔融碱金属氢氧化物的液滴以形成颗粒或球粒。
5.金属粉末通常通过将液体金属喷入冷水中来制备。金属喷雾在与水接触时立即固化。然而，由于碱金属氢氧化物在水中的溶解度大，水不能用作冷却介质。
6.有机溶剂用作粒化液体，用于固化液体塑料。然而，碱金属氢氧化物是非常活泼的，并且与大量有机溶剂进行快速反应。需要一种冷却介质，其不与碱金属氢氧化物反应或溶解碱金属氢氧化物，具有合理的热容并且易于处理。


技术实现要素：

7.因此，本发明涉及一种用于熔融碱金属氢氧化物粒化的装置，包括进料管线，用于熔融碱金属氢氧化物，
8.液滴发生器，用于产生熔融碱金属氢氧化物的液滴，
9.粒化容器，其包括液体粒化介质，所述液体粒化介质是碱金属氢氧化物的非溶剂，液体粒化介质具有至少100℃的沸点，
10.至少一个输送机，用于从液体粒化介质回收碱金属氢氧化物颗粒，干燥单元，用于回收的碱金属氢氧化物颗粒，以及
11.冷却单元，用于冷却所述液体粒化介质。
12.碱金属氢氧化物的非溶剂特别是烃。因此，优选沸点至少为100℃的烃和烃混合物作为液体粒化介质。特别地，液体粒化介质的沸点应在120℃和220℃之间。烃或烃混合物优选是脱芳烃的精制石油馏出物(dearomatized refined petroleum distillate)。
13.液体粒化介质的沸点对于该方法是重要的。如果太低，则由于发生蒸发而造成损失，这需要替代溶剂或昂贵的回收设备。如果太高，从碱金属氢氧化物颗粒中除去液体粒化介质的残余物是繁琐的。120℃至220℃的范围已被证明产生最佳结果。此外，沸点高于100
℃的烃比低沸点烃的可燃性低得多。
14.本发明的装置特别适用于制备氢氧化钠和氢氧化钾球粒。试验发现，在作为液体粒化介质的烃中粒化可以得到良好的结果，并且通过仅在格栅上用热空气干燥，成功地将在所得球粒表面上的残留烃减少到检测极限以下。
15.本发明的装置需要用于熔融碱金属氢氧化物的进料管线，该管线终止于液滴发生器，该液滴发生器被布置在粒化容器的顶部。液滴发生器通常具有多个喷嘴，用于提供所需尺寸的液滴。液滴落入充满液体粒化介质的容器中。在那里液滴冷却到固化温度以下，固体颗粒下沉到底部。液滴中所含的热量被传递到液体粒化介质并被其吸收。
16.输送机从粒化容器的底部回收颗粒并将它们输送到干燥单元。输送机可以是常规的槽式链板输送机、管式输送机、斗式输送机或螺旋式输送机，输送机是优选的，其中颗粒可以损失其至少一部分烃。
17.根据优选实施例，该装置包括第一输送机，其从容器底部接收颗粒并将它们递送到第二输送机，以将颗粒传输到干燥器。第二输送机优选是滴滤筛振动输送机，或将颗粒输送到干燥单元中并通过干燥单元。
18.优选地，第一和第二输送机使粘附的液体粒化介质滴落并流回到粒化容器中。
19.滴滤筛输送机将颗粒输送至干燥单元，在干燥单元中，热的干燥空气通过输送机并经过颗粒。附着液体蒸发。干燥单元包括壳体、热空气发生器和用于去除载有液体粒化介质的空气的通风机。含有蒸发的粒化液体的空气优选在燃烧单元中使用，用于加热待粒化的碱金属氢氧化物。然而，也可以在冷却单元中冷凝蒸发的粒化液体并将其送回到粒化容器中。
20.干燥后，干燥的颗粒通过优选由双层筛组成的分级单元，将固体分级为筛上物部分、具有所需球粒尺寸的主要部分和筛下物部分。将筛上物部分和筛下物部分返回到粒化过程中。
21.从输送机上的颗粒上滴落的粒化液体被收集并通过收集轴或通道被转移回到粒化容器中。
22.由于粒化容器中的粒化液体因为粒化过程而变热，因此需要冷却循环。优选地，来自粒化容器底部的液体粒化介质通过冷却单元，并在冷却后再循环至粒化容器的顶部。由于热液体粒化介质可能含有碱金属氢氧化物颗粒，循环管线包含过滤器。冷却单元优选地用水冷却。当然，可以使液体粒化介质从顶部循环到底部，这可以避开过滤器。此外，可以将冷却单元集成到粒化容器中。
23.根据优选实施例，在通过冷却单元之前，热粒化液体用于加热空气，该空气用于干燥通过干燥单元的颗粒。这将降低干燥空气的能量成本和冷却单元中的冷却成本。
24.本发明还涉及一种熔融碱金属氢氧化物粒化的方法，其包括将熔融碱金属氢氧化物进料至液滴发生器，在粒化容器的顶部产生熔融碱金属氢氧化物的液滴，该液滴落入粒化容器中并通过粒化容器中所包含的液体粒化介质，该液体粒化介质是碱金属氢氧化物的非溶剂，将碱金属氢氧化物颗粒从液体粒化容器的底部输送至干燥单元并用热干燥空气干燥颗粒，该液体粒化介质通过冷却单元冷却。
25.优选地，热液体粒化介质循环通过冷却单元。在再循环到粒化容器之前，它用于加热干燥单元中的干燥空气。冷却单元使用冷却水。
26.如上所述，通过常规的输送单元从粒化容器的底部收集碱金属颗粒。优选地，输送机由第一输送机和第二输送机组成，这两个输送机都允许粘附的液体从颗粒上滴落。至于其它优选特征，参见对装置的描述和附图。附图示出了本发明的粒化装置的优选实施例。
附图说明
27.图1示出根据本发明的一种用于熔融碱金属氢氧化物的粒化装置。
具体实施方式
28.图1示出了粒化容器2，其填充有沸点高于120℃的液态烃。碱金属氢氧化物熔融体在顶部通过液滴发生器1进料，所述液滴发生器1通常包括将碱金属氢氧化物熔体分成单独液滴的多个喷嘴。液滴通过液态烃掉落并收集在容器2的底部，其中第一输送机3将管4内的固体输送到粒化容器2内的液位上方的高度。颗粒从第一输送机3的顶部落到第二输送机5，即滴滤筛输送机上。附着在颗粒上的液态烃在输送机3和滴滤筛输送机5内滴落。滴滤筛输送机5通过振动将颗粒传送到干燥单元6上。
29.干燥单元6包括热空气发生器7、通风机和允许收集载有烃蒸汽的空气的壳体9。
30.在干燥单元6中，吹入热干燥空气，其穿过滴滤筛5和颗粒并吸收剩余的液态烃。来自干燥单元6的废气通过排气扇8被输送到燃烧单元。干燥的颗粒进入分级单元10，在此碱金属氢氧化物被分级成筛上物部分、所需的球粒尺寸部分和筛下物部分。将筛上物部分和筛下物部分返回到碱金属氢氧化物熔融体流中。
31.为了冷却由粒化过程加热的液态烃，将热的烃从容器2的底部取出，并通过泵11泵送通过干燥单元顶部的再循环过滤器12和空气/液体热交换器13。空气/液体热交换器13加热用于干燥单元6的干燥空气。然后将部分冷却的液态烃传递到热交换器14，在此液态烃在传递到粒化容器2的顶部之前通过冷却水进一步冷却。
32.字母m表示驱动电机。
33.应当理解，图1的实施例是本发明的优选实施例，具有用于相同目的特征的其它实施例是可能的并且被包含在内。