一种硫酸铵干燥系统的制作方法

1.本发明涉及焦化煤气净化技术领域，尤其涉及一种硫酸铵干燥系统。


背景技术：

2.硫酸铵是一种无机物，化学式为(nh4)2so4，无色结晶或白色颗粒，无气味。硫酸铵在280摄氏度以上分解。当水温处于0摄氏度时，硫酸铵在水中的溶解度为70.6克，当水温处于100摄氏度时，硫酸铵在水中的溶解度为103.8克。硫酸铵不溶于乙醇和丙酮。0.1mol/l水溶液中硫酸铵的ph值为5.5。硫酸铵的相对密度为1.77。硫酸铵的折光率1.521。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物，还可用于纺织、皮革、医药等方面。
3.焦炉煤气是炼焦过程中产生的一种可燃性混合气体，通常采用硫酸洗氨和磷酸洗氨两种工艺方法净化焦炉煤气中的氨；其中采用饱和器硫酸洗氨工艺方法来生产硫酸铵，硫酸铵可直接外销；磷铵法利用焦炉煤气中的氨生产的氨水，氨水为烧结氨气脱硫提供氮源，实现以废治废。
4.如图1所示，现有技术中，饱和器生产硫酸铵时，需要将结晶槽内的硫酸铵结晶利用硫酸铵离心机110’、螺旋输送机120’、硫酸铵干燥床200’和装包装置400’等设备进行生产和包装。利用热风机610’输送空气，当空气进入到热风换热器620’中时，热风换热器620’利用流经热风换热器620’的外线蒸汽与空气进行热交换，从而使空气升温变为热风，热风在换热后，达到120摄氏度-140摄氏度，而热交换后的蒸汽冷凝水则被排放至排水沟630’中。热风穿过硫酸铵干燥床200’的进风前室210’和进风中室220’，进入到干燥仓250’之中，并与在干燥筛网240’上的硫酸铵接触并烘干，以控制硫酸铵产品的水分，利用冷风机500’输送自然风(温度随大气温度变化)到进风后室230’之中，使硫酸铵干燥后的进行冷却后进入下料料斗260’内。首尾相连的硫酸铵离心机110’和螺旋输送机120’设于硫酸铵干燥床200’的上游，从进料口进入到干燥仓250’中，干燥仓250’的出料口与下料料斗260’连通。硫酸铵干燥床200’还包括振动电机，振动电机通过振动的方式驱动干燥筛网240’，使得硫酸铵在干燥筛网240’上由进料口向出料口移动。对硫酸铵进行烘干及冷却后的尾气经硫酸铵干燥床200’顶部的引风装置吸至尾气洗净塔300’处进行处理。
5.在生产使用的过程中，受使用周期影响，干燥筛网240’易出现堵塞以及进风前室210’、进风中室220’和进风后室230’积料的问题，从而导致硫酸铵产品的水分含量超标，无法将硫酸铵干燥床200’上的硫酸铵残留量稳定控制在≤2.0％的范围之内。而如果不对堵塞及积料现象进行处理，则会导致硫酸铵产品不达标。
6.为此，每周需要对干燥筛网240’及进风前室210’、进风中室220’和进风后室230’的积料进行人工清理两次。常见的清洁方式是人工打开进风前室210’、进风中室220’和进风后室230’上的第一人孔211’、第二人孔221’和第三人孔231’以及干燥仓250’处的三个干燥仓手孔251’，利用铁铲等工具进行积料的清理工作。
7.上述方法存在以下问题：
8.1)作业人员的人工作业劳动强度大；
9.2)硫酸铵粉尘会从呼吸道进入人体呼吸系统，威胁作业人员的人身健康；
10.3)清理工作受设备结构限制，作业人员无法进入内部清理，人工清理难度大且清理效果不佳。


技术实现要素：

11.本发明的目的在于提供一种硫酸铵干燥系统，以实现硫酸铵干燥床的自清洗操作，降低了人工作业劳动强度，提升清理质量以及硫酸铵产品的合格率。
12.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
13.一种硫酸铵干燥系统，包括硫酸铵干燥床、热风供应模块、清洗模块和回收模块；所述硫酸铵干燥床用于干燥硫酸铵，包括进风室和干燥仓，通过干燥筛网分隔，所述进风室位于所述干燥仓的下方，所述进风室用于向所述干燥仓吹风，所述干燥筛网用于承载所述硫酸铵；所述热风供应模块用于将热风输送至所述进风室，包括首尾相连的热风机和蒸汽换热器，所述热风机用于驱动空气朝向所述进风室流动，所述蒸汽换热器流经有换热蒸汽，所述换热蒸汽能够与流经所述蒸汽换热器的空气热交换；所述清洗模块包括首尾相连的回收装置和喷淋组件，所述回收装置用于收集流出所述蒸汽换热器的所述换热蒸汽，并冷凝所述换热蒸汽得到冷凝水，所述喷淋组件使所述冷凝水从上方喷淋所述干燥仓，所述冷凝水溶解所述硫酸铵干燥床内的硫酸铵并形成水溶液；所述回收模块连通于所述进风室，用于收集所述水溶液。
14.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述回收装置的顶端设有放散管，所述放散管连通所述回收装置和外部环境，所述回收装置的侧壁开设有第一供应口和第二供应口，流出所述蒸汽换热器的所述换热蒸汽通过所述第一供应口进入所述回收装置，外部水源能够通过所述第二供应口进入所述回收装置；所述回收装置内设有冷凝层，所述冷凝层高于所述第一供应口和所述第二供应口，所述冷凝层用于吸收所述换热蒸汽。
15.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述喷淋组件设有多个，所述回收装置通过水洗管与每个所述喷淋组件连通，所述干燥仓的顶端设有冲洗孔，所述冲洗孔与所述喷淋组件数量相同且一一对应；所述喷淋组件包括螺旋喷头和套接于所述螺旋喷头上的连接法兰，所述连接法兰与所述冲洗孔锁紧连接，所述螺旋喷头伸入所述干燥仓，所述冷凝水通过螺旋喷头进入到所述干燥仓中。
16.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述喷淋组件还包括第一金属软管，所述螺旋喷头通过第一金属软管与所述水洗管连通。
17.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述水洗管上还设有水洗通断阀，所述水洗通断阀用于控制所述水洗管内所述冷凝水的流动和截止。
18.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述回收模块包括排放管和母液贮槽，所述进风室的底部通过所述排放管与所述母液贮槽连通，所述母液贮槽用于收集所述水溶液。
19.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述排放管上还设有水洗调节阀，所述水洗调节阀用于控制所述排放管内所述水溶液的流动和截止。
20.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述进风室的底部开设有多个排放口，所述清洗模块还包括第二金属软管，所述第二金属软管与所述排放口数量相同且一一对应，
所述排放管通过第二金属软管与每个所述排放口连通。
21.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述清洗模块还包括水洗泵，所述水洗泵用于将所述冷凝水由所述回收装置输送至所述喷淋组件。
22.作为硫酸铵干燥系统的优选技术方案，所述回收装置包括液位计，所述液位计用于监测所述回收装置的液位。
23.本发明的有益效果：
24.本硫酸铵干燥系统借助蒸汽换热器的设置，利用换热蒸汽完成了对空气进行加热的操作，配合回收装置的设置，能够完成对换热蒸汽以及换热蒸汽冷凝后冷凝水的收集操作，以上设置为后续的硫酸铵清洗操作提供了清洗水源，无需额外消耗能源介质，简化了硫酸铵干燥系统的结构布局。通过喷淋组件对干燥筛网和进风室的喷淋动作，能够完成对硫酸铵积料进行冲刷的目的。硫酸铵的水溶特性能够使积料溶解于冷凝水中形成水溶液，水溶液从回收模块排出，然后被再度收集。上述结构改进在硫酸铵干燥系统中添加了硫酸铵干燥床的冲洗设备，进而得以实现对硫酸铵干燥床的自清洗操作，通过对硫酸铵干燥床的清洗，能够提升干燥筛网的通透性及干燥仓的温度提升能力，保障进风室向干燥仓吹风的效果，确保了硫酸铵干燥床对硫酸铵的干燥操作顺利完成，进而提升了提高了硫酸铵产品的合格率。本硫酸铵干燥系统的清洗效率高且清理效果好，降低了作业人员的劳动强度，保障了作业人员的人身健康。通过增加冲洗设备以及对硫酸铵干燥床进行工艺整改的方式，硫酸铵干燥床的清洗方式得以改变，在实现了智慧生产的同时，还确保提升了硫酸铵产品的质量。
附图说明
25.图1是现有的硫酸铵干燥系统的结构示意图；
26.图2是本发明实施例提供的硫酸铵干燥系统的结构示意图。
27.图1中：
28.110’、硫酸铵离心机；120’、螺旋输送机；200’、硫酸铵干燥床；210’、进风前室；211’、第一人孔；220’、进风中室；221’、第二人孔；230’、进风后室；231’、第三人孔；240’、干燥筛网；250’、干燥仓；251’、干燥仓手孔；260’、下料料斗；300’、尾气洗净塔；400’、装包装置；500’、冷风机；610’、热风机；620’、热风换热器；630’、排水沟。
29.图2中：
30.110、硫酸铵离心机；120、螺旋输送机；200、硫酸铵干燥床；210、进风前室；211、第一排放口；220、进风中室；221、第二排放口；230、进风后室；231、第三排放口；240、干燥筛网；250、干燥仓；251、冲洗孔；260、下料料斗；310、热风机；320、蒸汽供应组件；330、蒸汽换热器；340、回收装置；341、冷凝层；342、放散管；343、液位计；351、水洗泵；352、水洗泵进口阀；353、水洗泵出口阀；360、水洗管；370、水洗通断阀；381、连接法兰；382、螺旋喷头；383、第一金属软管；410、排放管；411、第二金属软管；412、水洗前置阀；413、水洗调节阀；414、水洗后置阀；420、母液贮槽；500、控制模块；510、通断阀控制单元；520、调节阀控制单元；530、水洗泵控制单元；540、液位监控单元。
具体实施方式
31.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
34.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
35.如图2所示，本实施例提供了一种硫酸铵干燥系统，包括硫酸铵干燥床200、热风供应模块、清洗模块和回收模块；硫酸铵干燥床200用于干燥硫酸铵，包括进风室和干燥仓250，通过干燥筛网240分隔，进风室位于干燥仓250的下方，进风室用于向干燥仓250吹风，干燥筛网240用于承载硫酸铵；热风供应模块用于将热风输送至进风室，包括首尾相连的热风机310和蒸汽换热器330，热风机310用于驱动空气朝向进风室流动，蒸汽换热器330流经有换热蒸汽，换热蒸汽能够与流经蒸汽换热器330的空气热交换；清洗模块包括首尾相连的回收装置340和喷淋组件，回收装置340用于收集流出蒸汽换热器330的换热蒸汽，并冷凝换热蒸汽得到冷凝水，喷淋组件使冷凝水从上方喷淋干燥仓250，冷凝水溶解硫酸铵干燥床200内的硫酸铵并形成水溶液；回收模块连通于进风室，用于收集水溶液。
36.本硫酸铵干燥系统借助蒸汽换热器330的设置，利用换热蒸汽完成了对空气进行加热的操作，配合回收装置340的设置，能够完成对换热蒸汽以及换热蒸汽冷凝后冷凝水的收集操作，以上设置为后续的硫酸铵清洗操作提供了清洗水源，无需额外消耗能源介质，简化了硫酸铵干燥系统的结构布局。通过喷淋组件对干燥筛网240和进风室的喷淋动作，能够完成对硫酸铵积料进行冲刷的目的。硫酸铵的水溶特性能够使积料溶解于冷凝水中形成水溶液，水溶液从回收模块排出，然后被再度收集。上述结构改进在硫酸铵干燥系统中添加了硫酸铵干燥床200的冲洗设备，进而得以实现对硫酸铵干燥床200的自清洗操作，通过对硫酸铵干燥床200的清洗，能够提升干燥筛网240的通透性及干燥仓250的温度提升能力，保障进风室向干燥仓250吹风的效果，确保了硫酸铵干燥床200对硫酸铵的干燥操作顺利完成，进而提升了提高了硫酸铵产品的合格率。本硫酸铵干燥系统的清洗效率高且清理效果好，降低了作业人员的劳动强度，保障了作业人员的人身健康。通过增加冲洗设备以及对硫酸铵干燥床200进行工艺整改的方式，硫酸铵干燥床200的清洗方式得以改变，在实现了智慧生产的同时，还确保提升了硫酸铵产品的质量。
37.具体地，流经蒸汽换热器330的换热蒸汽由蒸汽供应组件320供应。
38.本实施例中，硫酸铵干燥床200上的进风室包括依次并排设置的进风前室210、进风中室220和进风后室230，热风供应模块用于向进风前室210和进风中室220供应热风，进风后室230连通有用于供应冷风的冷风供应模块。硫酸铵干燥床200开设有进料口和出料口，首尾相连的硫酸铵离心机110和螺旋输送机120设于硫酸铵干燥床200的上游，从进料口将硫酸铵输入至到干燥仓250中，硫酸铵干燥床200内干燥完成后的硫酸铵从出料口输送至下料料斗260内。硫酸铵干燥床200为本领域内的常规设备，其工作原理、具体结构以及各构件对应的有益效果为本领域内的公知常识，为本领域内的技术人员所熟知，在此不多加赘述。
39.本实施例中，回收装置340内冷凝水的温度控制在60摄氏度-70摄氏度之间，处于以上温度范围内的冷凝水溶解硫酸铵的能力强，能够快速且高效的实现对硫酸铵积料的冲洗和溶解的目的，确保了硫酸铵干燥床200的自清洗操作顺利地完成。
40.在本实施例中，回收装置340的顶端设有放散管342，放散管342连通回收装置340和外部环境，回收装置340的侧壁开设有第一供应口和第二供应口，流出蒸汽换热器330的换热蒸汽通过第一供应口进入回收装置340，外部水源能够通过第二供应口进入回收装置340；回收装置340内设有冷凝层341，冷凝层341高于第一供应口和第二供应口，冷凝层341用于吸收换热蒸汽。放散管342的设置避免了回收装置340憋压的情况发生，降低了回收装置340因压力过大而变形爆裂的风险，延长了回收装置340的使用寿命，保障了作业人员的人身安全。第二供应口的开设为回收装置340预留了其他水源引入口，提供了外部水源对清洗水源的补充手段，避免了因回收装置340内冷凝水过少而导致无法及时对硫酸铵干燥床200进行清洗操作的情况发生。冷凝层341的设置提升了回收装置340对换热蒸汽的吸收能力，减少了换热蒸汽从放散管342处逸出回收装置340的逸出量，由此增加了回收装置340的冷却面积，提升了回收装置340的回收效率。具体地，回收装置340为长方体。
41.在本实施例中，喷淋组件设有多个，回收装置340通过水洗管360与每个喷淋组件连通，干燥仓250的顶端设有冲洗孔251，冲洗孔251与喷淋组件数量相同且一一对应；喷淋组件包括螺旋喷头382和套接于螺旋喷头382上的连接法兰381，连接法兰381与冲洗孔251锁紧连接，螺旋喷头382伸入干燥仓250，冷凝水通过螺旋喷头382进入到干燥仓250中。多个喷淋组件的设置提升了清洗模块对干燥仓250内硫酸铵积料的清洗效果，保障了硫酸铵干燥床200清洗操作的效率，同时也有助于实现对位于硫酸铵干燥床200内各处的硫酸铵积料的充分清洗。螺旋喷头382和连接法兰381的结构简单可靠，工作稳定且生产成本低。能够确保螺旋喷头382的冷凝水喷淋动作顺利完成。
42.作为优选，喷淋组件设有至少三个，进风前室210、进风中室220和进风后室230的上方均设有至少一个喷淋组件。具体地，喷淋组件设有三个，进风前室210的正上方、进风中室220的正上方和进风后室230的正上方均设有一个喷淋组件。
43.本实施例中，螺旋喷头382的材质为316不锈钢，连接法兰381焊接于冲洗孔251内；螺旋喷头382采用广角式喷淋，利用冷凝水对附着于干燥筛网240、进风前室210、进风中室220和进风后室230上的硫酸铵积料进行雾化水沐式清洗；连接法兰381一体成型于螺旋喷头382上，螺旋喷头382与干燥筛网240的间距为50厘米。
44.进一步地，喷淋组件还包括第一金属软管383，螺旋喷头382通过第一金属软管383
与水洗管360连通。第一金属软管383的设置不仅起到了连通螺旋喷头382和水洗管360的效果，还能有效降低硫酸铵干燥床200在运行过程中的振动所产生的影响，有效地避免了水洗管360被频繁带动而发生位移的情况，减少了水洗管360发生形变甚至损伤的风险，降低了水洗管360的维护频率，延长了水洗管360的使用寿命。
45.具体地，螺旋喷头382与第一金属软管383可拆卸连接，水洗管360与第一金属软管383可拆卸连接。
46.在本实施例中，回收模块包括排放管410和母液贮槽420，进风室的底部通过排放管410与母液贮槽420连通，母液贮槽420用于收集水溶液。以上结构简单可靠，实现了对硫酸铵水溶液的收集，通过将母液贮槽420内水溶液重新加入到硫酸铵制备过程的方式，能够实现对水溶液的重复利用，由此得以降低硫酸铵的生产成本，提高硫酸铵制备的效率。
47.具体地，冲洗后的水溶液引入母液贮槽420内作为硫酸铵结晶母液补充循环使用，有助于饱和器内的结晶成长。
48.作为优选，进风室的底部开设有多个排放口，清洗模块还包括第二金属软管411，第二金属软管411与排放口数量相同且一一对应，排放管410通过第二金属软管411与每个排放口连通。多个排放口的设置能够完成对进风室不同区域内水溶液的排放，有助于提升对进风室的排放能力，从而得以减少水溶液在进风室内残留的情况，进而保证对硫酸铵积料的充分溶解，同时也有助于提升后续硫酸铵干燥床200干燥操作时硫酸铵的干燥程度，进而得以提升硫酸铵产品的合格率。
49.具体地，排放口的开口位置低于进风室的底部所在的平面。上述设计提升了排放口的排放能力，大幅减少了水溶液因意外而残留的风险。
50.本实施例中，排放口设有三个，分别为第一排放口211、第二排放口221和第三排放口231。进风前室210的底部开设有第一排放口211，进风中室220的底部开设有第二排放口221，进风后室230的底部开设有第三排放口231。
51.具体地，第二金属软管411可拆卸连接于排放塞上，第二金属软管411可拆卸连接于水洗管360上。
52.作为优选，排放口上锁紧连接有排放塞，第二金属软管411穿过排放塞伸入到进风室中；排放塞的材质为316不锈钢，排放塞焊接于排放口内。
53.在本实施例中，清洗模块还包括水洗泵351，水洗泵351用于将冷凝水由回收装置340输送至喷淋组件；排放管410上还设有水洗调节阀413，水洗调节阀413用于控制排放管410内水溶液的流动和截止；水洗管360上还设有水洗通断阀370，水洗通断阀370用于控制水洗管360内冷凝水的流动和截止；回收装置340包括液位计343，液位计343用于监测回收装置340的液位。上述水洗泵351、水洗调节阀413、水洗管360和液位计343的设置结构简单可靠，分别实现了控制冷凝水输送、控制排放管410通断、控制水洗管360通断以及监控回收装置340的液位的目的，作业人员借助以上结构能够及时地获得回收装置340的液位信息，并就此高效地完成对硫酸铵干燥系统的控制和调整，进而得以应对不同的工作状况，以实现不同的动作。
54.本实施例中，硫酸铵干燥系统还包括控制模块500，控制模块500上设有通断阀控制单元510、调节阀控制单元520、水洗泵控制单元530和液位监控单元540。通断阀控制单元510通信连接水洗通断阀370，用于控制水洗通断阀370的通断；调节阀控制单元520通信连
接水洗调节阀413，用于控制水洗调节阀413的通断；水洗泵控制单元530通信连接水洗泵351，通过控制水洗泵351运行的方式，开始或停止向喷淋组件供应冷凝水；液位监控单元540通信连接液位计343，用于获取回收装置340内的液位信息。控制模块500的设置整合了硫酸铵干燥系统中需要手动控制的各个构件，实现了对硫酸铵干燥系统中其他模块的远程控制，提高了作业人员获取信息以及进行控制的效率，从而确保了作业人员的各项操作得以及时且准确地完成。提高了硫酸铵干燥系统工作的效率，减少了作业人员的工作量，提升了硫酸铵产品的合格率。
55.本实施例中，水洗调节阀413的上游设有水洗前置阀412，水洗调节阀413的下游设有水洗后置阀414。水洗前置阀412和水洗后置阀414的设置能够控制排放管410的通断，从而完成对排放管410的维护与更换操作。同时还能够防止位于水洗前置阀412上游的水溶液以及位于水洗后置阀414下游的水溶液在维护过程中逸出，以上设计保证了工作环境的整洁，保障了作业人员的人身安全。
56.作为优选，水洗泵351的上游设有水洗泵进口阀352，水洗泵351的下游设有水洗泵出口阀353。水洗泵进口阀352和水洗泵出口阀353的设置能够控制水洗管360的通断，从而完成对水洗管360或水洗泵351的维护与更换操作。同时还能够防止位于水洗泵进口阀352上游的冷凝水以及位于水洗泵出口阀353下游的冷凝水在维护过程中逸出，以上设计保证了工作环境的整洁，进一步的保障了作业人员的人身安全。
57.在进行冷凝水喷淋动作时，作业人员依据液位监控单元540所获取的回收装置340内的液位信息，利用水洗泵控制单元530控制水洗泵351的运行与关闭，能够远程控制喷淋组件开始或停止对硫酸铵干燥床200的冲洗作业。
58.控制模块500的应用实现了对硫酸铵干燥系统的远程智慧操控，减轻了作业人员的劳动强度，大幅降低了硫酸铵粉尘危害对作业人员的影响。
59.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。