一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜本體及設(shè)置于其內(nèi)部的多層布置的加熱裝置和攪拌裝置，所述加熱裝置和攪拌裝置間隔布置，反應(yīng)釜本體下部或底部設(shè)置出料裝置，上部設(shè)置充氣與布料裝置，反應(yīng)釜本體內(nèi)部設(shè)置多個溫度測量裝置，每個溫度測量裝置對應(yīng)一個加熱裝置，布置于加熱裝置與攪拌裝置之間，本實用新型具有原料加工要求低、反應(yīng)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高、運行可靠性好、反應(yīng)時間可控、易清理、便于觀測等優(yōu)點。
【專利說明】一種反應(yīng)爸式加熱系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于物料換熱反應(yīng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]粉煤灰是燃煤鍋爐隨煙氣排出的固體廢棄物，它是煤在高溫燃燒時雜質(zhì)熔融，經(jīng)過驟冷而形成的玻璃態(tài)固體微粒。粉煤灰主要化學(xué)成分為Al2O3和SiO2,兩者之和達80%以上。綜合利用粉煤灰，提取氧化鋁，是一種二次資源的高附加值利用。該項研究目前已經(jīng)從理論和實驗研究，轉(zhuǎn)向中試和工業(yè)化試驗研究，但可用于工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)路線仍非常有限。
[0003]堿焙燒法因工藝簡單，在工業(yè)化應(yīng)用上取得了一定的進展，但因其固有的缺陷致使整個工藝有不成熟的或者不經(jīng)濟的地方，使得生產(chǎn)難以為繼；酸浸取法因其對設(shè)備耐腐要求高，投資成本巨大，一直處于理論和實驗室階段的研究，工業(yè)化之路還比較漫長；而反應(yīng)相對溫和、渣量也可以得到控制的硫酸銨法還沒有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，主要是該工藝一直無法解決硫酸銨與粉煤灰混合焙燒生成硫酸鋁或硫酸鋁銨生成率不高問題:硫酸銨、硫酸鋁銨的熔點較低，反應(yīng)過程中很快形成熔融狀態(tài)，而且硫酸銨還易分解，分解后將無法與粉煤灰中Al2O3進行反應(yīng)，造成Al2O3的提取率不高。因此，如何能夠較好的解決硫酸銨與粉煤灰焙燒問題，才是硫酸銨法工業(yè)化之路的關(guān)鍵。
[0004]在之前的IMWth循環(huán)流化床燃燒試驗臺進行硫酸銨法提取氧化鋁的試驗研究，研究結(jié)果表明:硫酸銨法提取氧化鋁采用流態(tài)化焙燒有利于物料傳熱均勻，反應(yīng)更快，但在試驗臺條件下，物料進入爐膛5分鐘后，全部被惰性介質(zhì)磨碎，物料在爐內(nèi)下部停留時間較短，無法滿足焙燒時間的要求，進而導(dǎo)致提取率也較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，具有原料加工要求低、反應(yīng)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高、運行可靠性好、反應(yīng)時間可控、易清理、便于觀測等優(yōu)點。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜本體4及設(shè)置于其內(nèi)部的多層布置的加熱裝置3和攪拌裝置2，所述加熱裝置3和攪拌裝置2間隔布置，反應(yīng)釜本體4下部或底部設(shè)置出料裝置17，上部設(shè)置充氣與布料裝置6，反應(yīng)釜本體4內(nèi)部設(shè)置多個溫度測量裝置16，每個溫度測量裝置16對應(yīng)一個加熱裝置3，位于加熱裝置3與攪拌裝置2之間。
[0008]所述加熱裝置3為導(dǎo)熱油加熱裝置，由盤管組成，通過導(dǎo)熱油加熱；或者，所述加熱裝置3為電加熱。
[0009]所述攪拌裝置2由一個驅(qū)動桿連接多個與其垂直的攪拌桿組成，相鄰的攪拌桿之間布置一個加熱裝置3。
[0010]所述攪拌桿為槳葉式，攪拌裝置2整體為可拆卸結(jié)構(gòu)，驅(qū)動桿的兩端均有軸承11 ；驅(qū)動桿下部軸承也可以由圓形或錐形限位槽替代。
[0011]所述攪拌裝置2為分段溫控結(jié)合多階式攪拌裝置。
[0012]所述多個加熱裝置3分別獨立設(shè)置溫控器，根據(jù)相應(yīng)的溫度測量裝置16的檢測數(shù)據(jù)對每個加熱裝置3的加熱量獨立控制。
[0013]所述反應(yīng)釜本體4上設(shè)置有保溫層5，控制攪拌裝置2的攪拌電機9設(shè)置于保溫層5之外，攪拌電機9通過固定裝置12固定，其輸出通過聯(lián)軸器10和軸承11連接攪拌裝置2。
[0014]所述反應(yīng)釜本體4的下部或底部設(shè)置有排污裝置1，上部設(shè)置有排氣閥14，側(cè)面設(shè)置有窺視裝置15，所述窺視裝置15為雙層玻璃結(jié)構(gòu)，多層設(shè)置，相應(yīng)布置于加熱裝置3的上方，攪拌裝置2的下方。
[0015]所述反應(yīng)釜本體4的頂部連接吸收或回收裝置13，并通過給料裝置7連接原料倉8，排氣閥14設(shè)置于吸收或回收裝置13與反應(yīng)釜本體4的連接通道上。
[0016]所述給料裝置7為星形給料器或混合給料器；所述原料倉8為單倉式或多倉式。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0018]I)本實用新型采用分段溫控結(jié)合多階式攪拌裝置，可拆卸式，攪拌裝置兩端采用軸承或限位槽固定，實現(xiàn)良好的反應(yīng)環(huán)境，方便安裝維護，并提高攪拌裝置長期使用的可靠性。
[0019]2)攪拌裝置的電機布置在反應(yīng)釜保溫層外部，可有效防止電機超溫。
[0020]3)反應(yīng)釜下部或底部布置出料閥，底部布置排污閥，可靈活調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的停留時間；并方便反應(yīng)釜的清理。
[0021]4)窺視裝置采用雙層玻璃結(jié)構(gòu)，避免裝置內(nèi)局部物料固化而影響裝置的使用。
[0022]5)反應(yīng)釜上部或頂部設(shè)置排氣口，以排出反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體，若氣體有用或有害，則可設(shè)置回收或吸收裝置進行回收或吸收。
[0023]綜上所述，本實用新型具有原料加工要求低、反應(yīng)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高、運行可靠性好、反應(yīng)時間可控、易清理、便于觀測等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本實用新型的實施方式。
[0026]如圖1所示，本實用新型為一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，主要包括反應(yīng)釜本體4及其內(nèi)部分層布置的加熱裝置3、攪拌裝置2和溫度測量裝置16，同時還包括反應(yīng)釜本體4下部或底部的排污裝置I和出料裝置17，反應(yīng)釜本體4上部的充氣與布料裝置6、吸收或回收裝置13、給料裝置7、原料倉8等，反應(yīng)釜本體4側(cè)面的窺視裝置15等。
[0027]其中，加熱裝置3和攪拌裝置2間隔布置，使得反應(yīng)釜內(nèi)溫度均勻。加熱裝置3為導(dǎo)熱油加熱裝置，由盤管組成，通過導(dǎo)熱油加熱；或者，加熱裝置3為電加熱。每個溫度測量裝置16位于一個加熱裝置3的下方，攪拌裝置2的上方，并分別設(shè)置溫控器，以實現(xiàn)分段控溫，滿足反應(yīng)釜內(nèi)物料反應(yīng)對溫度的不同需求。為方便安裝維護，攪拌裝置2整體為可拆卸結(jié)構(gòu)，驅(qū)動桿的兩端均有軸承11，提高攪拌裝置長期使用的系統(tǒng)運行的可靠性。攪拌裝置2可由一個驅(qū)動桿連接多個與其垂直的攪拌桿組成，便安裝維護，攪拌桿型式可以為槳葉式。相鄰的攪拌桿之間布置一個加熱裝置3。攪拌裝置2為分段溫控結(jié)合多階式攪拌裝置，可實現(xiàn)良好的反應(yīng)環(huán)境。
[0028]為有效防止電機超溫，反應(yīng)釜本體4上設(shè)置有保溫層5，控制攪拌裝置2的攪拌電機9設(shè)置于保溫層5之外，攪拌電機9通過固定裝置12固定，其輸出通過聯(lián)軸器10和軸承11連接攪拌裝置2。排污裝置I可方便反應(yīng)釜的清理，其上設(shè)置有排污閥。出料裝置17帶有出料閥，可靈活調(diào)節(jié)反應(yīng)物料的停留時間。窺視裝置15為雙層玻璃結(jié)構(gòu)，可防止窺視裝置局部物料不流動固化而導(dǎo)致裝置無法使用問題的出現(xiàn)。窺視裝置15為多層設(shè)置，相應(yīng)布置于加熱裝置3的上方，攪拌裝置2的下方，以便于觀察物料在不同階段的反應(yīng)狀態(tài)。同時，反應(yīng)釜本體4沿豎直方向布置一排觀察孔，可方便監(jiān)視物料反應(yīng)過程。
[0029]給料裝置7可實現(xiàn)給料連續(xù)、可控，反應(yīng)釜本體4頂部的排氣口通過排氣閥14控制，可排出反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體，若氣體有用或有害，則可設(shè)置回收或吸收裝置進行回收或吸收。
[0030]本實用新型的工作原理是:存儲于原料倉8的物料由給料裝置7送入反應(yīng)釜內(nèi)后，立即被周圍的加熱裝置3加熱，同時在攪拌裝置2的擾動下，逐漸融入反應(yīng)釜內(nèi)維持的反應(yīng)物料中；物料在反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)過一定時間的反應(yīng)，通過反應(yīng)釜下部的出料裝置17排出反應(yīng)釜夕卜，反應(yīng)時間可通過出料裝置17進行控制。反應(yīng)釜內(nèi)良好的反應(yīng)環(huán)境由分段間隔布置的加熱裝置3和多階式攪拌裝置2來實現(xiàn):加熱裝置3分段布置并設(shè)置獨立的溫控器，攪拌裝置2為可拆卸結(jié)構(gòu)，方便安裝維護。攪拌裝置2兩端均有軸承11，以增加系統(tǒng)運行的可靠性；加熱裝置3可以為電加熱、導(dǎo)熱油加熱，但不限制于此兩種型式；給料裝置7可以為星形給料器、混合給料器等，同時配套的原料倉8可以為單倉式，也可以為多倉式，根據(jù)具體工藝要求選擇；窺視裝置15為雙層玻璃結(jié)構(gòu)，可防止窺視裝置局部物料不流動固化而導(dǎo)致窺視裝置無法使用情況的出現(xiàn)；窺視裝置15采用多層布置，以便于觀察物料在不同階段的反應(yīng)狀態(tài)；充氣與布料裝置6可以作為布料風給入口，也可以作為反應(yīng)所需催化劑給入口，滿足多種工藝要求；排污裝置I布置在反應(yīng)釜本體4底部，以便進行反應(yīng)釜的清理。因而，本實用新型具有原料加工要求低、反應(yīng)環(huán)境好、生產(chǎn)效率高、運行可靠性好、反應(yīng)時間可控、易清理、便于觀測等優(yōu)點。
[0031]以上對本實用新型的一個實例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的較佳實施例，不能認為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所做出的變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，包括反應(yīng)釜本體(4)及設(shè)置于其內(nèi)部的多層布置的加熱裝置(3 )和攪拌裝置(2 )，其特征在于，所述加熱裝置(3 )和攪拌裝置(2 )間隔布置，反應(yīng)釜本體(4)下部或底部設(shè)置出料裝置(17)，上部設(shè)置充氣與布料裝置(6)，反應(yīng)釜本體(4)內(nèi)部設(shè)置多個溫度測量裝置(16)，每個溫度測量裝置(16)對應(yīng)一個加熱裝置(3)，位于加熱裝置(3)與攪拌裝置(2)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱裝置(3)為導(dǎo)熱油加熱裝置，由盤管組成，通過導(dǎo)熱油加熱；或者，所述加熱裝置(3)為電加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌裝置(2)由一個驅(qū)動桿連接多個與其垂直的攪拌桿組成，相鄰的攪拌桿之間布置一個加熱裝置(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌桿為槳葉式，攪拌裝置(2)整體為可拆卸結(jié)構(gòu)，驅(qū)動桿的兩端均為軸承(11)，或者以圓形或錐形限位槽替代驅(qū)動桿下部的軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述攪拌裝置(2)為分段溫控結(jié)合多階式攪拌裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述多個加熱裝置(3)分別獨立設(shè)置溫控器，根據(jù)相應(yīng)的溫度測量裝置(16)的檢測數(shù)據(jù)對每個加熱裝置(3)的加熱量獨立控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)釜本體(4)上設(shè)置有保溫層(5 )，控制攪拌裝置(2 )的攪拌電機(9 )設(shè)置于保溫層(5 )之外，攪拌電機(9 )通過固定裝置(12 )固定，其輸出通過聯(lián)軸器(10 )和軸承(11)連接攪拌裝置(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)釜本體(4)的下部或底部設(shè)置有排污裝置(I )，上部設(shè)置有排氣閥(14)，側(cè)面設(shè)置有窺視裝置(15)，所述窺視裝置(15)為雙層玻璃結(jié)構(gòu)，多層設(shè)置，相應(yīng)布置于加熱裝置(3)的上方，攪拌裝置(2)的下方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)釜本體(4)的頂部通過給料裝置(7)連接原料倉(8)，排氣閥(14)設(shè)置于吸收或回收裝置(13)與反應(yīng)釜本體(4)的連接通道上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)釜式加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述給料裝置(7)為星形給料器或混合給料器；所述原料倉(8)為單倉式或多倉式。
【文檔編號】B01J19/18GK203803494SQ201420175031
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】肖平, 高洪培, 張世鑫, 王鵬利, 王海濤, 韓應(yīng) 申請人:中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司