分离石灰氮中炭黑的系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201720694100.8

申请日:

20170614

公开号:

CN207031322U

公开日:

20180223

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:

IPC分类号:

C09C1/48,C05C7/00,C01B32/05

主分类号:

C09C1/48,C05C7/00,C01B32/05

申请人:

神雾科技集团股份有限公司

发明人:

巩志坚,温雨鑫,丁力,陈峨,远忠森,喻善均,郭文林,吴道洪,刘迎立

地址:

102200 北京市昌平区马池口镇神牛路18号

优先权:

CN201720694100U

专利代理机构:

北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人:

赵天月

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内容摘要

本实用新型公开了分离石灰氮中炭黑的系统,包括:依次相连的石灰氮粉碎机、石灰氮粉储槽,石灰氮粉输送罐,多级旋风分离器,旋风收集器,精制石灰氮储罐,气固分离器,粗炭黑储罐,搅拌槽,旋液分离器,真空过滤器和干燥器,其中,石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与石灰氮粉储槽相连;精制石灰氮储罐分别与多级旋风分离器和旋风收集器的精制石灰氮出口相连;搅拌槽通过粗炭黑螺旋输送机与粗炭黑储罐相连;旋液分离器通过泥浆泵与粗炭黑浆液出口相连;真空过滤器与旋液分离器的溢流浆液出口相连。利用该系统可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑,显著提高石灰氮产品的品质,并进一步对分离出的炭黑进行提纯。

权利要求书

1.一种分离石灰氮中炭黑的系统,其特征在于,包括:石灰氮粉碎机,所述石灰氮粉碎机具有粗石灰氮入口和粗石灰氮粉出口;石灰氮粉储槽,所述石灰氮粉储槽与所述粗石灰氮粉出口相连;石灰氮粉输送罐,所述石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与所述石灰氮粉储槽相连;多级旋风分离器,所述多级旋风分离器具有第一粗石灰氮粉入口、第一精制石灰氮出口和第一粗炭黑出口,所述第一粗石灰氮粉入口与所述石灰氮粉输送罐相连;旋风收集器,所述旋风收集器具有第一粗炭黑入口、第二精制石灰氮出口和第二粗炭黑出口,所述第一粗炭黑入口与所述第一粗炭黑出口相连;精制石灰氮储罐,所述精制石灰氮储罐分别与所述第一精制石灰氮出口和所述第二精制石灰氮出口相连;气固分离器,所述气固分离器与所述旋风收集器的第二粗炭黑出口相连;粗炭黑储罐,所述粗炭黑储罐与所述气固分离器相连;搅拌槽,所述搅拌槽具有粗炭黑入口、水入口和粗炭黑浆液出口,所述粗炭黑入口通过粗炭黑螺旋输送机与所述粗炭黑储罐相连;旋液分离器,所述旋液分离器具有粗炭黑浆液入口、溢流浆液出口和底流浆液出口,所述粗炭黑浆液入口通过泥浆泵与所述粗炭黑浆液出口相连;真空过滤器,所述真空过滤器具有溢流浆液入口、精制炭黑浆出口和滤液出口,所述溢流浆液入口与所述溢流浆液出口相连;以及干燥器,所述干燥器具有精制炭黑浆入口和精制炭黑出口,所述精制炭黑浆入口与所述精制炭黑浆出口相连。 2.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统,其特征在于,进一步包括:液态石灰氮储槽,所述液态石灰氮储槽具有废料入口、无机酸入口和反应产物出口,所述废料入口分别与所述底流浆液出口和所述滤液出口相连。 3.根据权利要求2所述的分离石灰氮中炭黑的系统,其特征在于,进一步包括:过滤器,所述过滤器具有反应产物入口、钙盐出口和液体氮肥出口,所述反应产物入口与所述反应产物出口相连。 4.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统,所述气固分离器为布袋除尘器或者陶瓷过滤器。 5.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统,所述干燥器为喷雾干燥机。

说明书

技术领域

本实用新型属于化工领域,具体而言,涉及分离石灰氮中炭黑的系统。

背景技术

石灰氮是重要氮肥之一,相较其它氮肥有其独特优势,市场前景很好。石灰氮在工业上又是重要化工原料,主要用于双氰胺和硫胍等产品的生产。石灰氮(氰氨化钙)的生产原理是将磨碎的电石在1100-1200℃的温度下进行氮化,生成氰氨化钙,反应式为CaC2+N2=CaCN2+C(可逆反应),工业碳化钙到1000℃时,反应的速度显著的增大,而在1100℃时,反应剧烈地进行,氮化反应的进程随温度而变异。由于氮化反应是一个放热反应,在高温下反应速度的加快使反应热大量的放出,更促使炉温的提高。当温度从1130℃升高至1200℃时,氮化条件开始恶化,氮化反应的逆反应速度加快。当温度上升到1400℃以上时,反应成为不可逆反应,氰氨化钙会按反应式CaCN2=Ca+C+N2分解。

石灰氮生产过程中无论正反应还是副反应均生成炭黑,若不计石灰氮生产过程石灰氮分解生成的炭黑量,理论上每吨石灰氮富产150公斤炭黑,目前石灰氮生产过程并没有分离提取这部分炭黑,而是混入石灰氮产品中销售,不但损失有价值产品,而且降低了石灰氮产品有效成分。因此,有必要研究一种石灰氮生产过程炭黑分离方法。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出分离石灰氮中炭黑的系统,通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统不仅可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑,显著提高石灰氮产品的品质,同时还可以进一步对分离出的炭黑进行提纯,得到高附加值的精制炭黑,进而提高生产石灰氮产品的附加产值。

根据本实用新型的一个方面,本实用新型提出了一种分离石灰氮中炭黑的系统,包括:

石灰氮粉碎机,所述石灰氮粉碎机具有粗石灰氮入口和粗石灰氮粉出口;

石灰氮粉储槽,所述石灰氮粉储槽与所述粗石灰氮粉出口相连;

石灰氮粉输送罐,所述石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与所述石灰氮粉储槽相连;

多级旋风分离器,所述多级旋风分离器具有第一粗石灰氮粉入口、第一精制石灰氮出口和第一粗炭黑出口,所述第一粗石灰氮粉入口与所述石灰氮粉输送罐相连;

旋风收集器,所述旋风收集器具有第一粗炭黑入口、第二精制石灰氮出口和第二粗炭黑出口,所述第一粗炭黑入口与所述第一粗炭黑出口相连;

精制石灰氮储罐,所述精制石灰氮储罐分别与所述第一精制石灰氮出口和所述第二精制石灰氮出口相连;

气固分离器,所述气固分离器与所述旋风收集器的第二粗炭黑出口相连;

粗炭黑储罐,所述粗炭黑储罐与所述气固分离器相连;

搅拌槽,所述搅拌槽具有粗炭黑入口、水入口和粗炭黑浆液出口,所述粗炭黑入口通过粗炭黑螺旋输送机与所述粗炭黑储罐相连;

旋液分离器,所述旋液分离器具有粗炭黑浆液入口、溢流浆液出口和底流浆液出口,所述粗炭黑浆液入口通过泥浆泵与所述粗炭黑浆液出口相连;

真空过滤器,所述真空过滤器具有溢流浆液入口、精制炭黑浆出口和滤液出口,所述溢流浆液入口与所述溢流浆液出口相连;以及

干燥器,所述干燥器具有精制炭黑浆入口和精制炭黑出口,所述精制炭黑浆入口与所述精制炭黑浆出口相连。

根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统,首先利用石灰氮粉碎机对石灰氮进行破碎得到石灰氮粉,并通过多级旋风分离器、旋风收集器以及气固分离器对石灰氮粉进行干法分离,得到精制石灰氮和粗炭黑,然后通过搅拌槽和旋液分离器对粗炭黑进行湿法分离,得到精制炭黑浆,最后通过真空过滤器和干燥器对精制炭黑浆进行过滤和烘干处理,最终得到精制炭黑。由此,通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统不仅可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑,显著提高石灰氮产品的品质,同时还可以进一步对分离出的炭黑进行提纯,得到高附加值的精制炭黑,进而提高生产石灰氮产品的附加产值。

另外,根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统还可以具有如下附加的技术特征:

在本实用新型中,分离石灰氮中炭黑的系统进一步包括:液态石灰氮储槽,所述液态石灰氮储槽具有废料入口、无机酸入口和反应产物出口,所述废料入口分别与所述底流浆液出口和所述滤液出口相连。由此,可以对粗炭黑中带有的少量石灰氮产品进行回收。

在本实用新型中,分离石灰氮中炭黑的系统进一步包括:过滤器,所述过滤器具有反应产物入口、钙盐出口和液体氮肥出口,所述反应产物入口与所述反应产物出口相连。由此,可以对回收的少量石灰氮产品进一步精制得到液体氮肥,提高原料的利用率。

在本实用新型中,所述气固分离器为布袋除尘器或者陶瓷过滤器。由此,可以进一步提高对第二粗炭黑的收集效果。

在本实用新型中,所述干燥器为喷雾干燥机。由此,可以进一步提高对精制炭黑浆的干燥效率。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的分离石灰氮中炭黑的系统结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

根据本实用新型的一个方面,本实用新型提出了一种分离石灰氮中炭黑的系统,如图1所示,包括:石灰氮粉碎机10、石灰氮粉储槽20、石灰氮粉输送罐30、多级旋风分离器40、旋风收集器50、精制石灰氮储罐60、气固分离器70、粗炭黑储罐80、搅拌槽90、旋液分离器100、真空过滤器110和干燥器120。

其中,石灰氮粉碎机10具有粗石灰氮入口11和粗石灰氮粉出口12;石灰氮粉储槽20与粗石灰氮粉出口12相连;石灰氮粉输送罐30通过石灰氮粉螺旋输送机130与石灰氮粉储槽20相连;多级旋风分离器40具有第一粗石灰氮粉入口41、第一精制石灰氮出口42和第一粗炭黑出口43,第一粗石灰氮粉入口41与石灰氮粉输送罐30相连;旋风收集器50具有第一粗炭黑入口51、第二精制石灰氮出口52和第二粗炭黑出口53,第一粗炭黑入口51与第一粗炭黑出口相连43;精制石灰氮储罐60分别与第一精制石灰氮出口42和第二精制石灰氮出口62相连;气固分离器70与旋风收集器50的第二粗炭黑出口53相连;粗炭黑储罐80与气固分离器70相连;搅拌槽90具有粗炭黑入口91、水入口92和粗炭黑浆液出口93,粗炭黑入口91通过粗炭黑螺旋输送机140与粗炭黑储罐80相连;旋液分离器100具有粗炭黑浆液入口101、溢流浆液出口102和底流浆液出口103,粗炭黑浆液入口101通过泥浆泵150与粗炭黑浆液出口93相连;真空过滤器110具有溢流浆液入口111、精制炭黑浆出口112和滤液出口113,溢流浆液入口111与溢流浆液出口102相连;以及干燥器120具有精制炭黑浆入口121和精制炭黑出口122,精制炭黑浆入口121与精制炭黑浆出口112相连。

根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统,首先利用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行破碎得到石灰氮粉,并通过多级旋风分离器40、旋风收集器50以及气固分离器70对石灰氮粉进行干法分离,得到精制石灰氮和粗炭黑,然后通过搅拌槽90和旋液分离器100对粗炭黑进行湿法分离,得到精制炭黑浆,最后通过真空过滤器110和干燥器120对精制炭黑浆进行过滤和烘干处理,最终得到精制炭黑。由此,通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统不仅可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑,显著提高石灰氮产品的品质,同时还可以进一步对分离出的炭黑进行提纯,得到高附加值的精制炭黑,进而提高生产石灰氮产品的附加产值。

下面参考图1对本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统进行详细描述。

本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统主要包括破碎单元、干法分离单元、湿法分离单元和废液处理单元,下面参考图1进行详细描述。

破碎单元

根据本实用新型的实施例,破碎单元包括石灰氮粉碎机10和石灰氮粉储槽20。由此,可以有效完成对石灰氮的破碎处理,并得到粗石灰氮粉,以便于进行后续的炭黑分离回收。

根据本实用新型的实施例,石灰氮粉碎机10具有粗石灰氮入口11和粗石灰氮粉出口12,且适于对石灰氮进行粉碎以便得到粗石灰氮粉。根据本实用新型的具体实施例,利用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎得到的粗石灰氮粉的平均粒径不大于1mm。由此,可以进一步提高石灰氮中炭黑的分离效率。

根据本实用新型的实施例,石灰氮粉储槽20与粗石灰氮粉出口12相连,且适于对粗石灰氮粉进行暂存,避免粗石灰氮粉在石灰氮粉输送罐30中堆积而影响石灰氮粉的输送效率。

干法分离单元

根据本实用新型的实施例,干法分离单元主要包括石灰氮粉输送罐30、多级旋风分离器40、旋风收集器50、精制石灰氮储罐60、气固分离器70和粗炭黑储罐80。由此,可以将炭黑从粗石灰氮粉有效分离出来,并得到精制石灰氮产品和粗炭黑。

根据本实用新型的实施例,石灰氮粉输送罐30通过石灰氮粉螺旋输送机130与石灰氮粉储槽20相连,且适于将粗石灰氮粉输送至多级旋风分离器40中;多级旋风分离器40具有第一粗石灰氮粉入口41、第一精制石灰氮出口42和第一粗炭黑出口43,第一粗石灰氮粉入口41与石灰氮粉输送罐30相连,且多级旋风分离器40适于对粗石灰氮粉进行第一分离,得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑;旋风收集器50具有第一粗炭黑入口51、第二精制石灰氮出口52和第二粗炭黑出口53,第一粗炭黑入口51与第一粗炭黑出口相连43,且旋风收集器50适于对第一粗炭黑进行第二分离,得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑;精制石灰氮储罐60分别与第一精制石灰氮出口42和第二精制石灰氮出口62相连,且适于对第一精制石灰氮和第二精制石灰氮进行储存;气固分离器70与旋风收集器50的第二粗炭黑出口53相连,且适于对第二粗炭黑进行收集,得到粗炭黑;粗炭黑储罐80与气固分离器70相连,且适于对粗炭黑进行暂存。

根据本实用新型的实施例,可以利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐30内,粗石灰氮粉在载气作用下流化并被输送进入多级旋风分离器40中进行第一分离,其中比重较轻的炭黑粉经旋风分离作用,由旋风分离器上部中心管溢出,进入下一级旋风分离器进一步分离,经多级旋风分离作用后,得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑,第一精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存,第一粗炭黑则在旋风分离作用下进入旋风收集器50内进行第二分离,得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑,第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存,第二粗炭黑进入气固分离器70内进行过滤收集,得到粗炭黑,尾气达标排放,并将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。

根据本实用新型的具体实施例,气固分离器70可以为布袋除尘器或者陶瓷过滤器。由此,可以进一步提高对第二粗炭黑的收集效果,并使尾气达标排放。

根据本实用新型的具体实施例,多级旋风分离器40的级数并不受特别限制,例如,根据本实用新型的具体实施例,多级旋风分离器40可以为三级旋风分离器,由此,可以进一步提高旋风分离的效率。

湿法分离单元

根据本实用新型的实施例,湿法分离单元包括搅拌槽90、旋液分离器100、真空过滤器110和干燥器120,由此,可以将粗炭黑中含有的少量石灰氮粉有效分离出来,进一步提高炭黑的质量。

根据本实用新型的实施例,搅拌槽90具有粗炭黑入口91、水入口92和粗炭黑浆液出口93,粗炭黑入口91通过粗炭黑螺旋输送机140与粗炭黑储罐80相连,且搅拌槽90适于将粗炭黑与水进行混合,得到粗炭黑浆液;旋液分离器100具有粗炭黑浆液入口101、溢流浆液出口102和底流浆液出口103,粗炭黑浆液入口101通过泥浆泵150与粗炭黑浆液出口93相连,且旋液分离器100适于对粗炭黑浆液进行第三分离,得到溢流浆液和底流浆液。

根据本实用新型的实施例,可以利用粗炭黑螺旋输送机140将粗炭黑储罐80内的粗炭黑输送至搅拌槽90内并与水混合,得到粗炭黑浆液,并采用泥浆泵11将粗炭黑浆液泵入到旋液分离器100内进行第三分离,粗炭黑浆液在旋液分离器100内部由下向上旋转上升,在离心力、重力和液流曳力等作用下,轻质炭黑随液流向上运动,由旋液分离器100上部的溢流浆液出口102导出,得到溢流浆液,含有石灰氮的底流浆液则由旋液分离器100下部的底流浆液出口103导出。其中,旋液分离器100下部导出的底流浆液具有石灰氮水解产物Ca(HCN2)2和Ca(OH)2等,可以作为液态肥料直接销售,由此可以避免进一步加工,减少一次性投资。

根据本实用新型的具体实施例,粗炭黑浆液的浓度可以为固含量10-30重量%,由此可以进一步提高对粗炭黑浆中炭黑的分离效率,使炭黑的回收率可达95%以上,炭黑精度可达97%。

根据本发明的具体实施例,所述旋液分离器的进液流速可以为45-55m3/h,溢流量可以为40-50m3/h,底流量可以为3-5m3/h。由此,可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的分离效率。

根据本发明的具体示例,旋液分离器的进液流速可以为50m3/h,旋液分离器圆筒直径可以为50cm,高度可以为5640mm,进料口可以为90×40mm,溢流量可以为46.32m3/h,底流量可以为3.68m3/h,分离器压降可以为0.3MPa。由此,可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的分离效率。

根据本实用新型的实施例,真空过滤器110具有溢流浆液入口111、精制炭黑浆出口112和滤液出口113,溢流浆液入口111与溢流浆液出口102相连,且真空过滤器110适于对溢流浆液进行过滤,得到精制炭黑浆和滤液;干燥器120具有精制炭黑浆入口121和精制炭黑出口122,精制炭黑浆入口121与精制炭黑浆出口112相连,且干燥器120适于对精制炭黑浆进行干燥,得到精制炭黑。

根据本实用新型的具体实施例,干燥器120可以为喷雾干燥机。由此,可以进一步提高对精制炭黑浆的干燥效率。

根据本实用新型的具体实施例,湿法分离单元还可以进一步包括炭黑压实装置,压实装置与精制炭黑出口122相连,且适于对精制炭黑进行压实处理,以便与进行包装和运输。

根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统,可以对石灰氮中的炭黑进行有效地分离回收,具体地,每吨石灰氮可以回收100~200kg的炭黑,炭黑可作为汽车轮胎内胎胶添加料,售价可达1~3万元。

废料处理单元

根据本实用新型的实施例,废料处理单元包括液态石灰氮储槽160和过滤器170。其中,液态石灰氮储槽160具有废料入口161、无机酸入口162和反应产物出口163,废料入口161分别与旋液分离器100的底流浆液出口103和真空过滤器110的滤液出口113相连;过滤器170具有反应产物入口171、钙盐出口172和液体氮肥出口173,反应产物入口171与反应产物出口163相连。由此,本实用新型中通过进一步设置液态石灰氮储槽160和过滤器170,可以对粗炭黑中带有的少量石灰氮产品进行回收,并进一步精制得到液体氮肥,提高原料的利用率。

根据本实用新型的具体实施例,由旋液分离器100的底流浆液出口103导出的底流浆液具有石灰氮水解产物Ca(HCN2)2和Ca(OH)2等,可以作为液态肥料直接销售,也可以通过在液态石灰氮储槽160中加入无机酸,使无机酸与石灰氮的水解产物发生如下反应:

CaCN2+2H2O=Ca(OH)2+H2CN2

H2CN2+H2O=CO(NH2)2

Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+H2O,得到含有钙盐的液体氮肥,并进一步地采用过滤器170过滤出钙盐,得到液体氮肥。

根据本实用新型的具体实施例,废料处理单元可以进一步包括:蒸发结晶器。蒸发结晶器与液体氮肥出口173相连,且适于对液体氮肥进行蒸发结晶,得到尿素产品。

根据本实用新型的具体实施例,无机酸的种类并不受特别限制,例如,根据本实用新型的具体示例,无机酸可以选用硫酸。

本实用新型上述实施例中分离石灰氮中炭黑的系统通过将干法分离单元与湿法分离单元结合,可以有效地分离出石灰氮中的炭黑,炭黑经压实增加堆比重后包装,可以作为轮胎炭黑或其它碳材料产品销售。此外,还可以通过设置废料处理单元将旋液分离器下部导出的底流浆液与无机酸反应过滤分离出钙盐后得到液态氮肥,液态氮肥进一步蒸发结晶得到尿素产品。

为了方便理解本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统,下面对利用该系统分离石灰氮中炭黑的方法进行描述。包括:

将粗石灰氮输送至石灰氮粉碎机内进行粉碎处理,以便得到粗石灰氮粉;

将粗石灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽内;

利用石灰氮粉螺旋输送机将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐内;

在石灰氮粉输送罐内,粗石灰氮粉被输送至多级旋风分离器进行第一分离,以便得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑;

使第一粗炭黑进入旋风收集器内进行第二分离,以便得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑;

将第一精制石灰氮和第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐内储存;

使旋风收集器内分离出的第二粗炭黑进入气固分离器内进行收集,以便得到粗炭黑;

将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐内;

利用粗炭黑螺旋输送机将粗炭黑储罐内的粗炭黑输送至搅拌槽内并与水混合,以便得到粗炭黑浆液;

利用泥浆泵将粗炭黑浆液泵入旋液分离器内进行第三分离,以便得到溢流浆液和底流浆液;

将溢流浆液在真空过滤器内进行过滤,以便得到精制炭黑浆和滤液;以及

将精制炭黑浆在干燥器内进行干燥,以便得到精制炭黑。

根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的方法,首先利用石灰氮粉碎机对石灰氮进行破碎得到石灰氮粉,再将石灰氮粉依次输送至多级旋风分离器、旋风收集器和气固分离器进行干法分离,得到精制石灰氮和粗炭黑,然后利用搅拌槽和旋液分离器对粗炭黑进行湿法分离,得到精制炭黑浆,最后通过真空过滤器和干燥器对精制炭黑浆进行过滤和烘干处理,最终得到精制炭黑。由此,通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的方法不仅可以有效分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑,显著提高石灰氮产品的品质,同时还可以进一步对分离出的炭黑进行提纯,得到了高附加值的精制炭黑,提高生产石灰氮产品的附加产值。

下面对本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的方法进行详细描述。

破碎处理

根据本实用新型的实施例,将粗石灰氮输送至石灰氮粉碎机内进行粉碎处理,以便得到粗石灰氮粉;将粗石灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽内。

具体地,可以采用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎,得到粗石灰氮粉,并将粗石灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽20中,由此可以避免粗石灰氮粉在石灰氮粉输送罐30中堆积而影响石灰氮粉的输送效率。

根据本实用新型的具体实施例,利用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎得到的粗石灰氮粉的平均粒径不大于1mm。由此,可以进一步提高石灰氮中炭黑的分离效率。

干法分离

根据本实用新型的具体实施例,利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐30内;在石灰氮粉输送罐30内,粗石灰氮粉被输送至多级旋风分离器40进行第一分离,以便得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑;使第一粗炭黑进入旋风收集器50内进行第二分离,以便得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑;将第一精制石灰氮和第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存;使旋风收集器50内分离出的第二粗炭黑进入气固分离器70内进行收集,以便得到粗炭黑;将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。由此,可以将炭黑从粗石灰氮粉有效分离出来,并得到精制石灰氮产品和粗炭黑。

具体地,可以利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐30内,粗石灰氮粉在载气作用下流化并被输送进入多级旋风分离器40中进行第一分离,其中比重较轻的炭黑粉经旋风分离作用,由旋风分离器上部中心管溢出,进入下一级旋风分离器进一步分离,经多级旋风分离作用后,得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑,第一精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存,第一粗炭黑则在旋风分离作用下进入旋风收集器50内进行第二分离,得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑,第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存,第二粗炭黑进入气固分离器70内进行过滤收集,得到粗炭黑,尾气达标排放,并将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。

根据本实用新型的具体实施例,气固分离器70可以为布袋除尘器或者陶瓷过滤器。由此,可以进一步提高对第二粗炭黑的收集效果,并使尾气达标排放。

根据本实用新型的具体实施例,多级旋风分离器40的级数并不受特别限制,例如,根据本实用新型的具体实施例,多级旋风分离器40可以为三级旋风分离器,由此,可以进一步提高旋风分离的效率。

湿法分离

根据本实用新型的实施例,利用粗炭黑螺旋输送机110将粗炭黑储罐80内的粗炭黑输送至搅拌槽90内并与水混合,以便得到粗炭黑浆液;利用泥浆泵150将粗炭黑浆液泵入旋液分离器100内进行第三分离,以便得到溢流浆液和底流浆液。由此,可以将粗炭黑中含有的少量石灰氮粉有效分离出来,进一步提高炭黑的质量。

具体地,可以利用粗炭黑螺旋输送机140将粗炭黑储罐80内的粗炭黑输送至搅拌槽90内并与水混合,得到粗炭黑浆液,并采用泥浆泵11将粗炭黑浆液泵入到旋液分离器100内进行第三分离,粗炭黑浆液在旋液分离器100内部由下向上旋转上升,在离心力、重力和液流曳力等作用下,轻质炭黑随液流向上运动,由旋液分离器100上部的溢流浆液出口102导出,得到溢流浆液,含有石灰氮的底流浆液则由旋液分离器100下部的底流浆液出口103导出。其中,旋液分离器100下部导出的底流浆液具有石灰氮水解产物Ca(HCN2)2和Ca(OH)2等,可以作为液态肥料直接销售,由此可以避免进一步加工,减少一次性投资。

根据本发明的具体实施例,粗炭黑浆液的浓度可以为固含量10-30重量%。由此可以进一步提高对粗炭黑浆中炭黑的分离效率,使炭黑的回收率可达95%以上,炭黑精度可达97%。

根据本发明的具体实施例,所述旋液分离器的进液流速可以为45-55m3/h,溢流量可以为40-50m3/h,底流量可以为3-5m3/h。由此,可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的分离效率。

根据本发明的具体示例,旋液分离器的进液流速可以为50m3/h,旋液分离器圆筒直径可以为50cm,高度可以为5640mm,进料口可以为90×40mm,溢流量可以为46.32m3/h,底流量可以为3.68m3/h,分离器压降可以为0.3MPa。由此,可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的分离效率。

根据本实用新型的实施例,进一步地,将溢流浆液在真空过滤器110内进行过滤,以便得到精制炭黑浆和滤液;以及将精制炭黑浆在干燥器120内进行干燥,以便得到精制炭黑。由此,可以对溢流浆液进一步进行过滤和干燥处理,得到精制炭黑。

根据本实用新型的具体实施例,干燥器120可以为喷雾干燥机。由此,可以进一步提高对精制炭黑浆的干燥效率。

根据本实用新型的具体实施例,炭黑精制还可以进一步包括对精制炭黑进行压实处理,以便与进行包装和运输。

根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的方法,可以对石灰氮中的炭黑进行有效地分离回收,具体地,每吨石灰氮可以回收100~200kg的炭黑,炭黑纯度可达99%,炭黑可作为汽车轮胎内胎胶添加料,售价可达1~3万元。

废料处理

根据本实用新型的实施例,分离石灰氮中炭黑的系统可以进一步包括:废料的处理。

根据本实用新型的具体实施例,将底流浆液导入液态石灰氮储槽160内,使底流浆液与无机酸进行如下反应:

CaCN2+2H2O=Ca(OH)2+H2CN2

H2CN2+H2O=CO(NH2)2

Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+H2O,以便生成含有钙盐的液体氮肥;将含有钙盐的液体氮肥在过滤器170中进行过滤,分别得到钙盐和液体氮肥。由此,可以对粗炭黑中带有的少量石灰氮产品进行回收,并进一步精制得到液体氮肥,提高原料的利用率。

根据本实用新型的具体实施例,液态石灰氮精制可以进一步包括:对液体氮肥进行蒸发结晶,得到尿素产品。

根据本实用新型的具体实施例,无机酸的种类并不受特别限制,例如,根据本实用新型的具体示例,无机酸可以选用硫酸。

综上所述,本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统和方法至少具有以下优点:

(1)可以将石灰氮生产过程副产的炭黑分离回收、并进一步精制作为高附加值的碳材料产品,实现对石灰氮中附带的炭黑的再利用。

(2)提高石灰氮的品质。

(3)通过采用干法分离和湿法分离相结合,实现炭黑和石灰氮的有效分离。

(4)每吨石灰氮可以回收100~200kg的炭黑和少量尿素,其中炭黑可作为汽车轮胎内胎胶添加料,售价可达2万元,提高了经济效益。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本实用新型的限制,本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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资源描述

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720694100.8 (22)申请日 2017.06.14 (73)专利权人 神雾科技集团股份有限公司 地址 102200 北京市昌平区马池口镇神牛 路18号 (72)发明人 巩志坚温雨鑫丁力陈峨 远忠森喻善均郭文林吴道洪 刘迎立 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通合伙) 11201 代理人 赵天月 (51)Int.Cl. C09C 1/48(2006.01) C05C 7/00(2006.01) C01B 32/05(2017.01) (ESM)。

2、同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 分离石灰氮中炭黑的系统 (57)摘要 本实用新型公开了分离石灰氮中炭黑的系 统, 包括: 依次相连的石灰氮粉碎机、 石灰氮粉储 槽, 石灰氮粉输送罐, 多级旋风分离器, 旋风收集 器, 精制石灰氮储罐, 气固分离器, 粗炭黑储罐, 搅拌槽, 旋液分离器, 真空过滤器和干燥器, 其 中, 石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与 石灰氮粉储槽相连; 精制石灰氮储罐分别与多级 旋风分离器和旋风收集器的精制石灰氮出口相 连; 搅拌槽通过粗炭黑螺旋输送机与粗炭黑储罐 相连; 旋液分离器通过泥浆泵与粗炭黑浆液出口 相连; 真空过滤器与旋液分离器的溢流。

3、浆液出口 相连。 利用该系统可以效地分离出石灰氮生产过 程中副产的炭黑, 显著提高石灰氮产品的品质, 并进一步对分离出的炭黑进行提纯。 权利要求书1页 说明书9页 附图1页 CN 207031322 U 2018.02.23 CN 207031322 U 1.一种分离石灰氮中炭黑的系统, 其特征在于, 包括: 石灰氮粉碎机, 所述石灰氮粉碎机具有粗石灰氮入口和粗石灰氮粉出口; 石灰氮粉储槽, 所述石灰氮粉储槽与所述粗石灰氮粉出口相连; 石灰氮粉输送罐, 所述石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与所述石灰氮粉储槽 相连; 多级旋风分离器, 所述多级旋风分离器具有第一粗石灰氮粉入口、 第一精制石灰。

4、氮出 口和第一粗炭黑出口, 所述第一粗石灰氮粉入口与所述石灰氮粉输送罐相连; 旋风收集器, 所述旋风收集器具有第一粗炭黑入口、 第二精制石灰氮出口和第二粗炭 黑出口, 所述第一粗炭黑入口与所述第一粗炭黑出口相连; 精制石灰氮储罐, 所述精制石灰氮储罐分别与所述第一精制石灰氮出口和所述第二精 制石灰氮出口相连; 气固分离器, 所述气固分离器与所述旋风收集器的第二粗炭黑出口相连; 粗炭黑储罐, 所述粗炭黑储罐与所述气固分离器相连; 搅拌槽, 所述搅拌槽具有粗炭黑入口、 水入口和粗炭黑浆液出口, 所述粗炭黑入口通过 粗炭黑螺旋输送机与所述粗炭黑储罐相连; 旋液分离器, 所述旋液分离器具有粗炭黑浆液入。

5、口、 溢流浆液出口和底流浆液出口, 所 述粗炭黑浆液入口通过泥浆泵与所述粗炭黑浆液出口相连; 真空过滤器, 所述真空过滤器具有溢流浆液入口、 精制炭黑浆出口和滤液出口, 所述溢 流浆液入口与所述溢流浆液出口相连; 以及 干燥器, 所述干燥器具有精制炭黑浆入口和精制炭黑出口, 所述精制炭黑浆入口与所 述精制炭黑浆出口相连。 2.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统, 其特征在于, 进一步包括: 液态石灰氮储槽, 所述液态石灰氮储槽具有废料入口、 无机酸入口和反应产物出口, 所 述废料入口分别与所述底流浆液出口和所述滤液出口相连。 3.根据权利要求2所述的分离石灰氮中炭黑的系统, 其特征在于。

6、, 进一步包括: 过滤器, 所述过滤器具有反应产物入口、 钙盐出口和液体氮肥出口, 所述反应产物入口 与所述反应产物出口相连。 4.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统, 所述气固分离器为布袋除尘器或 者陶瓷过滤器。 5.根据权利要求1所述的分离石灰氮中炭黑的系统, 所述干燥器为喷雾干燥机。 权利要求书 1/1 页 2 CN 207031322 U 2 分离石灰氮中炭黑的系统 技术领域 0001 本实用新型属于化工领域, 具体而言, 涉及分离石灰氮中炭黑的系统。 背景技术 0002 石灰氮是重要氮肥之一, 相较其它氮肥有其独特优势, 市场前景很好。 石灰氮在工 业上又是重要化工原料, 主。

7、要用于双氰胺和硫胍等产品的生产。 石灰氮(氰氨化钙)的生产 原理是将磨碎的电石在1100-1200的温度下进行氮化, 生成氰氨化钙, 反应式为CaC2+N2 CaCN2+C(可逆反应), 工业碳化钙到1000时, 反应的速度显著的增大, 而在1100时, 反应 剧烈地进行, 氮化反应的进程随温度而变异。 由于氮化反应是一个放热反应, 在高温下反应 速度的加快使反应热大量的放出, 更促使炉温的提高。 当温度从1130升高至1200时, 氮 化条件开始恶化, 氮化反应的逆反应速度加快。 当温度上升到1400以上时, 反应成为不可 逆反应, 氰氨化钙会按反应式CaCN2Ca+C+N2分解。 0003。

8、 石灰氮生产过程中无论正反应还是副反应均生成炭黑, 若不计石灰氮生产过程石 灰氮分解生成的炭黑量, 理论上每吨石灰氮富产150公斤炭黑, 目前石灰氮生产过程并没有 分离提取这部分炭黑, 而是混入石灰氮产品中销售, 不但损失有价值产品, 而且降低了石灰 氮产品有效成分。 因此, 有必要研究一种石灰氮生产过程炭黑分离方法。 实用新型内容 0004 本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。 为此, 本实 用新型的一个目的在于提出分离石灰氮中炭黑的系统, 通过采用本实用新型分离石灰氮中 炭黑的系统不仅可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑, 显著提高石灰氮产品的品 质, 同时还可。

9、以进一步对分离出的炭黑进行提纯, 得到高附加值的精制炭黑, 进而提高生产 石灰氮产品的附加产值。 0005 根据本实用新型的一个方面, 本实用新型提出了一种分离石灰氮中炭黑的系统, 包括: 0006 石灰氮粉碎机, 所述石灰氮粉碎机具有粗石灰氮入口和粗石灰氮粉出口; 0007 石灰氮粉储槽, 所述石灰氮粉储槽与所述粗石灰氮粉出口相连; 0008 石灰氮粉输送罐, 所述石灰氮粉输送罐通过石灰氮粉螺旋输送机与所述石灰氮粉 储槽相连; 0009 多级旋风分离器, 所述多级旋风分离器具有第一粗石灰氮粉入口、 第一精制石灰 氮出口和第一粗炭黑出口, 所述第一粗石灰氮粉入口与所述石灰氮粉输送罐相连; 00。

10、10 旋风收集器, 所述旋风收集器具有第一粗炭黑入口、 第二精制石灰氮出口和第二 粗炭黑出口, 所述第一粗炭黑入口与所述第一粗炭黑出口相连; 0011 精制石灰氮储罐, 所述精制石灰氮储罐分别与所述第一精制石灰氮出口和所述第 二精制石灰氮出口相连; 0012 气固分离器, 所述气固分离器与所述旋风收集器的第二粗炭黑出口相连; 说明书 1/9 页 3 CN 207031322 U 3 0013 粗炭黑储罐, 所述粗炭黑储罐与所述气固分离器相连; 0014 搅拌槽, 所述搅拌槽具有粗炭黑入口、 水入口和粗炭黑浆液出口, 所述粗炭黑入口 通过粗炭黑螺旋输送机与所述粗炭黑储罐相连; 0015 旋液分离。

11、器, 所述旋液分离器具有粗炭黑浆液入口、 溢流浆液出口和底流浆液出 口, 所述粗炭黑浆液入口通过泥浆泵与所述粗炭黑浆液出口相连; 0016 真空过滤器, 所述真空过滤器具有溢流浆液入口、 精制炭黑浆出口和滤液出口, 所 述溢流浆液入口与所述溢流浆液出口相连; 以及 0017 干燥器, 所述干燥器具有精制炭黑浆入口和精制炭黑出口, 所述精制炭黑浆入口 与所述精制炭黑浆出口相连。 0018 根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统, 首先利用石灰氮粉碎机对石 灰氮进行破碎得到石灰氮粉, 并通过多级旋风分离器、 旋风收集器以及气固分离器对石灰 氮粉进行干法分离, 得到精制石灰氮和粗炭黑, 然后通。

12、过搅拌槽和旋液分离器对粗炭黑进 行湿法分离, 得到精制炭黑浆, 最后通过真空过滤器和干燥器对精制炭黑浆进行过滤和烘 干处理, 最终得到精制炭黑。 由此, 通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统不仅可以 效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑, 显著提高石灰氮产品的品质, 同时还可以进一 步对分离出的炭黑进行提纯, 得到高附加值的精制炭黑, 进而提高生产石灰氮产品的附加 产值。 0019 另外, 根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统还可以具有如下附 加的技术特征: 0020 在本实用新型中, 分离石灰氮中炭黑的系统进一步包括: 液态石灰氮储槽, 所述液 态石灰氮储槽具有废料入口、 无。

13、机酸入口和反应产物出口, 所述废料入口分别与所述底流 浆液出口和所述滤液出口相连。 由此, 可以对粗炭黑中带有的少量石灰氮产品进行回收。 0021 在本实用新型中, 分离石灰氮中炭黑的系统进一步包括: 过滤器, 所述过滤器具有 反应产物入口、 钙盐出口和液体氮肥出口, 所述反应产物入口与所述反应产物出口相连。 由 此, 可以对回收的少量石灰氮产品进一步精制得到液体氮肥, 提高原料的利用率。 0022 在本实用新型中, 所述气固分离器为布袋除尘器或者陶瓷过滤器。 由此, 可以进一 步提高对第二粗炭黑的收集效果。 0023 在本实用新型中, 所述干燥器为喷雾干燥机。 由此, 可以进一步提高对精制炭。

14、黑浆 的干燥效率。 附图说明 0024 图1是根据本实用新型一个实施例的分离石灰氮中炭黑的系统结构示意图。 具体实施方式 0025 下面详细描述本实用新型的实施例, 所述实施例的示例在附图中示出, 其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的, 旨在用于解释本实用新型, 而不能理解为对本实用新型 的限制。 0026 根据本实用新型的一个方面, 本实用新型提出了一种分离石灰氮中炭黑的系统, 说明书 2/9 页 4 CN 207031322 U 4 如图1所示, 包括: 石灰氮粉碎机10、 石灰氮粉储槽20、 石灰氮粉输送。

15、罐30、 多级旋风分离器 40、 旋风收集器50、 精制石灰氮储罐60、 气固分离器70、 粗炭黑储罐80、 搅拌槽90、 旋液分离 器100、 真空过滤器110和干燥器120。 0027 其中, 石灰氮粉碎机10具有粗石灰氮入口11和粗石灰氮粉出口12; 石灰氮粉储槽 20与粗石灰氮粉出口12相连; 石灰氮粉输送罐30通过石灰氮粉螺旋输送机130与石灰氮粉 储槽20相连; 多级旋风分离器40具有第一粗石灰氮粉入口41、 第一精制石灰氮出口42和第 一粗炭黑出口43, 第一粗石灰氮粉入口41与石灰氮粉输送罐30相连; 旋风收集器50具有第 一粗炭黑入口51、 第二精制石灰氮出口52和第二粗炭黑。

16、出口53, 第一粗炭黑入口51与第一 粗炭黑出口相连43; 精制石灰氮储罐60分别与第一精制石灰氮出口42和第二精制石灰氮出 口62相连; 气固分离器70与旋风收集器50的第二粗炭黑出口53相连; 粗炭黑储罐80与气固 分离器70相连; 搅拌槽90具有粗炭黑入口91、 水入口92和粗炭黑浆液出口93, 粗炭黑入口91 通过粗炭黑螺旋输送机140与粗炭黑储罐80相连; 旋液分离器100具有粗炭黑浆液入口101、 溢流浆液出口102和底流浆液出口103, 粗炭黑浆液入口101通过泥浆泵150与粗炭黑浆液出 口93相连; 真空过滤器110具有溢流浆液入口111、 精制炭黑浆出口112和滤液出口113。

17、, 溢流 浆液入口111与溢流浆液出口102相连; 以及干燥器120具有精制炭黑浆入口121和精制炭黑 出口122, 精制炭黑浆入口121与精制炭黑浆出口112相连。 0028 根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统, 首先利用石灰氮粉碎机10对 石灰氮进行破碎得到石灰氮粉, 并通过多级旋风分离器40、 旋风收集器50以及气固分离器 70对石灰氮粉进行干法分离, 得到精制石灰氮和粗炭黑, 然后通过搅拌槽90和旋液分离器 100对粗炭黑进行湿法分离, 得到精制炭黑浆, 最后通过真空过滤器110和干燥器120对精制 炭黑浆进行过滤和烘干处理, 最终得到精制炭黑。 由此, 通过采用本实用新型分。

18、离石灰氮中 炭黑的系统不仅可以效地分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑, 显著提高石灰氮产品的品 质, 同时还可以进一步对分离出的炭黑进行提纯, 得到高附加值的精制炭黑, 进而提高生产 石灰氮产品的附加产值。 0029 下面参考图1对本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统进行详细描 述。 0030 本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的系统主要包括破碎单元、 干法分离单 元、 湿法分离单元和废液处理单元, 下面参考图1进行详细描述。 0031 破碎单元 0032 根据本实用新型的实施例, 破碎单元包括石灰氮粉碎机10和石灰氮粉储槽20。 由 此, 可以有效完成对石灰氮的破碎处理, 并得到粗石灰。

19、氮粉, 以便于进行后续的炭黑分离回 收。 0033 根据本实用新型的实施例, 石灰氮粉碎机10具有粗石灰氮入口11和粗石灰氮粉出 口12, 且适于对石灰氮进行粉碎以便得到粗石灰氮粉。 根据本实用新型的具体实施例, 利用 石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎得到的粗石灰氮粉的平均粒径不大于1mm。 由此, 可以进 一步提高石灰氮中炭黑的分离效率。 0034 根据本实用新型的实施例, 石灰氮粉储槽20与粗石灰氮粉出口12相连, 且适于对 粗石灰氮粉进行暂存, 避免粗石灰氮粉在石灰氮粉输送罐30中堆积而影响石灰氮粉的输送 效率。 说明书 3/9 页 5 CN 207031322 U 5 0035 干法分。

20、离单元 0036 根据本实用新型的实施例, 干法分离单元主要包括石灰氮粉输送罐30、 多级旋风 分离器40、 旋风收集器50、 精制石灰氮储罐60、 气固分离器70和粗炭黑储罐80。 由此, 可以将 炭黑从粗石灰氮粉有效分离出来, 并得到精制石灰氮产品和粗炭黑。 0037 根据本实用新型的实施例, 石灰氮粉输送罐30通过石灰氮粉螺旋输送机130与石 灰氮粉储槽20相连, 且适于将粗石灰氮粉输送至多级旋风分离器40中; 多级旋风分离器40 具有第一粗石灰氮粉入口41、 第一精制石灰氮出口42和第一粗炭黑出口43, 第一粗石灰氮 粉入口41与石灰氮粉输送罐30相连, 且多级旋风分离器40适于对粗石。

21、灰氮粉进行第一分 离, 得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑; 旋风收集器50具有第一粗炭黑入口51、 第二精制石 灰氮出口52和第二粗炭黑出口53, 第一粗炭黑入口51与第一粗炭黑出口相连43, 且旋风收 集器50适于对第一粗炭黑进行第二分离, 得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑; 精制石灰氮 储罐60分别与第一精制石灰氮出口42和第二精制石灰氮出口62相连, 且适于对第一精制石 灰氮和第二精制石灰氮进行储存; 气固分离器70与旋风收集器50的第二粗炭黑出口53相 连, 且适于对第二粗炭黑进行收集, 得到粗炭黑; 粗炭黑储罐80与气固分离器70相连, 且适 于对粗炭黑进行暂存。 0038 根据本实用新。

22、型的实施例, 可以利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送 至石灰氮粉输送罐30内, 粗石灰氮粉在载气作用下流化并被输送进入多级旋风分离器40中 进行第一分离, 其中比重较轻的炭黑粉经旋风分离作用, 由旋风分离器上部中心管溢出, 进 入下一级旋风分离器进一步分离, 经多级旋风分离作用后, 得到第一精制石灰氮和第一粗 炭黑, 第一精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存, 第一粗炭黑则在旋风分离作用下 进入旋风收集器50内进行第二分离, 得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑, 第二精制石灰氮 通入至精制石灰氮储罐60内储存, 第二粗炭黑进入气固分离器70内进行过滤收集, 得到粗 炭黑, 尾气达标排。

23、放, 并将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。 0039 根据本实用新型的具体实施例, 气固分离器70可以为布袋除尘器或者陶瓷过滤 器。 由此, 可以进一步提高对第二粗炭黑的收集效果, 并使尾气达标排放。 0040 根据本实用新型的具体实施例, 多级旋风分离器40的级数并不受特别限制, 例如, 根据本实用新型的具体实施例, 多级旋风分离器40可以为三级旋风分离器, 由此, 可以进一 步提高旋风分离的效率。 0041 湿法分离单元 0042 根据本实用新型的实施例, 湿法分离单元包括搅拌槽90、 旋液分离器100、 真空过 滤器110和干燥器120, 由此, 可以将粗炭黑中含有的少量石灰氮粉有效分离出。

24、来, 进一步提 高炭黑的质量。 0043 根据本实用新型的实施例, 搅拌槽90具有粗炭黑入口91、 水入口92和粗炭黑浆液 出口93, 粗炭黑入口91通过粗炭黑螺旋输送机140与粗炭黑储罐80相连, 且搅拌槽90适于将 粗炭黑与水进行混合, 得到粗炭黑浆液; 旋液分离器100具有粗炭黑浆液入口101、 溢流浆液 出口102和底流浆液出口103, 粗炭黑浆液入口101通过泥浆泵150与粗炭黑浆液出口93相 连, 且旋液分离器100适于对粗炭黑浆液进行第三分离, 得到溢流浆液和底流浆液。 0044 根据本实用新型的实施例, 可以利用粗炭黑螺旋输送机140将粗炭黑储罐80内的 粗炭黑输送至搅拌槽90。

25、内并与水混合, 得到粗炭黑浆液, 并采用泥浆泵11将粗炭黑浆液泵 说明书 4/9 页 6 CN 207031322 U 6 入到旋液分离器100内进行第三分离, 粗炭黑浆液在旋液分离器100内部由下向上旋转上 升, 在离心力、 重力和液流曳力等作用下, 轻质炭黑随液流向上运动, 由旋液分离器100上部 的溢流浆液出口102导出, 得到溢流浆液, 含有石灰氮的底流浆液则由旋液分离器100下部 的底流浆液出口103导出。 其中, 旋液分离器100下部导出的底流浆液具有石灰氮水解产物 Ca(HCN2)2和Ca(OH)2等, 可以作为液态肥料直接销售, 由此可以避免进一步加工, 减少一次 性投资。 0。

26、045 根据本实用新型的具体实施例, 粗炭黑浆液的浓度可以为固含量10-30重量, 由 此可以进一步提高对粗炭黑浆中炭黑的分离效率, 使炭黑的回收率可达95以上, 炭黑精 度可达97。 0046 根据本发明的具体实施例, 所述旋液分离器的进液流速可以为45-55m3/h, 溢流量 可以为40-50m3/h, 底流量可以为3-5m3/h。 由此, 可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的 分离效率。 0047 根据本发明的具体示例, 旋液分离器的进液流速可以为50m3/h, 旋液分离器圆筒 直径可以为50cm, 高度可以为5640mm, 进料口可以为9040mm, 溢流量可以为46.32m3/h, 。

27、底 流量可以为3.68m3/h, 分离器压降可以为0.3MPa。 由此, 可以进一步提高旋液分离器对粗炭 黑浆的分离效率。 0048 根据本实用新型的实施例, 真空过滤器110具有溢流浆液入口111、 精制炭黑浆出 口112和滤液出口113, 溢流浆液入口111与溢流浆液出口102相连, 且真空过滤器110适于对 溢流浆液进行过滤, 得到精制炭黑浆和滤液; 干燥器120具有精制炭黑浆入口121和精制炭 黑出口122, 精制炭黑浆入口121与精制炭黑浆出口112相连, 且干燥器120适于对精制炭黑 浆进行干燥, 得到精制炭黑。 0049 根据本实用新型的具体实施例, 干燥器120可以为喷雾干燥机。

28、。 由此, 可以进一步 提高对精制炭黑浆的干燥效率。 0050 根据本实用新型的具体实施例, 湿法分离单元还可以进一步包括炭黑压实装置, 压实装置与精制炭黑出口122相连, 且适于对精制炭黑进行压实处理, 以便与进行包装和运 输。 0051 根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统, 可以对石灰氮中的炭黑 进行有效地分离回收, 具体地, 每吨石灰氮可以回收100200kg的炭黑, 炭黑可作为汽车轮 胎内胎胶添加料, 售价可达13万元。 0052 废料处理单元 0053 根据本实用新型的实施例, 废料处理单元包括液态石灰氮储槽160和过滤器170。 其中, 液态石灰氮储槽160具有废料入。

29、口161、 无机酸入口162和反应产物出口163, 废料入口 161分别与旋液分离器100的底流浆液出口103和真空过滤器110的滤液出口113相连; 过滤 器170具有反应产物入口171、 钙盐出口172和液体氮肥出口173, 反应产物入口171与反应产 物出口163相连。 由此, 本实用新型中通过进一步设置液态石灰氮储槽160和过滤器170, 可 以对粗炭黑中带有的少量石灰氮产品进行回收, 并进一步精制得到液体氮肥, 提高原料的 利用率。 0054 根据本实用新型的具体实施例, 由旋液分离器100的底流浆液出口103导出的底流 浆液具有石灰氮水解产物Ca(HCN2)2和Ca(OH)2等, 。

30、可以作为液态肥料直接销售, 也可以通过 说明书 5/9 页 7 CN 207031322 U 7 在液态石灰氮储槽160中加入无机酸, 使无机酸与石灰氮的水解产物发生如下反应: 0055 CaCN2+2H2OCa(OH)2+H2CN2 0056 H2CN2+H2OCO(NH2)2 0057 Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+H2O, 得到含有钙盐的液体氮肥, 并进一步地采用过滤器170 过滤出钙盐, 得到液体氮肥。 0058 根据本实用新型的具体实施例, 废料处理单元可以进一步包括: 蒸发结晶器。 蒸发 结晶器与液体氮肥出口173相连, 且适于对液体氮肥进行蒸发结晶, 得到尿素产品。 00。

31、59 根据本实用新型的具体实施例, 无机酸的种类并不受特别限制, 例如, 根据本实用 新型的具体示例, 无机酸可以选用硫酸。 0060 本实用新型上述实施例中分离石灰氮中炭黑的系统通过将干法分离单元与湿法 分离单元结合, 可以有效地分离出石灰氮中的炭黑, 炭黑经压实增加堆比重后包装, 可以作 为轮胎炭黑或其它碳材料产品销售。 此外, 还可以通过设置废料处理单元将旋液分离器下 部导出的底流浆液与无机酸反应过滤分离出钙盐后得到液态氮肥, 液态氮肥进一步蒸发结 晶得到尿素产品。 0061 为了方便理解本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统, 下面对利用该 系统分离石灰氮中炭黑的方法进行描述。 。

32、包括: 0062 将粗石灰氮输送至石灰氮粉碎机内进行粉碎处理, 以便得到粗石灰氮粉; 0063 将粗石灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽内; 0064 利用石灰氮粉螺旋输送机将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐内; 0065 在石灰氮粉输送罐内, 粗石灰氮粉被输送至多级旋风分离器进行第一分离, 以便 得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑; 0066 使第一粗炭黑进入旋风收集器内进行第二分离, 以便得到第二精制石灰氮和第二 粗炭黑; 0067 将第一精制石灰氮和第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐内储存; 0068 使旋风收集器内分离出的第二粗炭黑进入气固分离器内进行收集, 以便得到粗炭 黑; 0069 将粗炭黑暂存。

33、在粗炭黑储罐内; 0070 利用粗炭黑螺旋输送机将粗炭黑储罐内的粗炭黑输送至搅拌槽内并与水混合, 以 便得到粗炭黑浆液; 0071 利用泥浆泵将粗炭黑浆液泵入旋液分离器内进行第三分离, 以便得到溢流浆液和 底流浆液; 0072 将溢流浆液在真空过滤器内进行过滤, 以便得到精制炭黑浆和滤液; 以及 0073 将精制炭黑浆在干燥器内进行干燥, 以便得到精制炭黑。 0074 根据本实用新型实施例的分离石灰氮中炭黑的方法, 首先利用石灰氮粉碎机对石 灰氮进行破碎得到石灰氮粉, 再将石灰氮粉依次输送至多级旋风分离器、 旋风收集器和气 固分离器进行干法分离, 得到精制石灰氮和粗炭黑, 然后利用搅拌槽和旋液。

34、分离器对粗炭 黑进行湿法分离, 得到精制炭黑浆, 最后通过真空过滤器和干燥器对精制炭黑浆进行过滤 和烘干处理, 最终得到精制炭黑。 由此, 通过采用本实用新型分离石灰氮中炭黑的方法不仅 可以有效分离出石灰氮生产过程中副产的炭黑, 显著提高石灰氮产品的品质, 同时还可以 说明书 6/9 页 8 CN 207031322 U 8 进一步对分离出的炭黑进行提纯, 得到了高附加值的精制炭黑, 提高生产石灰氮产品的附 加产值。 0075 下面对本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的方法进行详细描述。 0076 破碎处理 0077 根据本实用新型的实施例, 将粗石灰氮输送至石灰氮粉碎机内进行粉碎处理, 。

35、以 便得到粗石灰氮粉; 将粗石灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽内。 0078 具体地, 可以采用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎, 得到粗石灰氮粉, 并将粗石 灰氮粉暂存在石灰氮粉储槽20中, 由此可以避免粗石灰氮粉在石灰氮粉输送罐30中堆积而 影响石灰氮粉的输送效率。 0079 根据本实用新型的具体实施例, 利用石灰氮粉碎机10对石灰氮进行粉碎得到的粗 石灰氮粉的平均粒径不大于1mm。 由此, 可以进一步提高石灰氮中炭黑的分离效率。 0080 干法分离 0081 根据本实用新型的具体实施例, 利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送 至石灰氮粉输送罐30内; 在石灰氮粉输送罐30内, 粗石灰氮粉。

36、被输送至多级旋风分离器40 进行第一分离, 以便得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑; 使第一粗炭黑进入旋风收集器50 内进行第二分离, 以便得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑; 将第一精制石灰氮和第二精制 石灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存; 使旋风收集器50内分离出的第二粗炭黑进入气固 分离器70内进行收集, 以便得到粗炭黑; 将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。 由此, 可以将炭 黑从粗石灰氮粉有效分离出来, 并得到精制石灰氮产品和粗炭黑。 0082 具体地, 可以利用石灰氮粉螺旋输送机130将粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐 30内, 粗石灰氮粉在载气作用下流化并被输送进入多级旋风分离器40中进行第。

37、一分离, 其 中比重较轻的炭黑粉经旋风分离作用, 由旋风分离器上部中心管溢出, 进入下一级旋风分 离器进一步分离, 经多级旋风分离作用后, 得到第一精制石灰氮和第一粗炭黑, 第一精制石 灰氮通入至精制石灰氮储罐60内储存, 第一粗炭黑则在旋风分离作用下进入旋风收集器50 内进行第二分离, 得到第二精制石灰氮和第二粗炭黑, 第二精制石灰氮通入至精制石灰氮 储罐60内储存, 第二粗炭黑进入气固分离器70内进行过滤收集, 得到粗炭黑, 尾气达标排 放, 并将粗炭黑暂存在粗炭黑储罐80内。 0083 根据本实用新型的具体实施例, 气固分离器70可以为布袋除尘器或者陶瓷过滤 器。 由此, 可以进一步提高。

38、对第二粗炭黑的收集效果, 并使尾气达标排放。 0084 根据本实用新型的具体实施例, 多级旋风分离器40的级数并不受特别限制, 例如, 根据本实用新型的具体实施例, 多级旋风分离器40可以为三级旋风分离器, 由此, 可以进一 步提高旋风分离的效率。 0085 湿法分离 0086 根据本实用新型的实施例, 利用粗炭黑螺旋输送机110将粗炭黑储罐80内的粗炭 黑输送至搅拌槽90内并与水混合, 以便得到粗炭黑浆液; 利用泥浆泵150将粗炭黑浆液泵入 旋液分离器100内进行第三分离, 以便得到溢流浆液和底流浆液。 由此, 可以将粗炭黑中含 有的少量石灰氮粉有效分离出来, 进一步提高炭黑的质量。 008。

39、7 具体地, 可以利用粗炭黑螺旋输送机140将粗炭黑储罐80内的粗炭黑输送至搅拌 槽90内并与水混合, 得到粗炭黑浆液, 并采用泥浆泵11将粗炭黑浆液泵入到旋液分离器100 说明书 7/9 页 9 CN 207031322 U 9 内进行第三分离, 粗炭黑浆液在旋液分离器100内部由下向上旋转上升, 在离心力、 重力和 液流曳力等作用下, 轻质炭黑随液流向上运动, 由旋液分离器100上部的溢流浆液出口102 导出, 得到溢流浆液, 含有石灰氮的底流浆液则由旋液分离器100下部的底流浆液出口103 导出。 其中, 旋液分离器100下部导出的底流浆液具有石灰氮水解产物Ca(HCN2)2和Ca(OH。

40、)2 等, 可以作为液态肥料直接销售, 由此可以避免进一步加工, 减少一次性投资。 0088 根据本发明的具体实施例, 粗炭黑浆液的浓度可以为固含量10-30重量。 由此可 以进一步提高对粗炭黑浆中炭黑的分离效率, 使炭黑的回收率可达95以上, 炭黑精度可 达97。 0089 根据本发明的具体实施例, 所述旋液分离器的进液流速可以为45-55m3/h, 溢流量 可以为40-50m3/h, 底流量可以为3-5m3/h。 由此, 可以进一步提高旋液分离器对粗炭黑浆的 分离效率。 0090 根据本发明的具体示例, 旋液分离器的进液流速可以为50m3/h, 旋液分离器圆筒 直径可以为50cm, 高度可。

41、以为5640mm, 进料口可以为9040mm, 溢流量可以为46.32m3/h, 底 流量可以为3.68m3/h, 分离器压降可以为0.3MPa。 由此, 可以进一步提高旋液分离器对粗炭 黑浆的分离效率。 0091 根据本实用新型的实施例, 进一步地, 将溢流浆液在真空过滤器110内进行过滤, 以便得到精制炭黑浆和滤液; 以及将精制炭黑浆在干燥器120内进行干燥, 以便得到精制炭 黑。 由此, 可以对溢流浆液进一步进行过滤和干燥处理, 得到精制炭黑。 0092 根据本实用新型的具体实施例, 干燥器120可以为喷雾干燥机。 由此, 可以进一步 提高对精制炭黑浆的干燥效率。 0093 根据本实用新。

42、型的具体实施例, 炭黑精制还可以进一步包括对精制炭黑进行压实 处理, 以便与进行包装和运输。 0094 根据本实用新型上述实施例的分离石灰氮中炭黑的方法, 可以对石灰氮中的炭黑 进行有效地分离回收, 具体地, 每吨石灰氮可以回收100200kg的炭黑, 炭黑纯度可达 99, 炭黑可作为汽车轮胎内胎胶添加料, 售价可达13万元。 0095 废料处理 0096 根据本实用新型的实施例, 分离石灰氮中炭黑的系统可以进一步包括: 废料的处 理。 0097 根据本实用新型的具体实施例, 将底流浆液导入液态石灰氮储槽160内, 使底流浆 液与无机酸进行如下反应: 0098 CaCN2+2H2OCa(OH)。

43、2+H2CN2 0099 H2CN2+H2OCO(NH2)2 0100 Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+H2O, 以便生成含有钙盐的液体氮肥; 将含有钙盐的液体氮 肥在过滤器170中进行过滤, 分别得到钙盐和液体氮肥。 由此, 可以对粗炭黑中带有的少量 石灰氮产品进行回收, 并进一步精制得到液体氮肥, 提高原料的利用率。 0101 根据本实用新型的具体实施例, 液态石灰氮精制可以进一步包括: 对液体氮肥进 行蒸发结晶, 得到尿素产品。 0102 根据本实用新型的具体实施例, 无机酸的种类并不受特别限制, 例如, 根据本实用 新型的具体示例, 无机酸可以选用硫酸。 说明书 8/9 页 10。

44、 CN 207031322 U 10 0103 综上所述, 本实用新型分离石灰氮中炭黑的系统和方法至少具有以下优点: 0104 (1)可以将石灰氮生产过程副产的炭黑分离回收、 并进一步精制作为高附加值的 碳材料产品, 实现对石灰氮中附带的炭黑的再利用。 0105 (2)提高石灰氮的品质。 0106 (3)通过采用干法分离和湿法分离相结合, 实现炭黑和石灰氮的有效分离。 0107 (4)每吨石灰氮可以回收100200kg的炭黑和少量尿素, 其中炭黑可作为汽车轮 胎内胎胶添加料, 售价可达2万元, 提高了经济效益。 0108 在本说明书的描述中, 参考术语 “一个实施例” 、“一些实施例” 、“示。

45、例” 、“具体示 例” 、 或 “一些示例” 等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、 结构、 材料或者特 点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。 在本说明书中, 对上述术语的示意性表 述不必针对的是相同的实施例或示例。 而且, 描述的具体特征、 结构、 材料或者特点可以在 任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 此外, 在不相互矛盾的情况下, 本领域的 技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行 结合和组合。 0109 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例, 可以理解的是, 上述实施例是 示例性的, 不能理解为对本实用新型的限制, 本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可以对上述实施例进行变化、 修改、 替换和变型。 说明书 9/9 页 11 CN 207031322 U 11 图1 说明书附图 1/1 页 12 CN 207031322 U 12 。

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