雾化造粒塔制造技术

本发明专利技术提供了一种雾化造粒塔。该雾化造粒塔包括塔身、雾化盘、进料管、出料口、进气口、排气口、粉尘收集口；所述雾化盘位于所述塔身内部，并将塔身分隔为进气段和雾化造粒段两部分，所述雾化盘上开设有多个进气孔并设置多个浆料喷头；所述进气口设置于所述进气段；所述进料管穿过所述塔身并与所述浆料喷头相连通；所述出料口和所述粉尘收集口分别设置于所述塔身的两侧；所述排气口位于所述塔身的顶部，所述排气口上设置有粉尘过滤网。本发明专利技术的雾化造粒塔采用了独特的设计结构，特别是主要设计结构之间的特殊性配合作用，方便的实现了PAN‑KNiFC吸附剂颗粒的主要制备过程，显著简化了控制及操作，取得了良好的应用效果。

Atomization prilling tower

The invention provides an atomizing granulating tower. The atomizing granulating tower comprises a tower body, an atomizing plate, a feeding pipe, an outlet, an air inlet, an exhaust port and a dust collecting port; the atomizing plate is located inside the tower body and is divided into an air inlet section and an atomizing granulating section. The atomizing plate is provided with multiple air inlets and a plurality of slurry nozzles; the air inlet is arranged in the air inlet section; the feed pipe passes through the air inlet section. The tower body is connected with the slurry nozzle; the discharge outlet and the dust collection outlet are respectively arranged on both sides of the tower body; the exhaust outlet is located at the top of the tower body, and the exhaust outlet is provided with a dust filter. The atomizing and granulating tower of the invention adopts a unique design structure, especially the special coordination effect between the main design structures, realizes the main preparation process of PAN_KNiFC adsorbent particles conveniently, greatly simplifies the control and operation, and achieves good application effect.

【技术实现步骤摘要】
雾化造粒塔
本专利技术属于材料成型领域，特别涉及一种雾化造粒塔。
技术介绍
随着中国核电发展，核燃料后端处理及核电厂运行中将产生大量低放废液。近年来，国家监管部门和公众对放射性流出物排放越来越重视，尤其是日本3.11福岛事故后。我国放射性流出物排放监管更加严苛，比如监管部门要求内陆核设施低放废液经过处理后总β小于30Bq/L才可排放。低放含氚废水经过处理后总β小于10Bq/L才可蒸汽高空载带排放。这种要求比IAEA的推荐标准还要高出许多。这对我国低放废液的处理技术水平和能力提出了非常高的要求。杜志辉等应用PAN-KNiFC颗粒状吸附剂进行了放射性废水处理的研究，结果表明PAN-KNiFC能够有效地去除水中的Cs+，但尚未公布吸附剂的制备方法。有研究以PAN-MnO2/TiO2为原料制备Sr吸附剂的方法，该方法采用蠕动泵将MnO2/TiO2和PAN的混合溶液以合适的滴头滴入固化液中固化，形成液滴状的颗粒小球。经验证，该方法存在如下问题：(1)形成的颗粒大多为液滴状，尾端有一个“小尾巴”，形似蝌蚪，而非球形，这容易造成实际应用时“小尾巴”折断，形成细小的碎屑被带入流出液，造成放射性泄露。(2)该方法造粒效率非常低，不适合于真正的工程应用，成本较高。(3)该方法形成的颗粒直径较大，约为2-6mm，实际使用时吸附剂交换时间长，浪费吸附剂，配套问题太多。这是由其本身的制备工艺和设备确定的，因为目前滴头孔径最小只能为0.1mm，太小机械加工难度大，且受到液滴内混合物限制，容易堵塞，无法出料形成液滴。
技术实现思路
为了解决现有可用于PAN-KNiFC吸附剂的制备工艺存在的上述问题，本专利技术提供了一种雾化造粒塔。该雾化造粒塔包括塔身、雾化盘、进料管、出料口、进气口、排气口、粉尘收集口；所述雾化盘位于所述塔身内部，并将塔身分隔为进气段和雾化造粒段两部分，所述雾化盘上开设有多个进气孔并设置多个浆料喷头；所述进气口设置于所述进气段；所述进料管穿过所述塔身并与所述浆料喷头相连通；所述出料口和所述粉尘收集口分别设置于所述塔身的两侧；所述排气口位于所述塔身的顶部，所述排气口上设置有粉尘过滤网。根据一个实施例，所述雾化盘的直径可以为20-100mm。根据一个实施例，所述浆料喷头的内径可以为0.5-3mm。根据一个实施例，所述进气孔的内径可以为0.5-5mm。本专利技术的雾化造粒塔采用了独特的设计结构，特别是主要设计结构之间的特殊性配合作用，方便的实现了PAN-KNiFC吸附剂颗粒的主要制备过程，显著简化了控制及操作，取得了良好的应用效果。附图说明图1为根据本专利技术实施例的雾化造粒塔结构示意图。图2为根据本专利技术实施例雾化造粒塔的雾化盘示意图。1.雾化盘，2.进料管，3.出料口，4.进气口，5.排气口，6.粉尘收集口，7.进气段，8.雾化造粒段，9.进气孔，10.浆料喷头。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本专利技术实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。虽然结合附图对本专利技术进行了说明，但是附图中公开的实施例旨在对本专利技术的实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本专利技术的一种限制。为了清楚地示出各个部件的细节，附图中的各个部件并不是按比例绘制的，所以附图中的各个部件的比例也不应作为一种限制。本专利技术的雾化造粒塔包括塔身、雾化盘1、进料管2、出料口3、进气口4、排气口5、粉尘收集口6；所述雾化盘1位于所述塔身内部，并将塔身分隔为进气段7和雾化造粒段8两部分，所述雾化盘1上开设有多个进气孔9并设置多个浆料喷头10；所述进气口4设置于所述进气段7；所述进料管2穿过所述塔身并与所述浆料喷头10相连通；所述出料口3和所述粉尘收集口6分别设置于所述塔身的两侧；所述排气口5位于所述塔身的顶部，所述排气口5上设置有粉尘过滤网。本专利技术根据PAN-KNiFC混合浆料特性及其干燥过程中发生的物理变化，采用了包括雾化盘1、出料口3、粉尘收集口6、浆料喷头10、排气口5的粉尘过滤网等在内的设计，这些设计结构之间相互配合，方便的实现了PAN-KNiFC吸附剂颗粒制造过程中可挥发性组分的排放，细小颗粒的阻拦收集，PAN-KNiFC混合浆料的雾化-干燥，PAN-KNiFC小球的成型及收集，其间几乎不需要外部干预，因此显著简化了主要制备过程的控制及操作。根据一个示例，所述雾化盘1的直径可以为20-100mm。根据一个示例，所述浆料喷头10的内径可以为0.5-3mm，可以形成一定尺寸的球形小液滴，进而获得尺寸合适的PAN-KNiFC吸附剂颗粒。根据一个示例，所述进气孔9的内径可以为0.5-5mm，有利于获得合适的气流剪切力。采用本专利技术的雾化造粒塔制造PAN-KNiFC吸附剂颗粒，其主要过程如下：(1)将雾化造粒塔倾斜放置(倾斜程度：塔身中轴线与水平面之间的夹角为30-45度)，使得出料口3位于塔身下侧，粉尘收集口6位于塔身上侧。(2)通过进气口4通入温度为50-60℃的热气流。(3)通过进料管2将PAN-KNiFC混合浆料输送至浆料喷头10，并经由浆料喷头10喷射至雾化造粒段8。在快速气流剪切力作用下，PAN-KNiFC混合浆料雾化形成球形小液滴，这些球形小液滴受重力和气流浮力作用而在雾化造粒段8的中下部形成一段稳定的雾化-干燥区域，球形小液滴在此区域内不断旋转、上下起伏、失水干燥，逐渐形成更加圆滑、稳定的PAN-KNiFC小球。在雾化和干燥过程中，PAN-KNiFC液滴中的可挥发性组分会快速挥发，在气流作用下，挥发出的组分通过顶部的粉尘过滤网被输送至尾气处理系统。另外，部分液滴在雾化和干燥过程中可能由于碰撞等因素会形成细小的颗粒，这些细小颗粒会快速浮动到雾化造粒塔的顶部而被粉尘过滤网阻挡拦截，从而由粉尘收集口6排出并被收集。(5)待PAN-KNiFC小球基本干燥完全、固化后，由于密度降低，在干燥气流作用下，小球向上浮动，在上部形成一个小球产品区，不断堆积，并在出料口3处滑落收集。目前，本专利技术的雾化造粒塔已被应用于制造PAN-KNiFC吸附剂。经验证，采用该吸附剂的吸附设备已达到150-200L/h低放废液的处理能力，目前已经处理了约700m3低放废液。对于总137Cs约为4×102Bq/L-103Bq/L的低放废液，采用该雾化造粒塔制造的吸附剂处理后总137Cs低至0.3Bq/L，结合原有的阳离子树脂柱，最后总β约为3-10Bq/L，达到了放射性“近零排放”的水平，完全满足安全排放要求。由于该PAN-KNiFC吸附剂的使用，在不改变原有工艺设备的条件下，阳离子树脂的更换频次从1周1次减至3-4月1次，废液处理能力提高了至少10倍以上，降低了操作人员受照剂量和运行风险，显著提高了生产效率。对该厂的安全、连续、稳定运行起到了重要作用。虽然根据本专利技术总体构思的一些实施例已被显示和说明，然而，本领域普通技术人员应理解，在不背离本专利技术的总体构思的原则和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变，本专利技术的范围以权利要求和它们的等同物限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雾化造粒塔，其特征在于：该雾化造粒塔包括塔身、雾化盘、进料管、出料口、进气口、排气口、粉尘收集口；所述雾化盘位于所述塔身内部，并将塔身分隔为进气段和雾化造粒段两部分，所述雾化盘上开设有多个进气孔并设置多个浆料喷头；所述进气口设置于所述进气段；所述进料管穿过所述塔身并与所述浆料喷头相连通；所述出料口和所述粉尘收集口分别设置于所述塔身的两侧；所述排气口位于所述塔身的顶部，所述排气口上设置有粉尘过滤网。

【技术特征摘要】
1.一种雾化造粒塔，其特征在于：该雾化造粒塔包括塔身、雾化盘、进料管、出料口、进气口、排气口、粉尘收集口；所述雾化盘位于所述塔身内部，并将塔身分隔为进气段和雾化造粒段两部分，所述雾化盘上开设有多个进气孔并设置多个浆料喷头；所述进气口设置于所述进气段；所述进料管穿过所述塔身并与所述浆料喷头相连通；所述出料口和所述粉尘收集口分别设置于所述塔身的两侧；所述排气口位于所述塔身的顶部...

【专利技术属性】
技术研发人员：游新锋，李腾，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11