分离石灰氮中炭黑的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了分离石灰氮中炭黑的系统和方法，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。采用本发明专利技术的系统和方法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。

System and method for separating carbon black from lime nitrogen

The invention discloses a system and a method of carbon separation in lime nitrogen comprises: connected lime nitrogen mill, lime nitrogen powder tank, lime nitrogen powder conveying tank, a multi-stage cyclone separator, cyclone collector, refined lime nitrogen storage tank, gas solid separator, coarse black tank, mixing tank, cyclone separator, vacuum filter among them, lime nitrogen and dryer, powder conveying tank lime nitrogen powder screw conveyor is connected with the storage tank by lime nitrogen powder; refined lime nitrogen tank refined lime nitrogen outlet respectively and multi-stage cyclone separator and collector connected; stirred tank crude black spiral conveyor and coarse black tank connected by; cyclone separator is connected through the mud pump and coarse carbon black slurry outlet; the overflow slurry vacuum filter and cyclone separator outlet. By adopting the system and the method of the invention, the black carbon produced in the process of the production of lime nitrogen can be effectively separated, and the quality of the lime nitrogen product is obviously improved, and the carbon black is purified.

【技术实现步骤摘要】
分离石灰氮中炭黑的系统和方法
本专利技术属于化工领域，具体而言，涉及分离石灰氮中炭黑的系统和方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术的一个目的在于提出分离石灰氮中炭黑的系统和方法，通过采用本专利技术分离石灰氮中炭黑的系统和方法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。根据本专利技术的一个方面，本专利技术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。根据本专利技术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，通过采用本专利技术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，根据本专利技术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：在本专利技术的一些实施例中，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；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。在本专利技术的一些实施例中，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。在本专利技术的一些实施例中，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。根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提出了一种利用上述实施例的分离石灰氮中炭黑的系统分离石灰氮中炭黑的方法，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；将所述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所述粗石灰氮粉输送至石灰氮粉输送罐内；在所述石灰氮粉输送罐内，所述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；使所述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；将所述第一精制石灰氮和所述第二精制石灰氮通入至精制石灰氮储罐内储存；使所述旋风收集器内分离出的所述第二粗炭黑进入气固分离器内进行收集，以便得到粗炭黑；将所述粗炭黑暂存在粗炭黑储罐内；利用粗炭黑螺旋输送机将所述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；利用泥浆泵将所述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；将所述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；以及将所述精制炭黑浆在干燥器内进行干燥，以便得到精制炭黑。根据本专利技术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，通过采用本专利技术分离石灰氮中炭黑的方法不仅可以有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，根据本专利技术上述实施例的分离石灰氮中炭黑的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述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。在本专利技术的一些实施例中，所述粗炭黑浆液的浓度为固含量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。在本专利技术的一些实施例中，所述旋液分离器的进液流速为45-55m3/h，溢流量为40-50m3/h，底流量为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。在本专利技术的一些实施例中，分离石灰氮中炭黑的方法进一步包括：将所述底流浆液和所述滤液通入液态石灰氮储槽内并与无机酸发生反应，以便得到反应产物；将所述反应产物通入过滤器内进行过滤，以便得到钙盐和液体氮肥，其中，所述无机酸为硫酸。由此，可以对粗炭黑中带本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。...

【技术特征摘要】
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；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。3.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，所述干燥器为喷雾干燥机。4.一种利用权利要求1-3中任一项所述分离石灰...

【专利技术属性】
技术研发人员：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，
申请(专利权)人：神雾科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11