一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统及方法。本发明专利技术包括蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置；所述蓄热球加热炉上设有蓄热球入口和蓄热球出口，所述蓄热球出口与所述第一分离装置的进料口通过管道连通，所述第一分离装置的出料口与所述分解装置连通，所述第一分离装置的排气口通过管道与热风机连接，所述分解装置设有物料排出口，所述物料排出口与所述蓄热球入口相连通。本系统中蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置三者依次连通形成一个循环，通过此循环实现了蓄热球的换热和循环，克服了加热气体循环量大，设备投资成本高，金属盐分解产率低的技术缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统及方法
本专利技术涉及冶金化工
，特别涉及一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统及方法。
技术介绍
无机酸与金属离子组成的金属盐类众多，例如酸根离子有盐酸根(Cl-)、硝酸根(NO3-)、磷酸根(PO43-)、碳酸根(CO32-)等，金属离子有钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、镍离子(Ni2+)、钴离子(Co2+)、铜离子(Cu2+)、铁离子(Fe3+)、锰离子(Mn2+)、铝离子(Al3+)等，以上阴离子和阳离子组合组成金属盐类及带结晶水的盐。其中，分解温度较低的无机酸盐主要为硝酸盐、氯化盐类、碳酸盐类等，这些无机酸对应的酸性气体是氧化氮气体(NOX)、氯化氢气体(HCl)及二氧碳气体(CO2)等，这些酸性气体在一定条件下，通过冷凝及一些特殊的吸收装置都能转化成新的无机酸。传统工艺是采用大量燃烧气体、油等热源与待分解的无机盐直接接触，使无机盐受热分解，生成固体氧化物及酸性气体，其中燃烧尾气与气体产物混合进入酸吸收装置，由于燃烧尾气的气体量是气体产物的10-20倍，这就使得待吸收的酸性气体的体积放大10-20倍，造成吸收装置的体积增加几十倍，而且有时由于吸收气体中酸性气体的浓度降低，导致无法合理回收，造成环境污染，同时也造成吸收装置投资增加了很多倍，增加了生产成本。申请号为CN2019101244631的中国专利公开了一种硝酸盐热解回收硝酸的方法及装置，该专利利用分解出的酸性气体再循环与蓄热炉结合方式，通过天然气、煤气的燃烧先加热蓄热炉内的储热体，再利用热的气体产物闭路循环与储热体换热，使气体产物变成高温气体循环去分解无机金属盐类，这样使金属盐类受热分解，本方案没有降低气体产物的浓度同时提高了酸性气体的吸收。但是该方法利用气体产物作为热源循环利用会导致气体的循环量较大，气体循环量是气体产物的10-20倍，这要求蓄热球炉与分解炉配置要大，造成投资成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的气体产物回收率低、回收成本高以及设备投资成本高等不足，提供一种利用蓄热球蓄热自循环分解金属盐的装置及方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，包括蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置；所述蓄热球加热炉上设有蓄热球入口和蓄热球出口，所述蓄热球出口与所述第一分离装置的进料口通过管道连通，所述第一分离装置的出料口与所述分解装置连通；所述第一分离装置的排气口通过管道与热风机连接；所述分解装置设有物料排出口，所述物料排出口与所述蓄热球入口相连通。本系统中蓄热球加热炉、第一分离装置和分解装置三者通过连通形成一个循环，蓄热球在蓄热球加热炉内蓄热经过第一分离装置进入分解装置作为热源使金属盐高温分解成金属氧化物和气体产物，反应完成后蓄热球重新循环至蓄热球加热炉内，进行新一轮的蓄热循环，通过此循环能够实现蓄热球的换热和循环，克服传统技术直接以燃烧气体等为热源与金属盐反应导致的燃烧气体循环量大，所需设备的体积大，进而造成投资成本高，金属盐分解产率低，气体产物回收率底等技术缺陷。作为本专利技术优选的技术方案，所述分解装置包括相互连通的分解炉和振动分离筛；所述分解炉用于接收第一分离装置的出料口排出的蓄热球，使蓄热球和金属盐相互作用，实现金属盐分解；所述振动分离筛用于将金属盐的固体产物与所述蓄热球分离，所述振动分离筛的筛网上部与蓄热球入口相连通，所述振动分离筛的固体产物出口与产物收集装置相连通。金属盐通过蓄热球提供的高温环境在分解装置中进行分解反应产生固体产物粉末和气体产物，固体产物粉末随蓄热球进入振动分离筛实现分离后进入产物收集装置，而蓄热球重新进入蓄热球加热炉进行新一轮循环。作为本专利技术优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统包括第二分离装置，所述第二分离装置为布袋收尘装置，所述第二分离装置通过排气管与所述分解炉相连，所述第二分离装置用于收集所述分解炉排出的气体产物。分解炉内的气体产物通过排气管进入至布袋收尘装置中，再通过吸收装置再生形成新的无机酸。作为本专利技术优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括燃烧器和换热器，所述燃烧器连接至所述蓄热球加热炉的底部；所述燃烧器的空气进口连接至所述换热器，所述换热器还和所述热风机的排气口相连通。燃气通过燃烧气进口进入燃烧器对蓄热球加热炉进行加热，换热器为板式换热，其上设有助燃风进口，通过管道一起进入蓄热球加热炉的燃烧室对蓄热球进行加热，提供正压的风力对蓄热球加热炉内的蓄热球进行向上的热气加热。作为本专利技术优选的技术方案，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括排烟管，所述排烟管与所述换热器的废气口相连通。所述排烟管用于将热风机抽出的高温燃烧尾气先经过板式换热器换热成低温尾气，再通过排烟管排出。作为本专利技术优选的技术方案，所述第一分离装置为旋风收尘器。作为本专利技术优选的技术方案，所述分解炉设有金属盐入口用于投放金属盐原料，所述分解炉为喷雾式煅烧炉、沸腾炉、回转炉、带式炉或隧道式推舟炉的任意一种。本专利技术还提供了一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的方法，包括以下步骤：S1：蓄热球的加热，所述蓄热球在蓄热球加热炉内升温蓄热，800-1000℃后通过管道进入第一分离装置，所述第一分离装置将所述蓄热球分离并从所述第一分离装置的出料口输送进入分解装置内；S2：金属盐的分解，将金属盐的输送进入分解装置中，进行分解反应；S3：固体产物的收集，S2中的气体产物通过排气管进入布袋收尘器中，分解固体随所述蓄热球进入振动分离筛，所述分解固体通过振动与所述蓄热球分离进入固料收集装置中，所述蓄热球返回至蓄热球加热炉内；S4：蓄热球返回至蓄热球加热炉重复所述步骤S1进行新一轮的蓄热循环或停止蓄热完成反应。作为本专利技术优选的技术方案，述S1中蓄热球加热炉内的热风风压范围为5-10kPa，所述蓄热球直径为5-20mm。风压大小的选择和蓄热球的大小有关，蓄热球在蓄热球加热炉内悬浮加热，风压过大造成蓄热球大量向上部、出口聚集，造成蓄热球受热不均匀，风压过小，蓄热球不能在加热炉内悬浮也会造成蓄热球受热不均匀。作为本专利技术优选的技术方案，所述蓄热球与所述金属盐的质量比为1：(0.2-1)。其中，所述金属盐与所述蓄热球的质量比、待分解的物料的物化性能，蓄热球的温度等等都会对固体产物的产率有一定的影响，根据待分解的物料的物化性，进一步调试并确定蓄热球的温度以及蓄热球和待分解的金属盐的质量比值对于实现高产率以及低原料消耗具有重要意义。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：1、通过蓄热球蓄热循环的方式进行金属盐分解降低了热源消耗，从而生产成本降低。2、通过间接热源对金属盐的加热分解降低了设备的气体循环量，从而设备的投资成本降低。3、通过本专利技术装置分解金属盐的方法提高了气体产物的浓度，进而有效提高了气体产物的回收率，降低环境污染，减少资源浪费。...

【技术保护点】
1.一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，其特征在于，包括蓄热球加热炉(1)、第一分离装置(2)和分解装置；/n所述蓄热球加热炉(1)上设有蓄热球入口(11)和蓄热球出口(17)，所述蓄热球出口(17)与所述第一分离装置(2)的进料口通过管道连通，所述第一分离装置(2)的出料口与所述分解装置连通；/n所述第一分离装置(2)的排气口通过管道与热风机(14)连接；/n所述分解装置设有物料排出口(7)，所述物料排出口(7)与所述蓄热球入口(11)相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，其特征在于，包括蓄热球加热炉(1)、第一分离装置(2)和分解装置；
所述蓄热球加热炉(1)上设有蓄热球入口(11)和蓄热球出口(17)，所述蓄热球出口(17)与所述第一分离装置(2)的进料口通过管道连通，所述第一分离装置(2)的出料口与所述分解装置连通；
所述第一分离装置(2)的排气口通过管道与热风机(14)连接；
所述分解装置设有物料排出口(7)，所述物料排出口(7)与所述蓄热球入口(11)相连通。


2.根据权利要求1所述的一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，其特征在于，所述分解装置包括相互连通的分解炉(4)和振动分离筛(5)；
所述分解炉(4)用于接收第一分离装置(2)的出料口排出的蓄热球(3)，使蓄热球(3)和金属盐相互作用，实现金属盐分解；
所述振动分离筛(5)用于将金属盐的固体产物与所述蓄热球(3)分离，所述振动分离筛(5)的筛网上部与蓄热球入口(11)相连通，所述振动分离筛(5)的固体产物出口与产物收集装置(9)相连通。


3.根据权利要求1所述的一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，其特征在于，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统包括第二分离装置(10)，所述第二分离装置(10)为布袋收尘装置，所述第二分离装置(10)通过排气管(8)与所述分解炉(4)相连，所述第二分离装置(10)用于收集所述分解炉(4)排出的气体产物。


4.根据权利要求1所述的一种蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统，其特征在于，所述蓄热球蓄热自循环分解金属盐的系统还包括燃烧器(13)和换热器(12)，所述燃烧器(13)连接至所述蓄热球加热炉(1)的底部；所述燃烧器(13)的空气进口连接至所述换热器(12)，所述换热器(12)还和所述热风机(14)的排气口相连通。


5.根据权利要求4所述的一种蓄热球蓄热自循...

【专利技术属性】
技术研发人员：但勇，赵林，赵澎，高波，陈雪风，赵顶，
申请(专利权)人：眉山顺应动力电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51