一种液体循环纯碱制备系统

技术领域

本申请涉及纯碱制备技术的领域，尤其是涉及一种液体循环纯碱制备系统。

背景技术

纯碱又名苏打或碱灰，是一种分类属于盐的无机化工原料；纯碱广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等场所中，也常被用于玻璃制品和陶瓷釉等的生产制造。

相关技术中，液体循环式纯碱生产系统包括碳化塔、过滤池、母液池和锻造炉，氨盐水由泵送入碳化塔，氨盐水在碳化塔内与压缩气体进行碳化反应吸收二氧化碳，以在碳化塔内生产出带有碳酸氢钠沉淀的浑浊溶液；然后浑浊溶液从碳化塔内流入过滤池，在过滤池中的过滤网的过滤下，母液与碳酸氢钠分离，然后过滤后的母液流入母液池，母液池内的母液经添加氨气和氯化钠后析出氯化铵，而后再将反应后的母液泵送入碳化塔内进行液体循环；而碳酸氢钠送入锻造炉后经煅烧后得到纯碱。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：由于浑浊溶液中的碳酸氢钠沉淀经过滤分离后，碳酸氢钠沉淀上常残留有部分附着水，而由于附着水内常含有氯化钠，在煅烧碳酸氢钠制作纯碱的过程中，附着水中的氯化钠析出并混合在纯碱中，使得析出的氯化钠降低了纯碱的成品纯度。

发明内容

为了提高纯碱的成品生产纯度，本申请提供一种液体循环纯碱制备系统。

本申请提供的一种液体循环纯碱制备系统采用如下的技术方案：

一种液体循环纯碱制备系统，包括碳化塔、母液池和锻造炉，还包括安装架，所述安装架上设置有容置框，所述容置框的一端呈开口设置，且所述开口处设置有压滤板，所述压滤板的一端外周壁与所述容置框的内周壁滑动贴合，所述压滤板与所述容置框之间围成过滤腔，所述容置框顶部开设有供碳化塔流出的溶液进入过滤腔的进料口，所述容置框与所述压滤板之间设置有：

过滤组件，用于过滤溶液并将过滤出的母液抽出至母液池；

压滤组件，用于驱使所述容置框与所述压滤板相互靠近或相互远离；

出料机构，用于将所述过滤腔内的沉淀物排出过滤腔。

通过采用上述技术方案，在进行纯碱的制备时，由碳化塔流出的浑浊溶液沿进料口进行过滤腔中，然后过滤组件过滤溶液，并将过滤出的母液抽出至母液池中，而过滤剩余的碳酸氢钠沉淀截留在过滤腔中；然后启动压滤组件，压滤组件驱使容置框与压滤板相互靠近，使得容置框与压滤板之间过滤腔的空间大幅缩小，以使得容置框与压滤板对内部的沉淀进行挤压排水，从而大幅度减少碳酸氢钠沉淀上残留的附着水，待压滤完成后，通过出料机构排出过滤腔中的碳酸氢钠沉淀物，此时的碳酸氢钠沉淀物上的附着水大幅减少，在煅烧碳酸氢钠制作纯碱的过程中，由于附着水减少而减少了氯化钠析出量，有效的提高了纯碱的成品纯度。

可选的，所述过滤组件于容置框的顶部和底部各设置有一组，所述过滤组件包括滤液管和抽水泵，所述滤液管固设在所述压滤板上，且所述滤液管的长度方向与所述压滤板的滑移方向相一致，所述滤液管的外周侧开设有若干滤水孔，所述容置框上开设有供滤液管贯穿的穿孔，所述滤液管的外周侧与所述穿孔的内周壁滑动贴合，所述抽水泵的进水端与所述出液管穿出容置框的一端相连通，所述抽水泵的出水端与所述母液池之间连通有柔性出液管。

通过采用上述技术方案，在碳化塔流出的浑浊溶液沿进料口进行过滤腔中后，抽水泵通过滤液管抽取过滤腔内的溶液，然后滤液管上的滤水孔对溶液中的碳酸氢钠沉淀进行过滤，使得溶液中的母液与沉淀发生分离，此时沉淀被截留在过滤腔中，母液被抽水泵抽入母液池中。流入母液池的母液还能用于氯化铵的生产以及下次碳酸氢钠的生产，从而实现了液体的循环利用。

可选的，所述压滤组件于容置框的顶部和底部各设置有一组，所述压滤组件包括滑轨、滑板、楔形块、驱动器和复位件，所述滑轨固设于所述压滤板上，所述滑板沿垂直于所述压滤板滑移方向的方向滑动安装于所述滑轨上，所述驱动器设置于所述压滤板上并用于驱使所述滑板滑动，所述楔形块固设于所述容置框的外壁上，且所述楔形块的倾斜面远离所述滑轨，所述滑板上于所述楔形块远离所述滑轨的一侧固设有压块，所述压块的一侧面与所述楔形块的倾斜面滑动贴合，所述复位件用于在所述滑板远离所述楔形块时驱使所述压滤板和所述容置框回归原位。

通过采用上述技术方案，待大量碳酸氢钠沉淀被截留于过滤腔内后，为减少沉淀上粘附的附着水，工作人员启动驱动器，驱动器驱使滑板进行滑动，然后滑动的滑板通过压块按压楔形块，以使得楔形块与滑轨相互靠近，从而实现容置框与压滤板之间的相互滑移靠近，以通过相互靠近的容置框与压滤板进行内部碳酸氢钠沉淀物的挤压排水。待完成压滤排水后，驱动器驱使滑板滑移回归原位，然后复位件驱使压滤板和容置框回归原位，以方便出料机构进行沉淀物的排出。

可选的，所述复位件为设置在所述滑轨与所述楔形块之间的复位弹簧，所述复位弹簧的一端与容置框朝向滑轨的一端面固定连接，另一端与所述滑轨固定连接。

通过采用上述技术方案，在压块未按压楔形块时，复位弹簧处于自由伸缩状态，此时压滤板与所述容置框之间围成稳定的过滤腔；在压块按压楔形块时，复位弹簧被压缩，此时过滤腔的逐渐减少，以进行碳酸氢钠沉淀的压滤作业；而在完成压滤并且压块不再按压楔形块后，复位弹簧失去压力而进行舒张，使得压滤板和所述容置框回归原位。

可选的，位于所述容置框顶部的滑板上固设有覆盖板，所述覆盖板的底部与所述容置框的顶面滑动贴合，当滑动的滑板驱使所述压块按压所述楔形块时，所述覆盖板滑移覆盖所述进料口。

通过采用上述技术方案，在顶部滑动的滑板通过压块按压楔形块的过程中，顶部的滑板上的覆盖板还进行进料口的封堵作业，以避免少量溶液或沉淀物在压滤的过程中从进料口排出。

可选的，所述容置框的底壁上开设有多个滤液孔，位于所述容置框顶部的滑板上固设有覆盖所述滤液孔的遮板，所述遮板与所述容置框的底壁滑动贴合，当滑动的滑板驱使所述压块按压所述楔形块时，所述遮板滑移远离所述滤液孔。

通过采用上述技术方案，在上下两压滤组件共同驱使容置框和压滤板相互靠近的过程中，下部滑动的滑板带动遮板滑移，以使遮板不再覆盖滤液孔，此时在容置框和压滤板的内壁挤压碳酸氢钠沉淀的过程中，挤出水一部分沿滤液管的滤水孔排出、另一部分沿滤液孔进行排出，从而实现了沉淀物与附着水的有效分离。

可选的，所述容置框的底部固设有集水斗，所述集水斗的一端开口朝向多个所述滤液孔，所述集水斗的另一端开口连通设置有柔性送液管，所述柔性送液管远离所述集水斗的一端与所述母液池相连通。

通过采用上述技术方案，设置集水斗以进行滤液孔处排出的母液的收集，然后柔性送液管将集水斗收集的母液递送至母液池中，以减少母液的浪费，以便母液进入母液池中进行高效循环利用。

可选的，所述容置框的一侧壁上开设有出料口，所述出料机构包括振动组件以及用于对所述出料口进行开启或闭合的开合组件；

所述振动组件包括固设在所述安装架上用于将所述容置框弹性支撑在安装架上的多个支撑弹簧、以及固设在所述容置框外壁上的振动器。

通过采用上述技术方案，待压滤组件完成沉淀物的压滤后，压滤组件驱使容置框与压滤板相互远离，然后开合组件打开出料口，振动器驱使容置框发生高频振动，以通过高频振动将过滤腔内的沉淀物沿出料口振动排出。

可选的，所述开合组件包括滑移设置在所述容置框上的封板以及用于驱使所述封板滑移覆盖或滑移远离所述出料口的直线动力件。

通过采用上述技术方案，直线动力件驱使封板沿容置框的外壁进行滑动，即可实现封板对出料口的滑移覆盖或滑移打开。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.过滤组件过滤溶液，并将过滤出的母液抽出至母液池中，而过滤剩余的碳酸氢钠沉淀截留在过滤腔中，然后压滤组件驱使容置框与压滤板相互靠近，使得容置框与压滤板之间过滤腔的空间大幅缩小，以使得容置框与压滤板对内部的沉淀进行挤压排水，从而大幅度减少碳酸氢钠沉淀上残留的附着水，减少附着水对纯碱生产的纯度影响；

2.驱动器驱使滑板进行滑动，然后滑动的滑板通过压块按压楔形块，以使得楔形块与滑轨相互靠近，从而实现容置框与压滤板之间的相互滑移靠近，以通过相互靠近的容置框与压滤板进行内部碳酸氢钠沉淀物的挤压排水；

3.在上下两压滤组件共同驱使容置框和压滤板相互靠近的过程中，下部滑动的滑板带动遮板滑移，以使遮板打开滤液孔，然后在容置框和压滤板的内壁挤压碳酸氢钠沉淀的过程中，挤出的母液一部分沿滤液管的滤水孔排出、另一部分沿滤液孔进行排出，从而实现了沉淀物与附着水的有效分离。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视结构示意图；

图3是展示容置框以及楔形块的示意图；

图4是展示滑板、压块以及楔形块的示意图。

附图标记：1、碳化塔；2、安装架；3、容置框；31、集水斗；32、柔性送液管；33、滤液孔；4、压滤板；41、供气软管；411、控制阀；5、过滤组件；51、滤液管；511、滤水孔；52、抽水泵；53、柔性出液管；6、压滤组件；61、滑轨；62、滑板；621、覆盖板；623、压块；624、滑块；63、楔形块；64、驱动器；65、复位件；651、复位弹簧；71、振动组件；711、支撑弹簧；712、振动器；72、开合组件；721、封板；722、直线动力件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种液体循环纯碱制备系统。参照图1和图2，液体循环纯碱制备系统包括碳化塔1、母液池和锻造炉，碳化塔1内设置有用于向其内部供给氨气和二氧化碳气体的供气管道，碳化塔1的底部连通有供液管，供液管上设置有控制阀。碳化塔1的一侧于地面上架设有安装架2，安装架2上弹性支撑有容置框3，容置框3宽度方向的一端呈开口设置，容置框3上于开口处设置有压滤板4，压滤板4靠近容置框3的一端外周壁与容置框3的内周壁滑动贴合，压滤板4与容置框3之间围成过滤腔。

为方便碳化塔1将溶液导入过滤腔，容置框3顶部开设有正对供液管的出水口的进料口，而为了对进入过滤腔的溶液进行溶液中沉淀物与母液的高效分离，容置框3与压滤板4之间设置有过滤组件5、压滤组件6以及出料机构；过滤组件5用于对过滤腔中的溶液进行过滤，并将过滤出的母液抽出至母液池；压滤组件6用于驱使容置框3与压滤板4相互靠近或相互远离，以实现过滤腔中截留的沉淀物的挤压排水；出料组件用于将过滤腔内的沉淀物排出过滤腔。

参照图1，为实现对过滤腔中的溶液进行母液与沉淀物的分离，过滤组件5包括滤液管51、抽水泵52和柔性出液管53，滤液管51焊接在压滤板4的内壁上，且滤液管51的长度方向与压滤板4的滑移方向相一致，滤液管51的外周侧环布开设有多个滤水孔511。容置框3上开设有供滤液管51贯穿的穿孔，且滤液管51的外周侧与述穿孔的内周壁滑动贴合，抽水泵52的进水端连接有柔性连接管，柔性连接管与滤液管51穿出容置框3的一端相连通，抽水泵52的出水端与母液池之间通过柔性出液管53连通。

为了减少过滤后的碳酸氢钠沉淀上的附着水，参照图1、图3和图4，压滤组件6于容置框3的顶部和底部各设置有一组，每组压滤组件6均包括滑轨61、滑板62、楔形块63、驱动器64和复位件65；滑轨61通过螺栓固设于压滤板4上，滑板62沿垂直于压滤板4滑移方向的方向滑动安装于滑轨61上。

楔形块63焊接于容置框3的外壁上，且楔形块63的倾斜面位于楔形块63远离滑轨61的一侧面，且倾斜面朝向进料口的一端倾斜远离滑轨61。滑板62上于楔形块63远离滑轨61的一侧焊接有压块623，压块623朝向楔形块63的一侧面与楔形块63的表面相平行，压块623朝向楔形块63的一侧面与楔形块63的倾斜面滑动贴合。复位件65可以为复位弹簧651、弹性橡胶板或直线电机等，本方案中复位件65优选为复位弹簧651，复位弹簧651设置有多个，且多个复位弹簧651的一端与容置框3朝向滑轨61的一端面固定连接、另一端与滑轨61固定连接。驱动器64可以为电动推杆、气缸等，本实施例中驱动器64优选为电动推杆，电动推杆固定安装于压滤板4上且电动推杆的活塞端与滑板62固定连接，电动推杆的活塞端的伸缩方向与滑板62的滑移方向相一致。

待溶液中的母液被过滤组件5初步抽取完成后，通过启动驱动器64，以通过驱动器64驱使滑板62进行滑动靠近楔形块63，然后滑动的滑板62通过压块623按压楔形块63，以使得楔形块63推动压块623沿楔形块63远离滑轨61的一侧移动，从而使得容置框3与压滤板4之间相互滑移靠近，此时相互靠近的容置框3与压滤板4进行内部碳酸氢钠沉淀物的挤压排水，以减少碳酸氢钠沉淀物上的附着水。待完成压滤排水后，驱动器64驱使滑板62滑移回归原位，然后复位弹簧651通过回复力驱使压滤板4和容置框3回归原位，以方便出料机构进行沉淀物的排出。

参照图1和图4，位于容置框3顶部的滑板62上一体成型有覆盖板621，覆盖板621的底部与容置框3的顶面滑动贴合；当滑动的滑板62驱使压块623按压楔形块63时，覆盖板621滑移覆盖进料口，以避免压滤过程中沉淀物的溢出。为了提高滑板62的滑移稳定性，覆盖板621的底部焊接有滑块624，容置框3的表面开设有滑槽，滑槽的滑移方向与滑轨61的延伸方向相一致，且滑块624滑移安装于滑槽内部。

参照图2，容置框3的底壁上间隔开设有多个用于过滤沉淀物的滤液孔33，而位于容置框3底部的滑板62上固设有滤液孔33的遮板（图中未示出），遮板与容置框3的底壁滑动贴合，当滑动的滑板62驱使压块623按压楔形块63时，遮板滑移远离滤液孔33；当滑动的滑板62回归原位时，遮板覆盖滤液孔33。

在本实施例中，参照图1和图2，滤水孔511于滤液管51靠近压滤板4的一端周侧开设有多个，滤液管51靠近压滤板4的一端贯穿压滤板4，且贯穿压滤板4的一端连通有供气软管41，供气软管41上设置有用于对供气软管41的连通口进行闭合或打开的控制阀411，供气软管41远离压滤板4的一端连通设置有供气件，供气件可以为空压机、带有滤网的鼓风机或存储有二氧化碳的高压储气罐等。容置框3的底部竖直设置有集水斗31，集水斗31的一端开口朝向多个滤液孔33，集水斗31的另一端开口连通设置有柔性送液管32，柔性送液管32远离集水斗31的一端与母液池相连通，以在母液池内进行氯化铵的生产，而后再将反应后的母液泵送入碳化塔1内进行液体循环利用。

在上下两压滤组件6共同驱使容置框3和压滤板4相互靠近的过程中，下部滑动的滑板62带动遮板滑移，以使遮板不再覆盖滤液孔33，此时在容置框3和压滤板4的内壁挤压碳酸氢钠沉淀的过程中，挤出水一部分沿滤液管51的滤水孔511进入滤液管51，而进入滤液管51的母液在供气件的气流供给下沿柔性出液管53鼓入母液池，从而实现了沉淀物与附着水的有效分离。而另一部分母液沿滤液孔33排出，并在重力作用下落入集水斗31中，然后另一部分母液沿柔性送液管32排至母液池。

在另一实施例中，多个滤水孔511设置在滤液管51靠近容置框3的一端周侧，在上下两压滤组件6共同驱使容置框3和压滤板4相互靠近时，滤液管51与容置框3发生相对移动，然后滤液管51上的多个滤水孔511移动至容置框3的穿孔内壁处，从而使得碳酸氢钠沉淀物的单次压滤过程中，穿孔的开口边缘周壁对滤水孔511处的粘附沉淀物进行有效刮除。

参照图1和图2，为了将过滤腔内进压滤的沉淀物进行排出，容置框3的底壁以及压滤板4的底部均呈倾斜状设置，且容置框3倾斜低侧的一侧壁上开设有出料口，出料机构包括振动组件71以及用于对出料口进行开启或闭合的开合组件72。振动组件71包括弹性件和振动器712，弹性件可以为伸缩杆、橡胶垫、弹性支撑座或支撑弹簧711，本实施例中弹性件为支撑弹簧711。支撑弹簧711呈矩阵状固设在安装架2上，容置框3的底部与多个支撑弹簧711的顶端固定连接，使得容置框3通过多个支撑弹簧711弹性支撑于安装架2上；振动器712为振动电机，振动器712固设在容置框3外壁上且用于驱使容置框3振动。

开合组件72包括滑移设置在容置框3上的封板721以及直线动力件722，直线动力件722竖直固定安装在容置框3外壁上且位于出料口的上方，直线动力件722的输出端与封板721的上端固定连接，通过直线动力件722驱使封板721进行滑动，以使滑动的封板721滑移覆盖或滑移远离出料口，以实现出料口的打开或闭合。

待压滤组件6完成沉淀物的压滤后，压滤组件6驱使容置框3与压滤板4相互远离，然后开合组件72打开出料口，振动器712驱使容置框3发生高频振动，以通过高频振动将过滤腔内的沉淀物沿出料口振动排出。然后通过在出料口处设置传送带，并使传送带的传送输出端朝向锻造炉，即可将碳酸氢钠沉淀快速传送至锻造炉中进行煅烧。

本申请实施例一种液体循环纯碱制备系统的实施原理为：在进行纯碱的制备时，由碳化塔1流出的浑浊溶液沿进料口进行过滤腔中，然后过滤组件5过滤溶液，并将过滤出的母液抽出至母液池中，而过滤剩余的碳酸氢钠沉淀截留在过滤腔中；然后压滤组件6驱使容置框3与压滤板4相互靠近，使得容置框3与压滤板4之间过滤腔的空间大幅缩小，以使得容置框3与压滤板4对内部的沉淀进行挤压排水，从而大幅度减少碳酸氢钠沉淀上残留的附着水。待压滤完成后，通过出料机构排出过滤腔中的碳酸氢钠沉淀物，并通过传送带将碳酸氢钠沉淀物送入锻造炉；此时的碳酸氢钠沉淀物上的附着水大幅减少，在煅烧碳酸氢钠制作纯碱的过程中，由于附着水减少而减少了氯化钠析出量，有效的提高了纯碱的成品纯度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。