[发明专利]一种用于钾肥生产中组合结构的高效水力旋流器

说明书

【技术领域】

本发明涉及旋流器设备技术领域，具体地说，是一种用于钾肥生产中组合结构的高效水力旋流器。

【背景技术】

迄今为止，水力旋流器的应用已经有100多年的历史，第一个水力旋流器专利是Bretney在美国专利上申请的。1914年水力旋流器正式应用于磷肥的工业生产。但直到20世纪30年代后期才以用于纸浆工业中的水处理的商品形式出现。1943年，美国原子能委员会的Tepef和Woods将水力旋流器用于乙醚-水系统的分离。水力旋流器用于脱除油中的水后，开始出现大量的有关水力旋流器方面的文献，此时水力旋流器已经成为一种标准的固-液分离设备。

水力旋流器之所以在化学工业、石油工业、轻工、环保等领域应用的如此广泛，归功于它的一些突出优点，首先它的结构简单紧凑，成本低廉，易于安装和操作，几乎不需要维护和附属设备，虽然体积小，但处理能力大；而旋流中存在的较高的剪切力可以破坏颗粒间的凝聚，是非常有利于固体颗粒分级与洗涤的。它被成功应用于液体澄清、料浆浓缩、固体颗粒分级、分类与洗涤、液体除气与除砂以及非互溶液体的分离等。例如矿物冶金工程中的分级、选别、产物的浓缩、金银浸出和湿法冶金过程的洗涤以及回水澄清等；石油化工工业中的原油脱水、含油废水的去油、裂化油中催化剂的回收、聚合物或结晶体的提取、活性和非活性晶体的分离、颜料生产过程中的颗粒分级等，粮食加工和食品工业中粗细粒分级和去杂、淀粉的洗涤、食用油浸出液的澄清等，造纸工业中纸张涂料的制备、造纸废水的处理等；环保工程中的工业和生活废水的澄清与净化、工业和生活废水的除尘脱硫与净化、工业和生活废渣的处理等等。

目前，旋流器应用的领域越来越多了，在青藏高原的察尔汗盐湖，水力旋流器被用在反浮选-冷结晶的钾肥生产工艺中。在该工艺中，由晶间卤水经盐田滩晒而制得氯化钾生产的基础原料，主要含有氯化钠(NaCl)、硫酸钙(CaSO4)、氯化钾(KCl)和氯化镁(MgCl2)四种无机盐化合物。其中，CaSO4是粗光卤石矿中粒度最小、含量最少、在饱和卤水中溶解度最小的一种杂质。CaSO4杂质对钾肥产品有重要的影响，微量CaSO4的存在会导致氯化钾产品品质的急剧降低。CaSO4虽然不是粗光卤石中的主要杂质，但在整个工艺中富集，最终的产品中含量可以达到2.6％左右。它的存在会直接影响到产品的质量，无法深加工成KCl产品。因此，提高氯化钾产品的等级品位，满足工业需求，脱除氯化钾中的硫酸钙含量是非常重要的。

在不改动原反浮选-冷结晶氯化钾生产工艺的基础上，总结粗钾脱钙存在的问题，同时要注意氯化钾粒度经过旋流设备会变小的问题，分析整个氯化钾生产工艺，确定了在反浮选-冷结晶工艺中应用水力旋流器进行硫酸钙杂质的分离。由于在饱和的氯化钾溶液和大量氯化钾晶体存在，所以旋流器必须经过结构改进才能高效率的运行在钾肥生产工艺中。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于钾肥生产中组合结构的高效水力旋流器。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于钾肥生产中组合结构的高效水力旋流器，其特征在于，其包含溢流管，圆柱段，溢流管外部及下端的组合结构，圆锥段，进料管和底流管；进料管和圆柱段通过焊接连接，圆柱段和圆锥段通过螺纹连接，圆锥段与底流管通过螺纹连接，紧缩套筒通过其上的螺纹固定底流管上，组合结构与溢流管通过焊接连接，组合结构内部通过焊条与溢流管外部固定。

所述的组合结构由抑制水力旋流器内部短路流动的挡板和提高水力旋流器分离效率的结构件组成。

在旋流器的溢流管下端增加抑制短路流的流场优化结构件，用来优化流场，提高分离效率。

所述的结构件包括固定件和活动件。

固定件的形状为圆柱形或者流线型，用以固定活动件，其上端连接于溢流管下端。

活动件的形状包括圆柱形、流线型、渐开线型、零包络面型、旋流器空气柱型等形状。

溢流管与圆柱段通过法兰连接，上下法兰通过法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成连接。

溢流管外部及下端的组合结构与溢流管通过焊接连接，为进一步固定，组合结构内部通过焊条与溢流管外部固定。

圆柱段下段套筒内表面设有内螺纹，圆锥段上段套筒外表面设有与圆柱段内螺纹相匹配的外螺纹。

主要应用于反浮选-冷结晶生产钾肥脱除其中微量硫酸钙杂质的工艺中，同时不局限于该工艺，也可以应用在其他需要进行微量固体颗粒杂质从大量液体中分离的工业生产中。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：