[发明专利]石灰氮液下投料装置

说明书

技术领域：

本发明涉及石灰氮合成双氰胺的投料装置，特别涉及一种石灰氮液下投料装置。

背景技术：

二聚氰胺(缩写DICY或DCD)分子式为(NH₂CN)₂，又名双氰胺、二氰二氨，是一种白色棱形结晶性粉末。双氰胺是一种重要的精细化工原料，可用于医药、染料、涂料、农药、电子、玻璃纤维、润滑剂及阻燃剂等。工业生产双氰胺是通过石灰氮(分子式为CaCN₂)水解、脱钙反应和过滤获得单氰胺(分子式为NH₂CN)液体，然后进行单氰胺聚合、结晶、过滤、干燥得到双氰胺产品。

石灰氮合成双氰胺的反应中，第一步需要石灰氮水解，之前的管道自然下落投料方式，由于石灰氮粉末受潮易粘连，并水解成氢氧化钙和氰酸氢钙而块结，其严重影响其连续投料及投料速度，需要频繁的定期停机维护设备。

为了解决这一问题，之后研发出如ZL201620936483.0公开的“利用二氧化碳加压的投料系统”，该投料系统较原始的投料方式效果要好，设备运行周期长，但还是没能完全解决投料中的难题，主要表现在：投料管道出料口要伸入液面下，由于石灰氮遇水发黏、膨胀，阻力很大，故需要大的气压送料，石灰氮粉末进入水解槽液面下后，一部分溶解，还有相当一部分被气体夹裹着上升，上升到液面气泡爆裂后，石灰氮粉末会充满液面上方的水解槽，同时由于水解槽内湿度高，石灰氮最终会附着在水解槽以及管道上部粘连、结块。另外，在投料时，随着物料及气体的进入，槽内液面会升高，而投料结束以及水解后出料液面会下降，液面的升降变化同样会使石灰氮在管道上粘连、结块，造成的结果是只要断气，投料管就会被堵。

此外，气体投料需要配置一台大功率空压机，比较典型的是需要一台22kw的罗茨风机，及配套的干燥装置、锁空装置(避免空气流入)，设备成本高，而且电能消耗大。

发明内容：

本发明的目的是设计一种不借助气体投料的石灰氮液下投料装置，减少石灰氮在投料装置以及水解槽上的黏连、结块，并显著降低设备成本和电能消耗。

一种石灰氮液下投料装置，包括：旋转驱动装置、投料圆筒、拉伸弹簧；其中，投料圆筒中下部伸入水解槽内，投料圆筒竖直设置且其下端位于液面下，投料圆筒的上部设有进料支路，进料支路倾斜设置使物料可通过自重下落，进料支路与投料圆筒结合部的通路面积大于2倍的进料支路横截面积使物料不会在结合部粘结，投料圆筒顶部设有旋转驱动装置，投料圆筒内装有拉伸弹簧，拉伸弹簧其顶部与旋转驱动装置传动连接，拉伸弹簧的长度与投料圆筒长度相适应，拉伸弹簧与投料圆筒内壁之间留有间隙。

优选的，旋转驱动装置包括电动机和减速机。

优选的，进料支路与投料圆筒的夹角小于等于20度。

优选的，拉伸弹簧与投料圆筒内壁的间隙为1.5～3.5cm。

由于拉伸弹簧本身具有弹性形变的能力，加上其下端未固定，并且拉伸弹簧与投料圆筒内壁之间留有间隙，使得拉伸弹簧在进行螺旋送料的同时，其中下部是做不规则摆动的，尤其是下部不停地与投料圆筒内壁碰撞，从而将原本可能粘结的石灰氮振落；另一方面由于弹簧无中轴，从而避免了石灰氮在中轴和“螺旋叶片”交接处的粘结。在相同的产能下，一套本发明装置相对二氧化碳投料节约设备费用8万元；在电能消耗方面，本本发明只需要装备一台2kw，最多3kw的电动机，能耗节约可观。

附图说明：

附图1是一幅较佳实施方式的石灰氮液下投料装置位于水解槽内的结构示意图。

附图2是一幅较佳实施方式的石灰氮液下投料装置的结构示意图。

图中：旋转驱动装置1、投料圆筒2、拉伸弹簧3、搅拌器91、水解槽92、液面8、进料支路4。

具体实施方式：

如图1、2所示，一种石灰氮液下投料装置，包括：旋转驱动装置1、投料圆筒2、拉伸弹簧3；其中，投料圆筒2中下部伸入带搅拌器91的水解槽92内，投料圆筒2竖直设置且其下端位于液面8下，投料圆筒2的上部设有进料支路4，进料支路4倾斜设置使物料可通过自重下落，进料支路4与投料圆筒2结合部的通路面积大于2倍的进料支路4横截面积使物料不会在结合部粘结，投料圆筒2顶部设有旋转驱动装置1，投料圆筒2内装有拉伸弹簧3，拉伸弹簧3其顶部与旋转驱动装置1传动连接，拉伸弹簧3的长度与投料圆筒2长度相适应，拉伸弹簧3与投料圆筒2内壁之间留有间隙，投料圆筒2目前设计长度在250cm，直径15cm，与之相配套的拉伸弹簧3需要定制，且不可用无轴螺旋叶片替代，因为无轴螺旋叶片刚度高，不利于摆动。

在本实施方式中，旋转驱动装置1包括电动机和减速机。进料支路4与投料圆筒2的夹角小于等于20度。拉伸弹簧3与投料圆筒2内壁的间隙为1.5～3.5cm。