[发明专利]循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥系统和方法

说明书

本发明公开了一种循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥系统，包括化学反应单元和物理处理单元，物理处理单元包括真空抽滤装置、滤液收集槽、洗涤液存储槽、蒸馏水收集槽、水喷射泵、鼓风装置、第一离心泵、第二离心泵、滤液存储槽，真空抽滤装置包括上、下设置的抽滤筒和滤液收集槽，从第二离心泵出来的管道分支为第一支管、第二支管和第三支管；化学反应单元包括浸出反应釜、氨吸收釜、第三离心泵、第四离心泵和第二水喷射泵；氨吸收釜和抽滤筒通过管道连接，第三支管的出口连接浸出反应釜，滤液存储槽的出口通过管道连接第五离心泵，第五离心泵的出口通过管道连接浸出反应釜。还公开了利用该系统进行循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥处理的方法。

技术领域

本发明涉及化工领域的化学反应及过滤、洗涤、干燥装置，尤其涉及一种循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥系统和方法。

背景技术

生物医药、化工生产、矿物加工中产物的制备过程中，过滤、洗涤、干燥一般在不同的设备中进行，物料需要在不同的设备中转移，不仅操作繁琐，设备较多，占地面积大，而且由于是敞开体系，容易造成物料损失、泄露、交叉污染，一部分挥发有毒物质恶化生产条件。

目前，现有的过滤、干燥、洗涤一体机装置内部构造复杂，成本高，维修繁琐，仅用于食品、制药、精细化工产品生产，批次小，在无机化工，矿物加工等领域内难以大规模使用。同时，设施均需要外加洗涤水，为过滤物料质量的3～4倍，不仅增加了制水设备和工序，而且产生较多的洗涤废液，需要浓缩处理才能排放，导致能耗大，成本较高。

铵盐浸出提纯氢氧化镁是利用轻烧镁粉、轻烧白云石等氧化镁矿物能与铵盐在加热或减压下反应，得到镁盐与氨气，在常温常压下生成氢氧化镁和铵盐，铵盐循环利用。铵盐浸出提纯碳酸钙是利用石灰石、大理石、方解石等含碳酸钙矿物在加热或减压条件下与铵盐反应，得到钙盐和氨气、二氧化碳，低温下逆向反应，重新得到碳酸钙，铵盐溶液循环使用。氟化铵浸出提纯硅胶是利用石英矿物在加热或减压条件下与氟化铵反应，得到氟硅酸铵和氨气，低温下逆向反应生成硅胶，氟化铵溶液循环使用。由此，可以制备提纯氢氧化镁、碳酸钙、硅胶等产物，具有选择性强，成本低，产品纯度高的优点。

然而，上述工艺存在如下缺陷：1)目前反应装置密封性差，而氨挥发性强，溢出会影响操作环境；2)该方法产生的物料过滤，洗涤中产生的洗涤废水中含有氨，排放废水污染水体，产生富营养化；3)化学沉淀所得产物悬浮液粒度细，过滤困难，易堵塞过滤滤孔，抽滤困难；4)过滤，洗涤，干燥一般分为几个操作单元，间歇式生产，既形成氨挥发，又降低生产率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种环保、节水、连续一体化生产的循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥系统和方法。

本发明的技术方案如下：

一种循环式氨耦合反应、过滤、洗涤、干燥系统，包括化学反应单元和物理处理单元，所述物理处理单元包括真空抽滤装置、滤液收集槽、洗涤液存储槽、蒸馏水收集槽、水喷射泵、鼓风装置、第一离心泵、第二离心泵、滤液存储槽，所述真空抽滤装置包括上、下设置的抽滤筒和滤液收集槽，所述鼓风装置与滤液收集槽通过管道连接，滤液收集槽与所述滤液存储槽、第一离心泵、抽滤筒通过管道依次连接形成一个回路，滤液收集槽与所述水喷射泵、蒸馏水收集槽通过管道依次连接，蒸馏水收集槽还与第二离心泵、抽滤筒通过管道依次连接，所述滤液存储槽与滤液收集槽通过管道连接，从第二离心泵出来的管道分支为第一支管、第二支管和第三支管，所述第一支管连通第二离心泵和水喷射泵，所述第二支管连通第二离心泵和抽滤筒，滤液收集槽与滤液存储槽之间的管道上设置有第一阀门，第二支管上设置有第二阀门，蒸馏水收集槽外设置有水浴冷却外套；

所述化学反应单元包括浸出反应釜、氨吸收釜、第三离心泵、第四离心泵和第二水喷射泵，所述浸出反应釜、第三离心泵、氨吸收釜通过管道依次连接，浸出反应釜、第二水喷射泵、氨吸收釜通过管道依次连接，第四离心泵分别与氨吸收釜和第二水喷射泵通过管道连接使得三者形成一个回路；