本發(fā)明屬于鈣、鍶或鋇的化合物領(lǐng)域，具體涉及一種無硫化氫氣柜連續(xù)碳化生產(chǎn)碳酸鍶、碳酸鋇工藝。
背景技術(shù)：
碳酸鍶（strontiumcarbonate，nanometre），呈白色粉末或顆粒，無臭、無味，主要用于玻殼玻璃、磁性材料、金屬冶煉和鍶鹽制備等領(lǐng)域。
碳酸鋇（bariumcarbonate），是一種六角形微細(xì)晶體或白色粉末，主要用于電子、儀表、冶金工業(yè)。配制焰火，制信號彈，陶瓷涂料，制光學(xué)玻璃的輔料。還用作殺鼠藥、水澄清劑和填料。
碳酸鍶可以采用硫化鍶溶液與二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)制備；碳酸鋇則可以采用硫化鋇溶液與二氧化碳發(fā)生碳化反應(yīng)制備。采用上述方式生產(chǎn)碳酸鍶和碳酸鋇的過程中，產(chǎn)生硫化氫氣體，目前化工企業(yè)都是在廠區(qū)內(nèi)布置氣柜，將產(chǎn)生的硫化氫氣體儲存在氣柜中，并用于其他化工原料的生產(chǎn)之用。但是，硫化氫為易燃?；?，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，所以硫化氫氣體儲存在氣柜仍然非常危險。為了保證使用硫化氫作為原料的后續(xù)生產(chǎn)過程穩(wěn)定，設(shè)置氣柜又是必然的，原因在于現(xiàn)在采用的生產(chǎn)工藝都是十多年前的老工藝，而老工藝技術(shù)落后，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，所以碳酸鍶、碳酸鋇都是采用間接性生產(chǎn)方式的方式，無法保證產(chǎn)生的硫化氫氣體的氣量穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種無硫化氫氣柜連續(xù)碳化生產(chǎn)碳酸鍶、碳酸鋇工藝，采用本發(fā)明的工藝就能取消氣柜，同時能保證使用硫化氫作為原料的后續(xù)生產(chǎn)過程穩(wěn)定。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案如下：
一種無硫化氫氣柜連續(xù)碳化生產(chǎn)碳酸鍶、碳酸鋇工藝，采用連續(xù)碳化系統(tǒng)生產(chǎn)，所述連續(xù)碳化系統(tǒng)系統(tǒng)包括液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管、排氣管、排料管和多個串聯(lián)布置的碳化塔，所述液體進(jìn)料管與第一個碳化塔的上部連通，所述液體進(jìn)料管與第一個碳化塔的上部連通；相鄰兩個碳化塔之間，前一個碳化塔的底部與后一個碳化塔的上部通過液體管道連通，前一個碳化塔的下部與后一個碳化塔的頂部通過氣體管道連通；所述氣體進(jìn)料管一端與最后一個碳化塔的下部連通，所述排料管與最后一個碳化塔的底部連通；相鄰兩個碳化塔之間的液體管道上，以及進(jìn)料管上均安裝有液體泵，所述液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管、排氣管、排料管、液體管道和氣體管道上均安裝有閥門；包括以下工藝步驟：
第一步，依次打開液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管上的閥門，將硫化鍶或者硫化鋇液體經(jīng)過液體進(jìn)料管首先從第一個碳化塔的上部噴淋而下，二氧化碳?xì)怏w從最后一個碳化塔的下部進(jìn)入；
第二步，打開第一個碳化塔、第二個碳化塔之間液體管道和氣體管道上的閥門，調(diào)節(jié)流量使第一個碳化塔內(nèi)維持一個穩(wěn)定的液面；
第三步，打開第二個碳化塔、第三個碳化塔之間液體管道和氣體管道上的閥門，調(diào)節(jié)流量使第二個碳化塔內(nèi)維持一個穩(wěn)定的液面，依次類推；
第四步，調(diào)節(jié)控制氣體進(jìn)料管上的閥門，使二氧化碳與硫化鍶或者硫化鋇溶液完全反應(yīng),所產(chǎn)生的硫化氫氣體由第一個碳化塔頂部的排氣管排出進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)工序；
第五步，打開最后一個碳化塔上排料管上的閥門，排出硫化鍶或者硫化鋇鍶漿，并調(diào)節(jié)流量使最后一個碳化塔內(nèi)維持一個穩(wěn)定液面；
第六步，開車完成，按照以上的流程即可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。
本方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：采用本方案時，硫化鍶或者硫化鋇通過液體進(jìn)料管連續(xù)加入第一個碳化塔中，二氧化碳?xì)怏w通過氣體進(jìn)料管連續(xù)通入最后一個碳化塔中，硫化鍶或者硫化鋇和二氧化碳?xì)怏w在碳化塔中進(jìn)行碳化反應(yīng)生成碳酸鍶、碳酸鋇，同時產(chǎn)生硫化氫氣體，本方案只需要控制第一步中硫化鍶或者硫化鋇以及二氧化碳進(jìn)料穩(wěn)定，同時保證第二步、第三步中各碳化塔中液面穩(wěn)定，即可連續(xù)產(chǎn)生穩(wěn)定流量的硫化氫氣體，反應(yīng)生成碳酸鍶、碳酸鋇連續(xù)從最后一個碳化塔中排出。本方案中能連續(xù)產(chǎn)生氣量穩(wěn)定的硫化氫氣體，所以無需額外設(shè)置氣柜，就能保證使用硫化氫作為原料的后續(xù)生產(chǎn)過程穩(wěn)定進(jìn)行。
優(yōu)化方案1，對基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述排氣管上設(shè)有應(yīng)急支管，應(yīng)急支管上安裝有閥門，所述應(yīng)急支管連通至外部的旋轉(zhuǎn)加熱窯。一旦使用硫化氫氣體作為原料的后續(xù)工序停止，停止液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管的進(jìn)料，同時打開應(yīng)急支管上的閥門，硫化氫氣體就會被排入旋轉(zhuǎn)加熱窯中燃燒，避免硫化氫氣體排放造成危險。
優(yōu)化方案2，對基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，還設(shè)有控制器，與控制器分別電連接的液位傳感器和流量計(jì)，每個碳化塔中均安裝所述液位傳感器，所述液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管、排氣管、排料管、液體管道和氣體管道上均設(shè)有流量計(jì)，所述液體泵均為電控泵，且電控泵與控制器電連接形成連鎖、串級控制。通過液位傳感器檢測每個碳化塔中的液位，通過流量計(jì)液體進(jìn)料管、氣體進(jìn)料管、排氣管、排料管、液體管道和氣體管道中的流量，液位傳感器檢測的信號傳遞給控制器，控制器則控制電控泵，調(diào)整進(jìn)料量，從而保證每個碳化塔中的液位穩(wěn)定。
優(yōu)化方案3，對優(yōu)化方案2的進(jìn)一步優(yōu)化，各碳化塔內(nèi)的液位傳感器為磁翻板液位計(jì)。上述磁翻板液位計(jì)具有耐腐蝕防爆，檢測準(zhǔn)確，檢測范圍大的優(yōu)點(diǎn)，便于更準(zhǔn)確地控制反應(yīng)。
優(yōu)化方案4，對基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，第四步中，檢測反應(yīng)液中鍶離子剩余含量在0.3%以下時，判定為反應(yīng)完全。鍶離子剩余含量控制在上述含量范圍內(nèi)時，既能滿足較高的生產(chǎn)效率，又能較充分地利用原料，避免反應(yīng)不完全，造成原料浪費(fèi)。
優(yōu)化方案5，對基礎(chǔ)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，第五步中，反應(yīng)液中的鍶離子反應(yīng)率達(dá)到95%以上時，即可進(jìn)行排硫化鍶或者硫化鋇鍶漿。反應(yīng)液中的鍶離子反應(yīng)率在上述范圍內(nèi)，能較充分地利用原料，避免反應(yīng)不完全。
優(yōu)化方案6，對基礎(chǔ)方案、優(yōu)化方案1-5任一項(xiàng)的進(jìn)一步優(yōu)化，每個碳化塔上設(shè)有用于分布液體的液體分布器，第一步、第二步或者第三步中還包括液體經(jīng)液體分布器后噴淋的步驟。液體通過液體分布器進(jìn)入碳化塔中，能使二氧化碳在碳化塔內(nèi)上升的過程中就與硫化鍶或者硫化鋇進(jìn)行反應(yīng)，同時能使硫化鍶或者硫化鋇溶液在碳化塔內(nèi)分布更均勻。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種無硫化氫氣柜連續(xù)碳化生產(chǎn)碳酸鍶、碳酸鋇工藝實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：
說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：1號碳化塔1、2號碳化塔2、3號碳化塔3、液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5、排氣管6、氣體管道7、液體管道8、液體泵9、閥門10、應(yīng)急支管11。
實(shí)施例1
本實(shí)施例基本如附圖1所示：一種無硫化氫氣柜連續(xù)碳化生產(chǎn)碳酸鍶、碳酸鋇系統(tǒng)，包括液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5、排氣管6、排料管和多個串聯(lián)布置的碳化塔（本實(shí)施例中以3個碳化塔為例，分別為1號碳化塔1、2號碳化塔2和3號碳化塔3），液體進(jìn)料管4與1號碳化塔1的上部連通；相鄰兩個碳化塔之間，前一個碳化塔的底部與后一個碳化塔的上部通過液體管道8連通，前一個碳化塔的下部與后一個碳化塔的頂部通過氣體管道7連通；氣體進(jìn)料管5一端與3號碳化塔3的下部連通，排料管與3號碳化塔3的底部連通；相鄰兩個碳化塔之間的液體管道8上，以及進(jìn)料管上均安裝有液體泵9，液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5、排氣管6、排料管、液體管道8和氣體管道7上均安裝有閥門10。液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5上的閥門10均為流量閥。通過流量閥可設(shè)定通過流量閥的液體或者氣體的流量，控制方式簡單方便。
本實(shí)施例中，排氣管6上設(shè)有應(yīng)急支管11，應(yīng)急支管11上安裝有閥門10，應(yīng)急支管11連通至外部的旋轉(zhuǎn)加熱窯。一旦使用硫化氫氣體作為原料的后續(xù)工序停止，停止液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5的進(jìn)料，同時打開應(yīng)急支管11上的閥門10，硫化氫氣體就會被排入旋轉(zhuǎn)加熱窯中燃燒，避免硫化氫氣體排放造成危險。
本實(shí)施例中，每個碳化塔上設(shè)有用于分布液體的液體分布器。液體通過液體分布器進(jìn)入碳化塔中，能使二氧化碳在碳化塔內(nèi)上升的過程中就與硫化鍶或者硫化鋇進(jìn)行反應(yīng)，同時能使硫化鍶或者硫化鋇溶液在碳化塔內(nèi)分布更均勻。
包括以下工藝步驟：
第一步，依次打開液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5上的閥門10，讓硫化鍶或者硫化鋇液體經(jīng)過液體進(jìn)料管4首先從1號碳化塔1的上部的液體分布器噴淋而下，二氧化碳?xì)怏w從3號碳化塔3的下部進(jìn)入，進(jìn)入的二氧化碳?xì)怏w的溫度可以為45-50℃，本實(shí)施例中，二氧化碳?xì)怏w的溫度為45℃。
第二步，打開1號碳化塔1、2號碳化塔2之間的液體管道8和氣體管道7上的閥門10，調(diào)節(jié)流量使1號碳化塔1內(nèi)維持一個穩(wěn)定的液面。
第三步，打開2號碳化塔2、3號碳化塔3之間的液體管道8和氣體管道7上的閥門10，調(diào)節(jié)流量使2號碳化塔2內(nèi)維持一個穩(wěn)定的液面。
第四步，調(diào)節(jié)控制氣體進(jìn)料管5上的閥門10，使二氧化碳與硫化鍶或者硫化鋇溶液完全反應(yīng),檢測反應(yīng)液中鍶離子剩余含量在0.3%以下時，判定為反應(yīng)完全，所產(chǎn)生的硫化氫氣體由1號碳化塔1頂部的排氣管6排出進(jìn)入后續(xù)生產(chǎn)工序。
第五步，打開3號碳化塔3上排料管上的閥門10，即可進(jìn)行排硫化鍶或者硫化鋇漿料，之后調(diào)節(jié)流量使3號碳化塔3內(nèi)維持一個穩(wěn)定液面。
第六步，開車完成，按照以上的流程即可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)；碳化塔的塔內(nèi)反應(yīng)溫度可以控制在80-90℃之間。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別之處在于：本實(shí)施例中還設(shè)有控制器，與控制器分別電連接的磁翻板液位計(jì)和流量計(jì)，每個碳化塔中均安裝磁翻板液位計(jì)，液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5、排氣管6、排料管、液體管道8和氣體管道7上均設(shè)有流量計(jì)，液體泵9均為電控泵，且電控泵與控制器電連接。
第二步、第三步或者第五步中，通過磁翻板液位計(jì)檢測每個碳化塔中的液位，通過流量計(jì)液體進(jìn)料管4、氣體進(jìn)料管5、排氣管6、排料管、液體管道8和氣體管道7中的流量，磁翻板液位計(jì)檢測的信號傳遞給控制器，控制器則控制電控泵，調(diào)整進(jìn)料量，從而保證每個碳化塔中的液位穩(wěn)定。
以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。