一种硅胶生产用梯度洗涤系统及方法
阅读说明：本技术 一种硅胶生产用梯度洗涤系统及方法 (Gradient washing system and method for silica gel production ) 是由 陈卫群 许亦祥 陈勤彰 徐建伟 于 2020-12-08 设计创作，主要内容包括：本发明公布了一种硅胶生产用梯度洗涤系统及其方法,本发明集成硅胶梯度洗涤涉及的梯度酸泡系统、梯度热水洗涤系统、捞胶系统、洗水自循环系统、压缩空气鼓气系统,通过梯度洗涤配套的工艺、装置实现高效洗涤,提高生产效率和产品稳定性,降低生产水、电、气单耗,系统实现DCS自动控制,劳动强度低、工作环境好,容易实现规模化、自动化生产,具有良好的经济效益和社会效益,具有良好的推广意义。(The invention discloses a gradient washing system for silica gel production and a method thereof, the invention integrates a gradient acid soaking system, a gradient hot water washing system, a gel fishing system, a washing water self-circulation system and a compressed air blowing system which are involved in silica gel gradient washing, realizes high-efficiency washing by a process and a device matched with the gradient washing, improves the production efficiency and the product stability, reduces the unit consumption of produced water, electricity and gas, realizes DCS automatic control by the system, has low labor intensity and good working environment, is easy to realize large-scale and automatic production, has good economic benefit and social benefit, and has good popularization significance.)
技术领域
本发明属于无机硅胶生产方法技术领域，具体涉及一种硅胶生产用梯度洗涤系统及方法。
背景技术
无机硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代得特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。目前硅胶生产过程的水洗自动化程度低，酸泡过程和水洗过程大部分需要采用人工操作，人工强度大，容易出错造成生产返工，生产效率低，难以实现真正意义上的节能、节水、节酸、节电。
发明内容
要解决的技术问题
硅胶生产过程的水洗自动化程度低，酸泡过程和水洗过程大部分需要采用人工操作，人工强度大，容易出错造成生产返工，生产效率低，难以实现真正意义上的节能、节水、节酸、节电。
技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种硅胶生产用梯度洗涤系统，包括喷淋塔、热水缓存罐、水洗罐、一级酸回收罐、二级酸回收罐、原液酸罐和管道混合器，所述水洗罐的数量不低于6个，每个所述水洗罐通过串洗管进行串联，并且将每个水洗罐分为单双号，单号水洗罐采用一级梯度硫酸进行酸泡，双号水洗罐采用二级梯度硫酸进行酸泡，所述喷淋塔通过管道将热水供给给热水缓存罐，所述热水缓存罐通过管道将热水供给首个所述水洗罐，每个所述水洗罐的顶部将洗涤完后的含酸热水通过管道连接一级酸回收罐，每个所述水洗罐的底部将酸泡液通过管道连接二级酸回收罐，所述一级酸回收罐和所述二级酸回收罐的出液端分别通过管道连接管道混合器，而所述管道混合器的进液端通过管道连接原液酸罐，所述管道混合器将回收过来的酸液通过管道输送至所述水洗罐。
进一步地，所述水洗罐自带循环水泵和压缩空气鼓气系统，采用循环泵输送上进下出，通过流量计和液位控制实现进出水平衡。
进一步地，每个所述水洗罐之间的串洗管上设有计量泵，所述热水缓存罐有温度和液位控制系统，所述喷淋塔设有自来水进管。
一种硅胶生产用梯度洗涤方法，该方法所述的硅胶生产用梯度洗涤系统，具体包括以下步骤：
首先将硅酸钠和稀硫酸经制胶制粒反应得到的硅凝胶粒分别导流至水洗罐中，水洗罐分单双号罐，通过系统上的阀门调节单号水洗罐中的通入一级梯度硫酸，通过系统上的阀门调节双号水洗罐中的通入二级梯度硫酸，酸泡时间完成后从水洗罐底部排酸泡水分别进废水处理系统和一级酸回收罐或二级酸回收罐，酸泡水排尽后的水洗罐并入串洗系统的尾罐进行梯度热水串洗，第一个水洗罐采用新鲜热水洗涤，洗涤合格后进外设捞胶系统循环冲洗捞胶，捞胶水进干燥尾气中喷淋塔回收热水用于洗涤，每个水洗罐配有自循环水泵和压缩空气鼓气系统，洗涤过程的自动循环和压缩空气鼓气。
进一步地，串洗过程连续开启自循环泵，间断压缩空气鼓气，每个水洗罐的串洗时间4~6h，串洗热水温度50~60℃，压缩空气鼓气每隔1~2h鼓气1~3min，水洗终点水pH4.0~4.5，水洗终点水比电阻4000~6000Ω·cm。
进一步地，该洗涤方法通过调节阀、开关阀、气动阀、在线流量计、在线温度计、在线液位计、在线PH计、在线电导仪、泵电机、传输网带电机连锁匹配DCS控制程序实现自动化控制。
进一步地，酸泡用酸采用流量计计量控制用量和配制浓度，酸泡用稀硫酸质量浓度为3.0~3.6%，酸泡用酸量/制胶二氧化硅量的比值为3.5~4.0。
（3）有益效果
本发明的有益效果：本发明克服工业化规模化生产的弊端，通过工艺系统装置的分散集成控制，工艺设备流程合理布局，使硅胶生产实现电气自动化控制，而且节能减排，具有环保意义，解决了现有技术在硅胶生产过程的水洗自动化程度低，酸泡过程和水洗过程大部分需要采用人工操作，人工强度大，容易出错造成生产返工，生产效率低，难以实现真正意义上的节能、节水、节酸、节电的技术问题。
附图说明
附图用来提供对本发明专利的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为硅胶生产用梯度洗涤系统的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明实施例中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
实施例一
请参阅图1，本实施例提供一种硅胶生产用梯度洗涤系统，包括喷淋塔1、热水缓存罐2、水洗罐、一级酸回收罐9、二级酸回收罐10、原液酸罐11和第一管道混合器12和第二管道混合器13，所述水洗罐的数量为6个，分别为水洗罐3、水洗罐4、水洗罐5、水洗罐6、水洗罐7、水洗罐8、每个所述水洗罐通过串洗管进行串联，并且将每个水洗罐分为单双号，单号水洗罐采用一级梯度硫酸进行酸泡，双号水洗罐采用二级梯度硫酸进行酸泡，所述喷淋塔1通过管道将热水供给给热水缓存罐2，所述热水缓存罐2通过管道将热水供给首个所述水洗罐，每个所述水洗罐的顶部将洗涤完后的含酸热水通过管道连接一级酸回收罐9，每个所述水洗罐的底部将酸泡液通过管道连接二级酸回收罐10，所述一级酸回收罐9和所述二级酸回收罐10的出液端分别通过管道连接管道混合器，而所述管道混合器的进液端通过管道连接原液酸罐，所述管道混合器将回收过来的酸液通过管道输送至所述水洗罐。
而且在本实施例中所述水洗罐自带循环水泵和压缩空气鼓气系统，采用循环泵输送上进下出，通过流量计和液位控制实现进出水平衡。每个所述水洗罐之间的串洗管上设有计量泵，所述热水缓存罐2有温度和液位控制系统，所述喷淋塔1设有自来水进管。
本实施例提供一种硅胶生产用梯度洗涤方法，具体包括以下步骤：首先将硅酸钠和稀硫酸经制胶制粒反应得到的硅凝胶粒分别导流至水洗罐中，水洗罐分单双号罐，通过系统上的阀门调节单号水洗罐中的通入一级梯度硫酸，通过系统上的阀门调节双号水洗罐中的通入二级梯度硫酸，酸泡时间完成后从水洗罐底部排酸泡水分别进废水处理系统和一级酸回收罐9或二级酸回收罐10，酸泡水排尽后的水洗罐并入串洗系统的尾罐进行梯度热水串洗，第一个水洗罐采用新鲜热水洗涤，洗涤合格后进外设捞胶系统循环冲洗捞胶，捞胶水进干燥尾气中喷淋塔1回收热水用于洗涤，每个水洗罐配有自循环水泵和压缩空气鼓气系统，洗涤过程的自动循环和压缩空气鼓气。串洗过程连续开启自循环泵，间断压缩空气鼓气，每个水洗罐的串洗时间4~6h，串洗热水温度50~60℃，压缩空气鼓气每隔1~2h鼓气1~3min，水洗终点水pH4.0~4.5，水洗终点水比电阻4000~6000Ω·cm。该洗涤方法通过调节阀、开关阀、气动阀、在线流量计、在线温度计、在线液位计、在线PH计、在线电导仪、泵电机、传输网带电机连锁匹配DCS控制程序实现自动化控制。酸泡用酸采用流量计计量控制用量和配制浓度，酸泡用稀硫酸质量浓度为3.0~3.6%，酸泡用酸量/制胶二氧化硅量的比值为3.5~4.0。本实施例的实验酸洗数据如下：
<i>梯度洗涤水</i>
<i>硫酸含量%</i>
<i>硫酸根含量%</i>
<i>总固物含量%</i>
水洗罐1
0.02
0.17
0.25
水洗罐2
0.07
0.53
0.65
水洗罐3
0.17
1.34
1.49
水洗罐4
0.31
1.48
2.74
水洗罐5
0.51
2.08
3.95
水洗罐6
0.61
3.77
6.22
以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。