CN102267717B - 一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种化工原料的生产工艺，具体涉及一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺。本发明蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，包括：原料预处理、原液预热、浓缩、分离、干燥等步骤。具有步骤简单、耗能少、生产效率高等优点。

Description

一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺
技术领域
本发明涉及一种化工原料的生产工艺，具体涉及一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺。
背景技术
蒸发结晶是通过蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出的过程。硫酸锌溶液浓度较低时，在常温下不会出现结晶，要从低浓度的硫酸锌溶液中获得含水硫酸锌晶体或无水硫酸锌必通常采用蒸发结晶的方式除掉硫酸锌溶液中的水分，使硫酸锌从不饱和变成饱和，并开始新出晶体来实现。现有的技术中均采用普通的蒸发设备及工艺，利用蒸发水分，冷却结晶的方式得到含水硫酸锌或无水硫酸锌，目前所采用这些蒸发结晶工艺均存在步骤繁琐、耗能高、生产效率低、硫酸锌纯度不高的等缺点。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种步骤简单、耗能少、生产效率高的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其包括以下步骤：
原料预处理：在反应池中除去硫酸锌液中的铁、钴、铜杂质；
原液预热：将上述硫酸锌液通过进料泵将泵入板式换热器中进行预热，至硫酸锌液加热到80-95℃；
浓缩：将预热后的硫酸锌液送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液；
分离：将上述浓缩液与蒸发过程中产生的水蒸气一起送入到分离室进行结晶分离；冷却后得到含结晶水的硫酸锌；
干燥：将上述含结晶水的硫酸锌通过干燥器干燥后得到一水硫酸锌。
其中所述的原料预处理中所采用的除去铁、钴、铜杂质的方法为本领域所常用之方法。
优选的，本发明所述分离步骤中，所述分离室中有分离器，所述分离器为热结晶分离器，其中的结晶采用热结晶方式。
为保证硫酸锌结晶均匀，所述热结晶分离器的温度设置在80-90℃。
为了进一步提高声场效率，减小能耗，本发明所述浓缩步骤中的板式蒸发器优选为板式降膜蒸发器。板式降膜蒸发器能有效抑制了盐类物质在蒸发器内析出,使盐的析出过程在分离室内完成;增大了蒸发动力,提高了蒸发效率;由于板式降膜蒸发器还具有自清洗作用,传热系数有很大的提高。
所述浓缩步骤中通过罗茨压缩机、离心压缩机、单螺杆压缩机将蒸发产生的二次蒸汽能量再利用。
为了优化反应步骤，保证最后产物的纯度，本发明的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺还包括了在浓缩步骤中，蒸发过程检测硫酸锌原液的浓度，直到硫酸锌原液的中硫酸锌的质量浓度达到60%以上。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺中所采用的板式蒸发器，可利用较低温度的热源,回收低温热源中的热量, 并具有蒸水能力大、蒸汽消耗低、冷凝水质量好、回水比高等优点，因此进一步简化了本发明的工艺流程，并有效提高了硫酸锌的生产效率，在整个工艺流程中所产生的蒸汽均可以回收利用，进一步减小了整个个工艺流程的能耗；因此，本发明的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺具有步骤简单、耗能少、生产效率高等优点。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
 一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其包括以下步骤：
原料预处理：在反应池中除去硫酸锌液中的铁、铜、钴杂质；
原液预热：将上述硫酸锌液通过进料泵将泵入板式换热器中进行预热，至硫酸锌液加热到80-95℃；
浓缩：将预热后的硫酸锌液送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液；
分离：将上述浓缩液与蒸发过程中产生的水蒸气一起送入到分离室进行结晶分离；冷却后得到含结晶水的硫酸锌；
干燥：将上述含结晶水的硫酸锌通过干燥器干燥后得到一水硫酸锌。
优选的，本发明所述分离步骤中，所述分离室中有分离器，所述分离器为热结晶分离器，其中的结晶采用热结晶方式。
实施例1
硫酸锌溶液，其中硫酸锌的质量浓度为38%，按照上述步骤除去其中的铁、钴、铜等杂质，在板式换热器中预热至80℃后，送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液，蒸发过程中检测硫酸锌液的浓度，测得浓缩液的质量浓度为65%，再将上述浓缩液送入分离室进行结晶分离，得到ZnSO4·7H2O，经干燥器干燥后得到ZnSO4·H2O。
实施例2
硫酸锌溶液，其中硫酸锌的质量浓度为35%，按照上述步骤除去其中的铁、钴、铜等杂质，在板式换热器中预热至90℃后，送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液，蒸发过程中检测硫酸锌液的浓度，测得浓缩液的质量浓度为61%，再将上述浓缩液送入分离室进行结晶分离，得到ZnSO4·5H2O，经干燥器干燥后得到ZnSO4·H2O。
实施例3
硫酸锌溶液，其中硫酸锌的质量浓度为30%，按照上述步骤除去其中的铁、钴、铜等杂质，在板式换热器中预热至95℃后，送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液，蒸发过程中检测硫酸锌液的浓度，测得浓缩液的质量浓度为69%，再将上述浓缩液送入分离室进行结晶分离，得到ZnSO4·5H2O，经干燥器干燥后得到ZnSO4·H2O。
实施例4
硫酸锌溶液，其中硫酸锌的质量浓度为40%，按照上述步骤除去其中的铁、钴、铜等杂质，在板式换热器中预热至90℃后，送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液，蒸发过程中检测硫酸锌液的浓度，测得浓缩液的质量浓度为66%，再将上述浓缩液送入分离室进行结晶分离，得到ZnSO4·4H2O，经干燥器干燥后得到ZnSO4·H2O。
上述实施例仅为本发明优选实施方式，不能以此来限定本发明的保护范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所作的任何非实质性的变化及替换，均属于本发明所要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其特征在于：其包括以下步骤：
原料预处理：在反应池中除去硫酸锌液中的铁、钴、铜杂质；
原液预热：将上述处理后的硫酸锌液通过进料泵泵入板式换热器中进行预热，至硫酸锌液加热到80-95℃；
浓缩：将预热后的硫酸锌液送入到板式蒸发器中蒸发水分，得到浓缩液；
分离：将上述浓缩液与蒸发过程中产生的水蒸气一起送入到分离室进行结晶分离；得到含结晶水的硫酸锌；
干燥：将上述含结晶水的硫酸锌通过干燥器干燥后得到一水硫酸锌；所述分离步骤中，所述分离室中有分离器，所述分离器为热结晶分离器，其中的结晶采用热结晶方式，所述热结晶分离器的温度设置在80-90℃。
2.根据权利要求1所述的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其特征在于：所述浓缩步骤中所用的板式蒸发器为板式降膜蒸发器。
3.根据权利要求1所述的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其特征在于：所述浓缩步骤中通过罗茨压缩机、离心压缩机、单螺杆压缩机将蒸发产生的二次蒸汽能量再利用。
4.根据权利要求1所述的蒸发结晶法制备硫酸锌的工艺，其特征在于：原料预处理前的硫酸锌液的质量浓度为30-40%。
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