CN103466658A - 氰化钠的蒸发浓缩装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氰化钠的蒸发浓缩装置和方法，在现有技术的基础上增加蒸汽压缩机及再沸器等主要设备，将物料蒸发过程中产生二次蒸汽与再沸器中循环的工质换热，压缩工质蒸汽并用来加热氰化钠液体物料，达到蒸发浓缩的目的。该方法能够显著降低蒸汽蒸汽耗量，节能效果显著，在相对低温的条件下进行蒸发浓缩，能有效提高产品质量，是一种高效的、经济的方法。

Description

氰化钠的蒸发浓缩装置和方法
技术领域
本发明涉及氰化钠的合成反应的后处理设备和工艺，尤其涉及氰化钠水溶液的蒸发浓缩装置和方法。
背景技术
我国氰化钠产品主要用于金属冶炼、化工合成、农药、医药、电镀工业等。冶金工业主要用于黄金、白银、铜、锌等贵重金属的提炼；医药工业主要作为一部分医药的添加剂，如咖啡因、黄连素、可口碱、氨茶碱、乙胺嘧啶等的生产；化工合成主要用作合成三聚氯氰、EDTA、氰乙酸、丙二酸甲酯、羟基乙氰等；电镀工业主要用于镀铜、银、镉及锌等的络合剂；农药工业主要用于合成菊酯类农药。其它行业如饲料添加剂、化学纤维、造纸等也消耗一部分。
目前氰化钠主要的生产方法有安氏法、轻油裂解法、丙烯腈副产法，由氢氰酸和氢氧化钠反应，得到氰化钠溶液经蒸发、结晶、固液分离、干燥、成型，包装成产品。其中蒸发和结晶过程是影响氰化钠产品质量的重要环节之一。氰化钠水溶液的结晶过程都是采用真空蒸发以控制氰化钠水溶液蒸发时的温度不会过高，防止氰化钠在水中发生水解。
现有技术中对氰化钠物料浓缩过程使用单效蒸发器蒸发，对系统真空度要求高，物料终点温度升高，导致氰化钠水解，影响产品品质，同时现有方法的弊端是蒸汽消耗量大，能源成本极高。
发明内容
    为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种氰化钠的蒸发浓缩装置，包括结晶分离器，所述蒸发浓缩装置还包括与结晶分离器串联的强制循环泵和至少一个加热器。
    作为优选的技术方案，所述蒸发浓缩装置还包括再沸器和蒸汽压缩机。
作为优选的技术方案，所述蒸发浓缩装置包括加热器A，B，加热器A连接结晶分离器进料口，加热器B连接结晶分离器出料口，加热器A，B相互连通，强制循环泵设置于加热器A、B之间。
    作为优选的技术方案，所述结晶分离器二次蒸汽出口与再沸器二次蒸汽入口相连接，再沸器下部工质出口通过蒸汽压缩机分别与加热器A，B相连接。
    作为优选的技术方案，所述装置还包括换热器，所述换热器与加热器A原料入口相连接；所述加热器A、B的工质出口与换热器工质入口相连接。
作为进一步优选的技术方案，上述装置还包括原料储液罐和工质罐，原料储液罐由液泵控制通过换热器与加热器A原料入口相连接；所述工质罐与再沸器顶部工质入口相连接；加热器A、B的工质出口与换热器工质入口相连接，相应的工质出口与工质罐相连接。
作为进一步优选的技术方案，再沸器底部工质出口通过循环泵与再沸器顶部工质入口相连接。
作为进一步优选的技术方案，结晶分离器底部出口设置的出料管道进一步分为两个分支，其中一个分支通过阀门控制与储罐相连接；另一分支通过阀门控制与结晶分离器上部入口相连接。
    作为进一步优选的技术方案，加热器A管层上口与结晶分离器相连接，加热器A管层下口通过强制循环泵与加热器B管层下口相连接，结晶分离器底部出口设置两个分支，其中一个分支为出料管道，另一个分支与加热器B管层上口与相连接，结晶分离器上部的二次蒸汽出口与再沸器壳层相连接，再沸器管层下部工质出口通过蒸汽压缩机分别与加热器A，B壳层上部工质入口相连接。
本发明还提供一种氰化钠的蒸发方法：包括如下步骤：
1）、氰化钠液体物料从加热器A进料，随强制循环从加热器A出料进入结晶分离器，在结晶分离器内进行闪蒸，浓缩液和二次蒸汽在结晶分离器中进行汽液分离；
2）、气液分离后的二次蒸汽，进入再沸器，对工质进行加热，加热后的工质蒸汽通过蒸汽压缩机压缩后分别通入加热器A、B对物料进行加热；
3）、气液分离后的浓缩液被强制循环泵依次泵入加热器B和加热器A，与工质蒸汽发生热交换，浓缩物料升温后再次进入结晶分离器，在结晶分离器内进行闪蒸，直至固液比达到要求后出料。
作为优选技术方案，加热器A、B排出的工质进入换热器，对氰化钠液体物料进行加热，物料经预热后进入加热器A。
作为优选技术方案，工质从工质罐进入再沸器，通过循环泵在再沸器中循环，与二次蒸汽充分进行热交换；从换热器排出的工质重新回到工质罐。
作为优选技术方案，浓缩液在循环过程中，部分浓缩液从出料管道出料，经检测固液比达到要求，进入储罐中储存；经检测固液比未达到要求，从结晶分离器上部进入，重新循环。
上述任一技术方案中，所述再沸器选自：板式再沸器、降膜再沸器或列管式再沸器中的一种。
上述任一技术方案中，所述工质选自：氟利昂或液氨。
本发明的上述所有技术方案或技术特征之间可根据需要进行组合，并非对本发明进行的特别限制。
附图说明
图1为本发明蒸发浓缩装置的结构示意图
图1中：1为结晶分离器，2为加热器A，3为加热器B，4为再沸器，5为蒸汽压缩机，6为强制循环泵，7为原料储液罐，8为工质罐，9为液泵，10为换热器，11为循环泵，12为储罐。
具体实施方式
实施例1
    氰化钠液体物料（31-38%氰化钠、水69-62%、温度：40℃、流量：3.3-4.0t/h）从原料储液罐7出发经液泵9进入换热器10，从加热器A 2管层下口进入，当塔内液位达到指定液位时，启动强制循环泵6，物料从喷嘴泵入结晶分离器1中闪蒸（蒸发温度40-42℃），浓缩液和二次蒸汽在结晶分离器1中进行汽液分离，结晶分离器1顶压力30～80Mpa、温度30～40℃。
气液分离后的二次蒸汽进入再沸器4壳层，工质（氟利昂或液氨）从工质罐进入再沸器4管层，工质经循环泵11在管层中循环，与壳层二次蒸汽充分进行热交换，加热后的工质（22-24℃）蒸气经压缩机5（功率2×160KW）压缩后（46-48℃）分别进入加热器A 2、B 3壳层，换热后的部分二次蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由凝水泵排出转入环保处理。
气液分离后的浓缩液在强制循环泵6的作用下，依次循环至加热器B 3和加热器A 2管层，与壳层的工质进行热交换，再次泵入结晶分离器1中闪蒸，蒸发总量2700Kg/h，循环量为1100m3/h，结晶分离器温度35～40℃。从壳层排出的工质（～46℃）进入换热器10，加热氰化钠液体物料后回到工质罐8。
多次循环加热、闪蒸，系统运行稳定后，结晶分离器1中的部分浓缩物料从出料口排出，取样检测固液比达3：1～4：1，即可稳定出料进入储罐12；若固液比未达到要求，浓缩物料重新进入分离罐1继续循环，直至浓度符合出料要求。
本发明具有如下技术效果：
1、节约蒸汽：原蒸发需要使用蒸汽，改用本发明的蒸发浓缩工业后，蒸发过程不再使用蒸汽，节约中压蒸汽7.0t/ t产品，低压蒸汽2.5 t/t产品。
2、电消耗低：吨蒸发水量压缩机电耗：≤ 100kwh。
3、降低循环水消耗：蒸发设备循环水消耗为零。
4、减少废水排放：避免单效蒸发设备产生大量的废水，尤其是避免使用蒸汽喷射泵蒸汽冷凝水。
现有技术中的方法使用高真空25-30mmHg系统，以0.2MPa蒸汽作热源，以单效蒸发器蒸发。本发明采用低温蒸发浓缩装置和方法，以蒸汽压缩机及降膜再沸器等主要设备，将物料蒸发过程中产生二次蒸汽与降膜再沸器中循环的工质换热，压缩工质蒸汽并用来加热氰化钠液体，达到浓缩的目的。本发明的方法能显著降低蒸汽蒸汽耗量，节能效果显著；在相对低温的条件下进行蒸发浓缩，能有效提高产品质量，是一种氰化钠溶液浓缩的制备氰化钠固体高效的、经济方法。

Claims (10)

1.一种氰化钠的蒸发浓缩装置，包括结晶分离器（1），其特征在于：所述蒸发浓缩装置还包括与结晶分离器（1）串联的强制循环泵（6）和至少一个加热器。
2.如权利要求1所述的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述蒸发浓缩装置还包括再沸器（4）和蒸汽压缩机（5）。
3.如权利要求1或2所述的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述蒸发浓缩装置包括加热器A，B（2，3），加热器A（2）连接结晶分离器（1）进料口，加热器B（3）连接结晶分离器（1）出料口，加热器A，B（2，3）相互连通，强制循环泵（6）设置于加热器A、B（2，3）之间。
4.如权利要求3所述的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述结晶分离器（1）二次蒸汽出口与再沸器（4）二次蒸汽入口相连接，再沸器（4）下部工质出口通过蒸汽压缩机（5）分别与加热器A，B（2，3）相连接。
5.如权利要求4所述的蒸发浓缩装置，其特征在于：所述装置还包括换热器（10），所述换热器（10）与加热器A（2）原料入口相连接；所述加热器A、B（2，3）的工质出口与换热器（10）工质入口相连接。
6.一种氰化钠的蒸发浓缩方法：包括如下步骤：
1）、氰化钠液体物料从加热器A（2）进料，随强制循环从加热器A（2）出料进入结晶分离器（1），在结晶分离器（1）内进行闪蒸，浓缩液和二次蒸汽在结晶分离器（1）中进行汽液分离；
2）、气液分离后的二次蒸汽，进入再沸器（4），对工质进行加热，加热后的工质蒸汽通过蒸汽压缩机（5）压缩后分别通入加热器A、B（2，3）对物料进行加热；
3）、气液分离后的浓缩液被强制循环泵（6）依次泵入加热器B（3）和加热器A（2），与工质蒸汽发生热交换，浓缩物料升温后再次进入结晶分离器（1），在结晶分离器（1）内进行闪蒸，直至固液比达到要求后出料。
7.如权利要求6所述蒸发浓缩方法，其特征在于：加热器A、B（2，3）排出的工质进入换热器（10），对氰化钠液体物料进行加热，物料经预热后进入加热器A（2）。
8.如权利要求6或7所述蒸发浓缩方法，其特征在于：工质从工质罐（8）进入再沸器（4），通过循环泵（11）在再沸器（4）中循环，与二次蒸汽充分进行热交换；从换热器（10）排出的工质重新回到工质罐（8）。
9.如权利要求6或7所述蒸发浓缩方法，其特征在于：所述再沸器（4）选自：板式再沸器、降膜再沸器或列管式再沸器中的一种。
10.如权利要求6或7所述蒸发浓缩方法，其特征在于：所述工质选自：氟利昂或液氨。
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