CN104958929A - 一种内折流式结晶分离器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内折流式结晶分离器，其主体结构为立式容器，从上到下分为蒸发区、沉降区和浓缩区，沉降区内设置特殊结构的导流管、筒体挡圈和溢流挡圈，使结晶分离器内的过饱和浓盐水在结晶器内有充分的停留时间，使结种颗粒尽量长大，结晶颗粒通过重力沉降进入盐浆浓缩区，然后由盐浆出料口送到分离工序，过饱和液分别通过导流管、筒体挡圈和溢流挡圈，最后上部溢流的清液由出料口排出再进入强制循环加热系统，结晶分离器上部为蒸发区，闪蒸的气体通过特殊的除雾器进行除沫，能够使二次蒸汽冷凝液满足水质要求，最后不凝气体和一部分饱和水蒸气经过真空泵达标外排。
Description
技术领域
本发明涉及废浓盐水蒸发结晶设备领域，具体是一种内折流式结晶分离器。
背景技术
在当前环保法规政策下，化工行业的废水处理已提到前所未有的高度，特别是工业废水“零排放”概念的提出，使得工业废水处理后的浓盐水的蒸发结晶成为工业污水处理的关键装置，而结晶装置是整个装置的最核心工序，也是工业废水“零排放”的难点；目前，结晶器工艺主要是浓盐水通过蒸发浓缩后进入闪蒸器内进一步蒸发降温，使过饱和溶液结晶，结晶后盐浆进行离心分离，而结晶器的设计主要有如下缺点和不足：
（1）、常规的结晶分离器存在晶种生长时间不够的问题，导致结晶盐颗粒不大，虽然达到一定固含量的盐浆，进入后续工序仍然难以分离，导致离心机分离的结晶盐含水量过大，离心机的工作效率较低；
（2）、为保证结晶分离器出料满足一定的固含量，常规结晶分离器缺乏有效的固体监控措施，会出现固含量过大导致系统堵塞的状况，最终影响整个装置的正常运行；
（3）、常规结晶分离器上部缺乏有效的除沫设施，在装置负荷波动的情况，特别是真空泵气量突然加大会导致结晶器上部闪蒸的二次蒸汽容易夹带雾沫，影响二次蒸汽冷凝水的质量。
发明内容 本发明的目的是提供一种内折流式结晶分离器，以解决现有技术结晶器中存在的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种内折流式结晶分离器，其特征在于：包括有呈中心对称六边形状的下容器，以及呈圆筒状的上容器，上容器顶部筒口封闭连接有椭圆形的上部封头，上容器底部筒口从下容器顶部伸入下容器内，且上、下容器共中心轴线，上容器位于下容器中的底部筒口口壁连接有筒体挡圈，上容器的上部封头的顶部中心竖向连通有二次蒸汽出口，二次蒸汽出口一侧安装有伸入二次蒸汽出口中的螺旋结构的喷嘴，上容器内上部位于喷嘴下方设置有波纹板状的除沫器，下容器上部连通有排气口，下容器内壁中间位置位于筒体挡圈上方设置有环绕上容器的溢流挡圈，下容器一侧对应溢流挡圈位置连通有清液出料口，还包括有共中心轴线设置在下容器内的锥体状的导流管，导流管上端穿过筒体挡圈从上容器底部筒口伸入上容器内中间位置，导流管下端共中心轴连通有浓盐废水进口，且浓盐废水进口从下容器底部穿出，由导流管上端上方的上容器内区域形成蒸发区，由导流管上端下方的上容器内区域、下容器内区域形成沉降区，由浓盐废水进口内区域形成浓缩区。
所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：由上、下容器构成立式容器结构。
所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：下容器底部连通有排净口。
所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：下容器下部还连通有盐浆出料口、在线重度式密度计口。
本发明采取椭圆顶部、锥底的立式容器结构，立式容器结构内从上到下分为蒸发区、沉降区和浓缩区，蒸发区中设置波纹板除沫器，除沫器上方设置螺旋结构的喷嘴，使喷淋液成实心状，用以洗涤闪蒸汽中夹带的液沫，喷淋液采用二次蒸汽冷凝液，用于保证该系统蒸发的二次蒸汽冷凝水的水质；
本发明在沉降区设置同心锥体的导流管，导流管底部与立式容器的浓盐废水进口相连通，被加热的强制循环溶液从浓盐废水进口进入导流管，沿导流管上行到立式容器内上部液面，经过闪蒸浓缩后的过饱和溶液沿导流管外侧下行，下行到立式容器连接的筒体挡圈底部后再继续上翻，此过程使过饱和溶液中的晶种不断长大下沉，上清液再通过溢流挡圈上行并从上部溢流到清液出料口，本发明此特殊的结构设计使液相中的晶种有更长的停留时间使晶种长大；其次在结晶分离器的底部设置在线密度计，通过实时监控结晶分离器底部的结晶盐固含量来调节该单元的物料平衡和蒸发强度，防止结晶盐在结晶分离器底部固含量过大而产生堵塞，最终影响系统的正常运行；
由于浓盐废水中含有浓度较高的腐蚀性介质，包括卤素离子、氟离子和各种酸根离子等，本结晶分离器采用碳钢和钛材复合材料制造，既提高设备的抗腐蚀性能和使用效果，又节约设备的投资成本。
本发明的有益效果为：
本发明利用特殊设置的内部结构，使被加热浓盐水饱和液从浓盐废水进口进入导流管，沿导流管上行到上部液面，经过闪蒸浓缩后的过饱和溶液沿导流管外侧下行，下行到筒体挡圈底部后再继续上翻，此过程使过饱和溶液中的晶种不断长大下沉，上清液再通过溢流挡圈上行并从上部溢流到清液出料口，以此来使液相晶体成长区有更长的停留时间供晶种长大，有利于后续工序对结晶盐的分离；其次在结晶分离器的底部设置在线密度计，通过实时监控结晶分离器底部的结晶盐固含量来调节该单元的物料平衡和蒸发强度，防止结晶盐在结晶分离器底部固含量过大而产生堵塞，影响系统的正常运行；本结晶分离器顶部设置除沫器，并附带液体喷雾装置，用以洗涤闪蒸汽中夹带的液沫，保证该系统蒸发的二次蒸汽冷凝水的水质。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种内折流式结晶分离器，包括有呈中心对称六边形状的下容器2，以及呈圆筒状的上容器1，上容器1顶部筒口封闭连接有椭圆形的上部封头3，上容器1底部筒口从下容器2顶部伸入下容器2内，且上、下容器1、2共中心轴线，上容器1位于下容器2中的底部筒口口壁连接有筒体挡圈8，上容器1的上部封头3的顶部中心竖向连通有二次蒸汽出口6，二次蒸汽出口6一侧安装有伸入二次蒸汽出口6中的螺旋结构的喷嘴12，上容器1内上部位于喷嘴12下方设置有波纹板状的除沫器11，下容器2上部连通有排气口10，下容器2内壁中间位置位于筒体挡圈8上方设置有环绕上容器1的溢流挡圈9，下容器2一侧对应溢流挡圈9位置连通有清液出料口5，还包括有共中心轴线设置在下容器2内的锥体状的导流管7，导流管7上端穿过筒体挡圈8从上容器1底部筒口伸入上容器1内中间位置，导流管7下端共中心轴连通有浓盐废水进口4，且浓盐废水进口4从下容器2底部穿出，由导流管7上端上方的上容器1内区域形成蒸发区16，由导流管7上端下方的上容器1内区域、下容器2内区域形成沉降区17，由浓盐废水进口4内区域形成浓缩区18。
由上、下容器1、2构成立式容器结构。
下容器2底部连通有排净口13。
下容器2下部还连通有盐浆出料口14、在线密度计口15。
具体实施例1：本发明满足30m3/h处理能力的浓盐水蒸发结晶装置的结晶分离器：
（1）、工艺流程:浓盐水被加热升温到110℃左右，然后从进料口进入经导流管进入结晶分离器上部，在40KPa（A）左右的负压环境下过热溶液闪蒸浓缩，产生的二次蒸汽从顶部经除沫器后除沫后排出，再经过喷雾湿法除雾后进入冷凝系统，浓缩后的过饱和浓盐水溶液从导流筒顶部溢出后下行，经内侧筒体挡圈折流后继续上行，最后澄清母液经溢流挡圈溢流到外侧储液区，然后从清液出料口流出；过饱和浓盐水溶液中的晶种在沉降区并不断长大，最后进入浓缩区从盐浆出料口排出分离，在生产期间，实时监控晶盐浓缩区内结晶盐的固含量，来保证系统的正常运行，，根据结晶盐的组分，一般控制固含量在15%-20%之间。
（2）、设备结构: 本发明采取椭圆顶部、锥底的立式容器结构，结晶分离器筒体采用碳钢和钛材复合材料制造，整个结晶分离器从上到下分为蒸发区、沉降区和浓缩区，气相蒸发区设置波纹板除沫器，气体出口处设置螺旋结构的液体喷嘴，使喷淋液成实心状，可有效洗涤闪蒸汽中夹带的液沫；沉降区中央为一锥形导流筒，锥筒规格为Φ1100×Φ550×2800H，底部通过弯管与进料管连接，外侧为结晶分离器筒体挡圈，筒体挡圈直径为2850mm，目的是对下行溶液的折流，筒体挡圈外侧为溢流挡圈，溢流挡圈直径为3400mm，上部设有排气管口；浓缩区为锥形结构，用于收集浓缩上部沉降区的结晶盐颗粒，浓缩区设有在线密度计口，用于实时监视此区域内结晶盐的固含量。
具体实施例2：本发明满足50m3/h处理能力的浓盐水蒸发结晶装置的结晶分离器：
（1）、工艺流程:浓盐水被加热升温到110℃左右，然后从进料口进入经导流管进入结晶分离器上部，在40KPa（A）左右的负压环境下过热溶液闪蒸浓缩，产生的二次蒸汽从顶部经除沫器后除沫后排出，再经过喷雾湿法除雾后进入冷凝系统，浓缩后的过饱和浓盐水溶液从导流筒顶部溢出后下行，经内侧筒体挡圈折流后继续上行，最后澄清母液经溢流挡圈溢流到外侧储液区，然后从清液出料口流出；过饱和浓盐水溶液中的晶种在沉降区并不断长大，最后进入浓缩区从盐浆出料口排出分离，在生产期间，实时监控晶盐浓缩区内结晶盐的固含量，来保证系统的正常运行，根据结晶盐的组分，一般控制固含量在15%-20%之间。
（2）、设备结构: 本发明采取椭圆顶部、锥底的立式容器结构，结晶分离器筒体采用碳钢和钛材复合材料制造，整个结晶分离器从上到下分为蒸发区、沉降区和浓缩区，气相蒸发区设置波纹板除沫器，气体出口处设置螺旋结构的液体喷嘴，使喷淋液成实心状，可有效洗涤闪蒸汽中夹带的液沫；沉降区中央为一锥形导流筒，锥筒规格为Φ1400×Φ700×3000H，底部通过弯管与进料管连接，外侧为结晶分离器筒体挡圈，筒体挡圈直径为3000mm，目的是对下行溶液的折流，筒体挡圈外侧为溢流挡圈，溢流挡圈直径为3600mm，上部设有排气管口；浓缩区为锥形结构，用于收集浓缩上部沉降区的结晶盐颗粒，浓缩区设有在线密度计口，用于实时监视此区域内结晶盐的固含量。
Claims (4)
1.一种内折流式结晶分离器，其特征在于：包括有呈中心对称六边形状的下容器，以及呈圆筒状的上容器，上容器顶部筒口封闭连接有椭圆形的上部封头，上容器底部筒口从下容器顶部伸入下容器内，且上、下容器共中心轴线，上容器位于下容器中的底部筒口口壁连接有筒体挡圈，上容器的上部封头的顶部中心竖向连通有二次蒸汽出口，二次蒸汽出口一侧安装有伸入二次蒸汽出口中的螺旋结构的喷嘴，上容器内上部位于喷嘴下方设置有波纹板状的除沫器，下容器上部连通有排气口，下容器内壁中间位置位于筒体挡圈上方设置有环绕上容器的溢流挡圈，下容器一侧对应溢流挡圈位置连通有清液出料口，还包括有共中心轴线设置在下容器内的锥体状的导流管，导流管上端穿过筒体挡圈从上容器底部筒口伸入上容器内中间位置，导流管下端共中心轴连通有浓盐废水进口，且浓盐废水进口从下容器底部穿出，由导流管上端上方的上容器内区域形成蒸发区，由导流管上端下方的上容器内区域、下容器内区域形成沉降区，由浓盐废水进口内区域形成浓缩区。
2.根据权利要求1所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：由上、下容器构成立式容器结构。
3.根据权利要求1所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：下容器底部连通有排净口。
4.根据权利要求1所述的一种内折流式结晶分离器，其特征在于：下容器下部还连通有盐浆出料口、在线重度式密度计口。
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