CN105879424A - 真空闪发降温连续结晶装置 - Google Patents
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Abstract
真空闪发降温连续结晶装置，包括原料储罐、原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，其特征在于：所述原料储罐顺序连接原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，所述自蒸发器顶部通过管道连接一号表面冷却器，一号表面冷却器通过管道连接水环真空泵，水环真空泵通过管道连接一号汽水分离器，所述自蒸发器浆液出口通过管道连接一号真空结晶器浆液入口，一号真空结晶器顶部设置有一号蒸汽喷射真空泵，本发明和间歇结晶比较综合能耗是间歇结晶的40％，结晶粒度均匀，设备结构简单，不结垢、不结疤可长期连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种蒸发结晶装置，尤其是涉及一种真空闪发降温连续结晶装置。
背景技术
目前，冷却结晶中间歇结晶工艺在国内各行业里占了95％以上，劳动生产率低下，主要是人工操作，产品质量得不到保证，综合能耗高，配套的冷冻系统、盐水低温水系统占地面积大、电耗大、腐蚀性大，有的采用冷冻结晶工艺，堵管、结疤现象突出，需经常清洗，劳动强度大用户不欢迎，更为主要的是产品粒度细(有的如面粉)，脱水困难，结块严重影响了产品的质量。
发明内容
本发明针对上述问题，提供真空闪发降温连续结晶装置，和间歇结晶比较综合能耗是间歇结晶的40％，结晶粒度均匀，大小粒径在一定范围内可以调整；结晶器带有立式轴流泵可进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大；设备结构简单、附属设备少、操作简单、不需要冷冻系统、盐水系统，只要蒸汽和冷却循环水，不结垢、不结疤可以长期连续性生产。
本发明的技术方案是：真空闪发降温连续结晶装置，包括原料储罐、原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，其特征在于：所述原料储罐顺序连接原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，所述自蒸发器顶部通过管道连接一号表面冷却器，一号表面冷却器通过管道连接水环真空泵，水环真空泵通过管道连接一号汽水分离器，所述自蒸发器浆液出口通过管道连接一号真空结晶器浆液入口，一号真空结晶器顶部设置有一号蒸汽喷射真空泵，一号真空结晶器底部设置有一号立式轴流泵，一号真空结晶器底部在一号立式轴流泵一侧设置有一号真空结晶器浆液回流出口，一号真空结晶器中部外侧壁溢流口与一号溢流管连接，一号溢流管连接二号真空结晶器溢流入口，一号真空结晶器浆液出口通过管道连接一号浆液泵，一号浆液泵通过管道连接二号真空结晶器浆液入口，二号真空结晶器顶部设置有二号蒸汽喷射真空泵，二号真空结晶器底部设置有二号立式轴流泵，二号真空结晶器底部在二号立式轴流泵一侧设置有二号真空结晶器浆液回流出口，二号真空结晶器中部外侧壁溢流口与二号溢流管连接，二号溢流管连接三号真空结晶器溢流入口，二号真空结晶器浆液出口通过管道连接二号浆液泵，二号浆液泵通过管道连接三号真空结晶器浆液入口，三号真空结晶器顶部设置有三号蒸汽喷射真空泵，三号真空结晶器底部设置有三号立式轴流泵，三号真空结晶器底部在三号立式轴流泵一侧设置有三号真空结晶器浆液回流出口，三号真空结晶器中部外侧壁溢流口与母液管连接，母液管连接母液泵，母液泵通过管道连接母液储罐，三号真空结晶器浆液出口通过管道连接三号浆液泵，三号浆液泵通过管道连接水力旋流器浆液入口，水力旋流器浆液出口通过管道连接母液桶，浆液桶内设有浆液桶搅拌器，浆液桶上层稀浆液出口通过管道连接母液桶，离心机浆液出口通过管道连接母液桶，母液桶通过管道连接母液泵，母液泵通过管道连接三号真空结晶器浆液入口，一号真空结晶器浆液回流出口、二号真空结晶器浆液回流出口、三号真空结晶器浆液回流出口通过回流管连接原料储罐，一号蒸汽喷射真空泵进口、二号蒸汽喷射真空泵进口、三号蒸汽喷射真空泵进口连接蒸汽入口，一号蒸汽喷射真空泵出口、二号蒸汽喷射真空泵出口、三号蒸汽喷射真空泵出口连接二号表面冷却器，二号表面冷却器通过管道连接四号蒸汽喷射真空泵，四号蒸汽喷射真空泵连接三号表面冷却器，三号表面冷却器通过管道连接二号水环真空泵，二号水环真空泵连接二号汽水分离器，一号水环真空泵、二号水环真空泵通过管道连接水箱，一号表面冷却器、二号表面冷却器、三号表面冷却器通过管道连接水箱。
本发明的有益效果是：
1、综合能耗低，和间歇结晶比较综合能耗是间歇结晶的40％，结晶粒度均匀，大小粒径在一定范围内可以调整。占地面积小、节省投资、生产均衡。劳动效率和劳动生产率极大提高。可以进行自动化控制，如压力、温度、液位、流量等。
2、结晶器带有立式轴流泵可进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大，并且能对结晶粒度进行调整。
3、真空闪发降温连续结晶主体设备结构简单、附属设备少、操作简单、不需要冷冻系统、盐水系统，只要蒸汽和冷却循环水，不结垢、不结疤可以长期连续性生产。稳定性好操作人员少。操作中可自动可手动，压力、温度、流量等技术参数每小时打印一次，劳动生产率获得极大提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中A处放大示意图。
图3为图1中B处放大示意图。
图4为图1中C处放大示意图。
图1、图2、图3、图4中，1.原料储罐，2.原料泵，3.自蒸发器浆液入口，4.自蒸发器浆液出口，5.自蒸发器，6.一号表面冷却器，7.一号水环真空泵，8.一号汽水分离器，9.一号蒸汽喷射真空泵，10.一号真空结晶器，11.一号真空结晶器中部外侧壁溢流口，12.一号真空结晶器浆液入口，13.一号真空结晶器浆液回流出口，14.一号立式轴流泵，15.一号真空结晶器浆液出口，16.一号浆液泵，17.二号蒸汽喷射真空泵，18.二号真空结晶器，19.二号真空结晶器中部外侧壁溢流口，20.二号真空结晶器溢流入口，21.二号真空结晶器浆液入口，22.二号真空结晶器浆液回流出口，23.二号立式轴流泵，24.二号真空结晶器浆液出口，25.二号浆液泵，26.三号蒸汽喷射真空泵，27.三号真空结晶器，28.三号真空结晶器中部外侧壁溢流口，29.三号真空结晶器溢流入口，30.三号真空结晶器浆液入口，31.三号真空结晶器浆液回流出口，32.三号立式轴流泵，33.三号真空结晶器浆液出口，34.三号浆液泵，35.母液泵，36.母液泵，37.水力旋流器出口，38.水力旋流器入口，39.水力旋流器，40.浆液桶，41.离心机浆液出口，42.离心机，43.母液桶，44.蒸汽入口，45.二号表面冷却器，46.四号蒸汽喷射真空泵，47.三号表面冷却器，48.二号水环真空泵，49.二号汽水分离器，50.母液储罐，51.水箱，52.一号蒸汽喷射真空泵进口，53.一号蒸汽喷射真空泵出口，54.二号蒸汽喷射真空泵进口，55.二号蒸汽喷射真空泵出口，56.三号蒸汽喷射真空泵进口，57.三号蒸汽喷射真空泵出口，58.一号溢流管，59.二号溢流管，60.母液管，61.回流管，62.浆液桶搅拌器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明是真空闪发降温连续结晶装置，包括原料储罐1、原料泵2、自蒸发器5、一号真空结晶器10、二号真空结晶器18、三号真空结晶器27、水力旋流器39、浆液桶40、离心机42，其特征在于：所述原料储罐1顺序连接原料泵2、自蒸发器5、一号真空结晶器10、二号真空结晶器18、三号真空结晶器27、水力旋流器39、浆液桶40、离心机42，所述自蒸发器5顶部通过管道连接一号表面冷却器6，一号表面冷却器6通过管道连接水环真空泵7，水环真空泵7通过管道连接一号汽水分离器8，所述自蒸发器5浆液出口4通过管道连接一号真空结晶器浆液入口12，一号真空结晶器10顶部设置有一号蒸汽喷射真空泵9，一号真空结晶器10底部设置有一号立式轴流泵14，一号真空结晶器10底部在一号立式轴流泵14一侧设置有一号真空结晶器浆液回流出口13，一号真空结晶器10中部外侧壁溢流口11与一号溢流管58连接，一号溢流管58连接二号真空结晶器溢流入口20，一号真空结晶器浆液出口15通过管道连接一号浆液泵16，一号浆液泵16通过管道连接二号真空结晶器浆液入口21，二号真空结晶器18顶部设置有二号蒸汽喷射真空泵17，二号真空结晶器18底部设置有二号立式轴流泵23，二号真空结晶器18底部在二号立式轴流泵23一侧设置有二号真空结晶器浆液回流出口22，二号真空结晶器18中部外侧壁溢流口19与二号溢流管59连接，二号溢流管59连接三号真空结晶器溢流入口29，二号真空结晶器浆液出口24通过管道连接二号浆液泵25，二号浆液泵25通过管道连接三号真空结晶器浆液入口30，三号真空结晶器27顶部设置有三号蒸汽喷射真空泵26，三号真空结晶器27底部设置有三号立式轴流泵32，三号真空结晶器27底部在三号立式轴流泵32一侧设置有三号真空结晶器浆液回流出口31，三号真空结晶器27中部外侧壁溢流口28与母液管60连接，母液管60连接母液泵36，母液泵36通过管道连接母液储罐50，三号真空结晶器浆液出口33通过管道连接三号浆液泵34，三号浆液泵34通过管道连接水力旋流器浆液入口38，水力旋流器浆液出口37通过管道连接母液桶43，浆液桶40内设有浆液桶搅拌器62，浆液桶40上层稀浆液出口通过管道连接母液桶43，离心机浆液出口41通过管道连接母液桶43，母液桶43通过管道连接母液泵35，母液泵35通过管道连接三号真空结晶器浆液入口30，一号真空结晶器浆液回流出口13、二号真空结晶器浆液回流出口22、三号真空结晶器浆液回流出口31通过回流管61连接原料储罐1，一号蒸汽喷射真空泵进口52、二号蒸汽喷射真空泵进口54、三号蒸汽喷射真空泵进口56连接蒸汽入口44，一号蒸汽喷射真空泵出口53、二号蒸汽喷射真空泵出口55、三号蒸汽喷射真空泵出口57连接二号表面冷却器45，二号表面冷却器45通过管道连接四号蒸汽喷射真空泵46，四号蒸汽喷射真空泵46连接三号表面冷却器47，三号表面冷却器47通过管道连接二号水环真空泵48，二号水环真空泵48连接二号汽水分离器49，一号水环真空泵7、二号水环真空泵48通过管道连接水箱51，一号表面冷却器6、二号表面冷却器45、三号表面冷却器47通过管道连接水箱51。
本发明的工作原理和过程为：原料储罐1中的磷酸三钠溶液(8.5m3/h，浓度为21.5％，温度85～90℃)，在原料泵2作用下进入自蒸发器5，在自身余热(温度85～90℃)及一号水环真空泵7作用下进行自蒸发，达到一定浓度后从一号真空结晶器浆液入口12进入一号真空结晶器10，关闭自然循环阀门，打开一号浆液泵16和一号立式轴流泵14，进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大，并且能对结晶粒度进行调整，在一号蒸汽喷射真空泵9的作用下，进行闪蒸结晶，使结晶后的物料不断的饱和结晶，一号真空结晶器10内的晶体自然沉降到结晶器下方，由一号浆液泵16送入二号真空结晶器浆液入口21，结晶器上方的溢流液通过一号真空结晶器中部外侧壁溢流口11从一号溢流管58流入二号真空结晶器溢流入口20，在二号真空结晶器18内，关闭自然循环阀门，打开二号浆液泵25和二号立式轴流泵23，进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大，并且能对结晶粒度进行调整，在二号蒸汽喷射真空泵17的作用下，进行闪蒸结晶，使结晶后的物料不断的饱和结晶，二号真空结晶器18内的晶体自然沉降到结晶器下方，由二号浆液泵25送入三号真空结晶器浆液入口31，结晶器上方的溢流液通过二号真空结晶器中部外侧壁溢流口19从二号溢流管59流入三号真空结晶器溢流入口29，在三号真空结晶器27内，关闭自然循环阀门，打开三号浆液泵34和三号立式轴流泵32，进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大，并且能对结晶粒度进行调整，在三号蒸汽喷射真空泵26的作用下，进行闪蒸结晶，使结晶后的物料不断的饱和结晶，从一号真空结晶器10到二号真空结晶器18，再到三号真空结晶器27各真空结晶器的温度逐渐降低，真空度逐渐增加，三号真空结晶器27内的晶体自然沉降到结晶器下方，由三号浆液泵34送入水力旋流器入口38，在水力旋流器39的作用下，浆液从水力旋流器出口37流出，进入母液桶43，母液桶43中的浆液在母液泵35的作用下，从三号真空结晶器浆液入口30进入三号真空结晶器27，结晶器上方的溢流液通过三号真空结晶器中部外侧壁溢流口28在母液泵36的作用下通过母液管60流入母液储罐50(5.5m3/h，浓度为7％，温度22℃)，从水力旋流器39底部进入浆液桶40的浓浆液，在浆液桶搅拌器62的作用下，稀浆液通过管道进入母液桶43，浓浆液进入离心机42进行固液分离，Na3PO4.12H2O(4200Kg/h)结晶体从离心机42流出，浆液从离心机浆液出口41流入母液桶，从一号真空结晶器浆液回流出口13、二号真空结晶器浆液回流出口22、三号真空结晶器浆液回流出口31回流的浆液通过回流管61进入原料储罐1；
蒸发的水在二号表面冷却器45、三号表面冷却器47的作用下回收由泵送回循环使用。
由此可见，本发明真空闪发降温连续结晶装置，和间歇结晶比较综合能耗是间歇结晶的40％，结晶粒度均匀，大小粒径在一定范围内可以调整；结晶器带有立式轴流泵可进行内部自循环，能使结晶的晶核在允稳区中不断长大，结晶粒度比FC型结晶器要大；设备结构简单、附属设备少、操作简单、不需要冷冻系统、盐水系统，只要蒸汽和冷却循环水，不结垢、不结疤可以长期连续性生产。
Claims (1)
1.真空闪发降温连续结晶装置，包括原料储罐、原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，其特征在于；所述原料储罐顺序连接原料泵、自蒸发器、一号真空结晶器、二号真空结晶器、三号真空结晶器、水力旋流器、浆液桶、离心机，所述自蒸发器顶部通过管道连接一号表面冷却器，一号表面冷却器通过管道连接水环真空泵，水环真空泵通过管道连接一号汽水分离器，所述自蒸发器浆液出口通过管道连接一号真空结晶器浆液入口，一号真空结晶器顶部设置有一号蒸汽喷射真空泵，一号真空结晶器底部设置有一号立式轴流泵，一号真空结晶器底部在一号立式轴流泵一侧设置有一号真空结晶器浆液回流出口，一号真空结晶器中部外侧壁溢流口与一号溢流管连接，一号溢流管连接二号真空结晶器溢流入口，一号真空结晶器浆液出口通过管道连接一号浆液泵，一号浆液泵通过管道连接二号真空结晶器浆液入口，二号真空结晶器顶部设置有二号蒸汽喷射真空泵，二号真空结晶器底部设置有二号立式轴流泵，二号真空结晶器底部在二号立式轴流泵一侧设置有二号真空结晶器浆液回流出口，二号真空结晶器中部外侧壁溢流口与二号溢流管连接，二号溢流管连接三号真空结晶器溢流入口，二号真空结晶器浆液出口通过管道连接二号浆液泵，二号浆液泵通过管道连接三号真空结晶器浆液入口，三号真空结晶器顶部设置有三号蒸汽喷射真空泵，三号真空结晶器底部设置有三号立式轴流泵，三号真空结晶器底部在三号立式轴流泵一侧设置有三号真空结晶器浆液回流出口，三号真空结晶器中部外侧壁溢流口与母液管连接，母液管连接母液泵，母液泵通过管道连接母液储罐，三号真空结晶器浆液出口通过管道连接三号浆液泵，三号浆液泵通过管道连接水力旋流器浆液入口，水力旋流器浆液出口通过管道连接母液桶，浆液桶内设有浆液桶搅拌器，浆液桶上层稀浆液出口通过管道连接母液桶，离心机浆液出口通过管道连接母液桶，母液桶通过管道连接母液泵，母液泵通过管道连接三号真空结晶器浆液入口，一号真空结晶器浆液回流出口、二号真空结晶器浆液回流出口、三号真空结晶器浆液回流出口通过回流管连接原料储罐，一号蒸汽喷射真空泵进口、二号蒸汽喷射真空泵进口、三号蒸汽喷射真空泵进口连接蒸汽入口，一号蒸汽喷射真空泵出口、二号蒸汽喷射真空泵出口、三号蒸汽喷射真空泵出口连接二号表面冷却器，二号表面冷却器通过管道连接四号蒸汽喷射真空泵，四号蒸汽喷射真空泵连接三号表面冷却器，三号表面冷却器通过管道连接二号水环真空泵，二号水环真空泵连接二号汽水分离器，一号水环真空泵、二号水环真空泵通过管道连接水箱，一号表面冷却器、二号表面冷却器、三号表面冷却器通过管道连接水箱。
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