CN108568133A - 一种元明粉蒸发结晶装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种元明粉蒸发结晶装置,包括进料装置、一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置、四级分离装置，所述进料装置包括原料罐以及与所述原料罐管连接的进料泵，所述一级分离装置包括与所述进料泵出口端管连接的一效加热器，所述一效加热器的顶端与一效结晶分离器管连接，所述二级分离装置包括与所述一效结晶分离器管连接的二效加热器，所述二效加热器的顶端与二效结晶分离器管连接，所述三级分离装置包括与所述二效结晶分离器管连接的三效加热器，所述三效加热器的顶端与三效结晶分离器管连接，本发明结构简单，操作方便，制作成本低，解决了现有的蒸发结晶装置收集到的元明粉晶体较少，耗能较大的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及废液处理技术领域，具体涉及一种元明粉蒸发结晶装置。
背景技术：
元明粉又叫硫酸钠(Na2SO4)，是硫酸根与钠离子化合生成的盐，硫酸钠溶于水且其水溶液呈弱碱性，溶于甘油而不溶于乙醇。无机化合物，十水合硫酸钠又名芒硝、高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉，暴露于空气容易吸水生成十水合硫酸钠，十水合硫酸钠俗称芒硝。元明粉，白色、无臭、有苦味的结晶或粉末，有吸湿性。外形为无色、透明、大的结晶或颗粒性小结晶，蒸发结晶装置广泛应用于化工行业、有色金属行业、农药行业、食品行业、制药行业、氨法脱硫、矿山冶炼、钢厂、油田等行业的废水治理，通过对废水中晶体的回收将纯粹的环保治理、达标排放深化为环保治理、综合利用，将废水中的氯化铵、氯化钾、硫酸钠等结晶回收利用。
由于硫酸钠物料的特性，主要是硫酸钠的溶解度受温度的变化影响较大，从蒸发器蒸发出料后浓度达到饱和状态或者接近饱和状态，传统技术是进入冷却结晶装置冷却结晶，也就是说靠降温结晶，由于进入冷却结晶装置的硫酸钠饱和溶液或者接近饱和状态的溶液浓度较低，虽经冷却，析出的晶体量较少，经离心分离后收集到的硫酸钠固体量较少，通过冷却结晶装置后，离心的母液温度有大的下降，大量的低温度的离心母液必须要重新回到蒸发系统，重新消耗热能，造成热能的大量浪费。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，操作方便，低耗能，结晶量大的元明粉蒸发结晶装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：、一种元明粉蒸发结晶装置,包括进料装置、一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置、四级分离装置，所述进料装置包括原料罐以及与所述原料罐管连接的进料泵，所述一级分离装置包括与所述进料泵出口端管连接的一效加热器，所述一效加热器的顶端与一效结晶分离器管连接，所述二级分离装置包括与所述一效结晶分离器管连接的二效加热器，所述二效加热器的顶端与二效结晶分离器管连接，所述三级分离装置包括与所述二效结晶分离器管连接的的三效加热器，所述三效加热器的顶端与三效结晶分离器管连接，所述四级分离装置包括与所述三效结晶分离器管连接的四效加热器，所述四效加热器的顶端与四效结晶分离器管连接。
进一步地，所述一效结晶分离器、二效结晶分离器、三效结晶分离器、四效结晶分离器的底部均设有结晶筒，所述结晶筒分别与一效循环泵、二效循环泵、三效循环泵、四效循环泵管连接，所述四级循环泵的出口端与稠厚器管连接，所述稠厚器与离心机管连接，所述离心机分别与母液池、物料罐管连接。
进一步地，所述母液池出口端设有母液泵，所述母液泵与管道混合器管连接，所述管道混合器分别与所述一效加热器、二效加热器、三效加热器、四效加热器的进口端管连接。
进一步地，所述一效加热器的底部出口端通过管道泵与所述一效结晶分离器管连接，所述二效加热器底部出口端通过管道泵与所述二效结晶分离器管连接，所述三效加热器的底部出口端通过管道泵与所述三效结晶分离器管连接，所述四效加热器的底部出口端通过管道泵与所述四效结晶分离器管连接，所述四效结晶分离器的出气端与表面冷凝器管连接，所述表面冷凝器的侧边与真空泵管连接，所述表面冷凝器的底部设有储水罐。
进一步地，所述一效加热器的侧边出水端与一效闪蒸罐管连接，所述一效闪蒸罐的出气端与二效加热器的进气端管连接，所述二效加热器的出水端与二效闪蒸罐管连接，所述二效闪蒸罐的出气端与三效加热器的进气端管连接，所述三效加热器的出水端与三效闪蒸罐的出气端管连接，所述三效闪蒸罐的出气端与四效加热器的进气端管连接，所述四效加热器的出水端与表面冷凝器管连接。
进一步地，所述原料罐与进料泵之间设有降温装置，所述降温装置包括水泵、喷嘴，所述水泵设置在所述原料罐与所述进料泵之间的管道上，所述水泵通过水管与设置在管道内部的喷嘴相连，所述喷嘴的喷水端套接扩散筒，所述扩散筒的内腔沿出水方向逐渐增大。
本发明的工艺流程：
一、物料流程
前道工序60℃的含硫酸钠～30％的溶液→原液送出泵(布置在原车间)→～500m的外管→原料罐→原液进料泵；离心机后离心母液→母液泵→管道混合器→分别进四台加热器循环管；一效出料泵、二效出料泵、三效出料泵、四效出料泵→稠厚器；离心母液→母液池→母液泵回送蒸发系统；
二、蒸汽流程
0.7Mpa的过热蒸汽→抽取一部分二效二次蒸汽进热泵→一效加热器→一效蒸发器、蒸发出的二次蒸汽→二效加热器→二效蒸发器、蒸发出的二次蒸汽→三效加热器→三效蒸发器、蒸发出的二次蒸汽→四效加热器→四效蒸发器、蒸发出的二次蒸汽→表面冷凝器、不凝性气体→真空泵→大气。
三、冷凝水流程
一效加热器冷凝水→一效闪蒸罐→汽进二效加热器，水同二效加热器冷凝水一起→二效闪蒸罐→汽进三效加热器，水同三效加热器冷凝水一起→三效闪蒸罐→汽进四效加热器，水同四效加热器冷凝水一起→冷凝水罐；表面冷凝器冷凝水→冷凝水罐→冷凝水泵→送出系统。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，制作成本低，通过一、二、三、四效结晶分离器，一、二、三、四效加热器，冷凝器的配合连接，解决了现有的蒸发结晶装置收集到的元明粉晶体较少，耗能较大的问题，可以实现硫酸钠溶液结晶的连续性，硫酸钠溶液经一、二、三、四效加热器，一、二、三、四效结晶分离器，不断地蒸发水分，可以使物料在四效结晶分离器中形成大量结晶，提高产能及产品质量，提高设备利用率，提高能量利用率，通过设置降温装置，防止原溶液温度过高导致压力增大，避免原料液对设备的损坏，通过设置扩散器可以增大喷嘴的喷水范围，加快降温速度，通过设置结晶筒可以防止元明粉结晶堆积过多，防止堵塞。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明降温装置的结构示意图；
图3为本发明A部的放大示意图；
其中：1-一效加热器；2-一效结晶分离器；3-二效加热器；4-二效结晶分离器；5-三效加热器；6-三效结晶分离器；7-四效加热器；8-四效结晶分离器；9-表面冷凝器；10-储水罐；11-管道泵；12-一效循环泵；13-二效循环泵；14-三效循环泵；15-四效循环泵；16-离心机；17-母液池；18-物料罐；19-原料罐；20-进料泵；21-水泵；22-水管；23-喷嘴；24-扩散筒；25-结晶筒；26-一效闪蒸罐；27-二效闪蒸罐；28-三效闪蒸罐；29-母液泵；30-管道混合器；31-稠厚器；32-真空泵。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1所示，一种元明粉蒸发结晶装置,包括进料装置、一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置、四级分离装置，进料装置包括原料罐19以及与原料罐19管连接的进料泵20，一级分离装置包括与进料泵20出口端管连接的一效加热器1，一效加热器1的顶端与一效结晶分离器2管连接，二级分离装置包括与一效结晶分离器2管连接的二效加热器3，二效加热器3的顶端与二效结晶分离器4管连接，三级分离装置包括与二效结晶分离器4管连接的的三效加热器5，三效加热器5的顶端与三效结晶分离器6管连接，四级分离装置包括与三效结晶分离器6管连接的四效加热器7，四效加热器7的顶端与四效结晶分离器8管连接，一效结晶分离器2、二效结晶分离器4、三效结晶分离器6、四效结晶分离器8的底部均设有结晶筒25，结晶筒25分别与一效循环泵12、二效循环泵13、三效循环泵14、四效循环泵15管连接，四级循环泵15的出口端与稠厚器31管连接，稠厚器31与离心机16管连接，离心机16分别与母液池17、物料罐18管连接，母液池17出口端设有母液泵29，母液泵29与管道混合器30管连接，管道混合器20分别与一效加热器1、二效加热器3、三效加热器5、四效加热器7的进口端管连接，一效加热器1的底部出口端通过管道泵11与一效结晶分离器2管连接，二效加热器3底部出口端通过管道泵11与二效结晶分离器4管连接，三效加热器5的底部出口端通过管道泵11与三效结晶分离器6管连接，四效加热器7的底部出口端通过管道泵11与四效结晶分离器8管连接，一效加热器1的侧边出水端与一效闪蒸罐26管连接，一效闪蒸罐26的出气端与二效加热器3的进气端管连接，二效加热器3的出水端与二效闪蒸罐27管连接，二效闪蒸罐27的出气端与三效加热器5的进气端管连接，三效加热器5的出水端与三效闪蒸罐28的出气端管连接，三效闪蒸罐28的出气端与四效加热器7的进气端管连接，四效加热器7的出水端与表面冷凝器9管连接。四效结晶分离器8的出气端与表面冷凝器9管连接，表面冷凝器9的侧边与真空泵32管连接，表面冷凝器9的底部设有储水罐10。
通过一、二、三、四效结晶分离器，一、二、三、四效加热器，冷凝器9的配合连接，解决了现有的蒸发结晶装置收集到的元明粉晶体较少，耗能较大的问题，可以实现硫酸钠溶液结晶的连续性，硫酸钠溶液经一、二、三、四效加热器，一、二、三、四效结晶分离器，不断地蒸发水分，可以使物料在四效结晶分离器8中形成大量结晶，提高产能及产品质量，提高设备利用率，提高能量利用率。
实施例2
如图1，图2，图3所示，一种元明粉蒸发结晶装置,包括进料装置、一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置、四级分离装置，进料装置包括原料罐19以及与原料罐19管连接的进料泵20，一级分离装置包括与进料泵20出口端管连接的一效加热器1，一效加热器1的顶端与一效结晶分离器2管连接，二级分离装置包括与一效结晶分离器2管连接的二效加热器3，二效加热器3的顶端与二效结晶分离器4管连接，三级分离装置包括与二效结晶分离器4管连接的的三效加热器5，三效加热器5的顶端与三效结晶分离器6管连接，四级分离装置包括与三效结晶分离器6管连接的四效加热器7，四效加热器7的顶端与四效结晶分离器8管连接，一效结晶分离器2、二效结晶分离器4、三效结晶分离器6、四效结晶分离器8的底部均设有结晶筒25，结晶筒25分别与一效循环泵12、二效循环泵13、三效循环泵14、四效循环泵15管连接，四级循环泵15的出口端与稠厚器31管连接，稠厚器31与离心机16管连接，离心机16分别与母液池17、物料罐18管连接，母液池17出口端设有母液泵29，母液泵29与管道混合器30管连接，管道混合器20分别与一效加热器1、二效加热器3、三效加热器5、四效加热器7的进口端管连接，一效加热器1的底部出口端通过管道泵11与一效结晶分离器2管连接，二效加热器3底部出口端通过管道泵11与二效结晶分离器4管连接，三效加热器5的底部出口端通过管道泵11与三效结晶分离器6管连接，四效加热器7的底部出口端通过管道泵11与四效结晶分离器8管连接，一效加热器1的侧边出水端与一效闪蒸罐26管连接，一效闪蒸罐26的出气端与二效加热器3的进气端管连接，二效加热器3的出水端与二效闪蒸罐27管连接，二效闪蒸罐27的出气端与三效加热器5的进气端管连接，三效加热器5的出水端与三效闪蒸罐28的出气端管连接，三效闪蒸罐28的出气端与四效加热器7的进气端管连接，四效加热器7的出水端与表面冷凝器9管连接。四效结晶分离器8的出气端与表面冷凝器9管连接，表面冷凝器9的侧边与真空泵32管连接，表面冷凝器9的底部设有储水罐10，原料罐19与进料泵20之间设有降温装置，降温装置包括水泵21、喷嘴23，水泵21设置在原料罐19与进料泵20之间的管道上，水泵21通过水管22与设置在管道内部的喷嘴23相连，喷嘴23的喷水端套接扩散筒24，扩散筒24的内腔沿出水方向逐渐增大。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种元明粉蒸发结晶装置,包括进料装置、一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置、四级分离装置，其特征在于：所述进料装置包括原料罐(19)以及与所述原料罐(19)管连接的进料泵(20)，所述一级分离装置包括与所述进料泵(20)出口端管连接的一效加热器(1)，所述一效加热器(1)的顶端与一效结晶分离器(2)管连接，所述二级分离装置包括与所述一效结晶分离器(2)管连接的二效加热器(3)，所述二效加热器(3)的顶端与二效结晶分离器(4)管连接，所述三级分离装置包括与所述二效结晶分离器(4)管连接的的三效加热器(5)，所述三效加热器(5)的顶端与三效结晶分离器(6)管连接，所述四级分离装置包括与所述三效结晶分离器(6)管连接的四效加热器(7)，所述四效加热器(7)的顶端与四效结晶分离器(8)管连接。
2.根据权利要求1所述的一种元明粉蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效结晶分离器(2)、二效结晶分离器(4)、三效结晶分离器(6)、四效结晶分离器(8)的底部均设有结晶筒(25)，所述结晶筒(25)分别与一效循环泵(12)、二效循环泵(13)、三效循环泵(14)、四效循环泵(15)管连接，所述四级循环泵(15)的出口端与稠厚器(31)管连接，所述稠厚器(31)与离心机(16)管连接，所述离心机(16)分别与母液池(17)、物料罐(18)管连接。
3.根据权利要求2所述的一种元明粉蒸发结晶装置，其特征在于：所述母液池(17)出口端设有母液泵(29)，所述母液泵(29)与管道混合器(30)管连接，所述管道混合器(20)分别与所述一效加热器(1)、二效加热器(3)、三效加热器(5)、四效加热器(7)的进口端管连接。
4.根据权利要求1所述的一种元明粉蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效加热器(1)的底部出口端通过管道泵(11)与所述一效结晶分离器(2)管连接，所述二效加热器(3)底部出口端通过管道泵(11)与所述二效结晶分离器(4)管连接，所述三效加热器(5)的底部出口端通过管道泵(11)与所述三效结晶分离器(6)管连接，所述四效加热器(7)的底部出口端通过管道泵(11)与所述四效结晶分离器(8)管连接。
5.根据权利要求1所述的一种元明粉蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效加热器(1)的侧边出水端与一效闪蒸罐(26)管连接，所述一效闪蒸罐(26)的出气端与二效加热器(3)的进气端管连接，所述二效加热器(3)的出水端与二效闪蒸罐(27)管连接，所述二效闪蒸罐(27)的出气端与三效加热器(5)的进气端管连接，所述三效加热器(5)的出水端与三效闪蒸罐(28)的出气端管连接，所述三效闪蒸罐(28)的出气端与四效加热器(7)的进气端管连接，所述四效加热器(7)的出水端与表面冷凝器(9)管连接所述四效结晶分离器(8)的出气端与表面冷凝器(9)管连接，所述表面冷凝器(9)的侧边与真空泵(32)管连接，所述表面冷凝器(9)的底部设有储水罐(10)。
6.根据权利要求1所述的一种元明粉蒸发结晶装置，其特征在于：所述原料罐(19)与进料泵(20)之间设有降温装置，所述降温装置包括水泵(21)、喷嘴(23)，所述水泵(21)设置在所述原料罐(19)与所述进料泵(20)之间的管道上，所述水泵(21)通过水管(22)与设置在管道内部的喷嘴(23)相连，所述喷嘴(23)的喷水端套接扩散筒(24)，所述扩散筒(24)的内腔沿出水方向逐渐增大。
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