CN109607576A - 一种高纯元明粉的蒸发结晶装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，包括进料装置和分离装置，进料装置包括原料灌、沉淀器和进料管，分离装置由一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置和四级分离装置组成，分离装置包括蒸发器、结晶器、加热室和循环管道，原料罐通过进料管连接有沉淀器，沉淀器通过进料管连接有加热室，加热室的顶部和底部均连接有循环管道，顶部的循环管道连接有蒸发器，底部的循环管道连接有结晶器，本发明结构简单，使用方便，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，能够降低劳动强度，提高生产效率，有效降低能耗，抗盐析、抗结疤能力强，传热系数高，热效率高，溶液纯度高，质量稳定。
Description
【技术领域】
本发明涉及蒸发结晶装置的技术领域，特别是一种高纯元明粉的蒸发结晶装置的技术领域。
【背景技术】
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】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，结构简单，使用方便，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，能够降低劳动强度，提高生产效率，有效降低能耗，抗盐析、抗结疤能力强，传热系数高，热效率高，溶液纯度高，质量稳定，提高了生产效率。
为实现上述目的，本发明提出了一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，包括进料装置和分离装置，所述的进料装置包括原料罐、沉淀器和进料管，所述的分离装置由一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置和四级分离装置组成，所述的分离装置包括蒸发器、结晶器、加热室和循环管道，所述的原料罐通过进料管连接有沉淀器，所述的沉淀器通过进料管连接有加热室，所述的加热室的顶部和底部均连接有循环管道，顶部的所述的循环管道连接有蒸发器，底部的所述的循环管道连接有结晶器。
作为优选，所述的蒸发器的底部设有中央管，所述的中央管穿设在结晶器的内部，所述的蒸发器的顶部设有蒸汽出口，所述的蒸发器的一侧设有循环液进口，所述的蒸汽出口连接有蒸汽管道，所述的循环液进口连接有循环管道。
作为优选，所述的结晶器的一侧设有循环液出口，所述的循环液出口连接有循环管道，所述的循环管道上设有循环泵，所述的结晶器的底部一侧设有元明粉晶体出口，所述的元明粉晶体出口连接有出料管，所述的出料管连接有稠厚器，所述的稠厚器连接有离心机，所述的离心机连接有母液池和物料罐，所述的母液池通过管道连接在所述的进料管上，所述的出料管上设有出料阀门。
作为优选，所述的加热室的一侧上部设有进料口，所述的加热室的一侧下部设有冷凝水出口，所述的冷凝水出口连接有冷凝水管道所述的加热室的顶部和底部连接有循环管道，所述的循环管道的一侧连接有所述的蒸发器的循环液进口，所述的循环管道的另一侧连接有所述的结晶器的循环液出口。
作为优选，所述的蒸汽出口通过蒸汽管道连接有冷凝器，所述的冷凝器连接有储水器，所述的储水器通过蒸汽管道连接在所述的加热室的冷凝水出口上。
作为优选，所述的加热室内设有换热管，所述的换热管的管径为38mm。
作为优选，所述的结晶器的内部设有一块挡板，所述的挡板将所述的结晶器分成结晶生长区和结晶沉降区。
作为优选，所述的蒸发器采用三效蒸发器和四效蒸发器。
作为优选，所述的蒸发器采用带轴流泵的强制循环蒸发器。
本发明的有益效果：本发明结构简单，使用方便，通过循环管道，未形成晶体的元明粉的稀溶液再次返回到蒸发器循环蒸发结晶，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，能够降低劳动强度，提高生产效率，有效降低能耗，通过采用带轴流泵的强制循环蒸发器，强制循环蒸发器抗盐析、抗结疤能力强，传热系数高，通过采用三效或四效蒸发器，热效率高，蒸汽耗量仅为单效蒸发器的1/3，冷却水的消耗量也是其1/3，采用连续蒸发，连续出料的方式操作，溶液纯度高，质量稳定，提高了生产效率。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种高纯元明粉的蒸发结晶装置的结构示意图；
图2是本发明一种高纯元明粉的蒸发结晶装置的分离装置的结构示意图。
图中：1-进料装置、11-原料罐、12-沉淀器、13-进料管、2-分离装置、21-蒸发器、210-中央管、211-蒸汽出口、212-循环液进口、22-结晶器、221-循环液出口、222-元明粉晶体出口、223-出料管、224-出料阀门、225-挡板、226-结晶生长区、227-结晶沉降区、23-加热室、230-换热管、231-进料口、232-冷凝水出口、213-蒸汽管道、24-循环管道、3-循环泵、4-稠厚器、5-离心机、6-母液池、7-物料罐、8-冷凝器、9-储水器。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
参阅图1和图2，本发明一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，包括料装置1和分离装置2，进料装置1包括原料罐11、沉淀器12和进料管13，分离装置2由一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置和四级分离装置组成，分离装置2包括蒸发器21、结晶器22、加热室23和循环管道24，原料罐11通过进料管13连接有沉淀器12，沉淀器12通过进料管13连接有加热室23，加热室23的顶部和底部均连接有循环管道24，顶部的循环管道24连接有蒸发器21，底部的循环管道24连接有结晶器22。
其中，蒸发器21的底部设有中央管210，中央管210穿设在结晶器22的内部，蒸发器21的顶部设有蒸汽出口211，蒸发器1的一侧设有循环液进口212，蒸汽出口211连接有蒸汽管道213，循环液进口12连接有循环管道24。
其中，结晶器22的一侧设有循环液出口221，循环液出口221连接有循环管道24，循环管道24上设有循环泵3，结晶器22的底部一侧设有元明粉晶体出口222，元明粉晶体出口222连接有出料管223，出料管223连接有稠厚器4，稠厚器4连接有离心机5，离心机5连接有母液池6和物料罐7，母液池6通过管道连接在进料管13上，出料管223上设有出料阀门224。
其中，加热室23的一侧上部设有进料口231，加热室23的一侧下部设有冷凝水出口232，冷凝水出口232连接有冷凝水管道233加热室23的顶部和底部连接有循环管道24，循环管道24的一侧连接有蒸发器21的循环液进口212，循环管道24的另一侧连接有结晶器22的循环液出口221。
其中，蒸汽出口211通过蒸汽管道213连接有冷凝器8，冷凝器8连接有储水器9，储水器9通过蒸汽管道213连接在加热室23的冷凝水出口232上。
其中，加热室23内设有换热管230，换热管230的管径为38mm。
其中，结晶器22的内部设有一块挡板225，挡板225将结晶器2分成结晶生长区226和结晶沉降区227。
其中，所述的蒸发器21采用三效蒸发器和四效蒸发器。
其中，所述的蒸发器21采用带轴流泵的强制循环蒸发器。
本发明工作过程：在原料罐11内，将原料用适量冷凝水溶解呈接近饱和溶液，加入沉淀剂，将Ca、Mg、Fe、SO4 2-等转化为难溶沉淀，将溶解液泵入沉淀器12，上清液经精密过滤后送入加热室23，稀溶液在循环泵3的作用下，通过循环管道24进入蒸发器21内，溶液的温度由室温上升到溶液的沸点以上，通过三效蒸发器或者四效蒸发器蒸发浓缩，从中央管210的内壁呈膜状下流，进入结晶器22，因管径的变化，流速变低，晶粒在流动过程中不断长大，并在重力的作用下，大颗粒晶体往下沉降，打开出料阀门224，大颗粒的晶体从元明粉晶体出口222放出，通过出料管223进入稠厚器4，得到我们需要的产品，未形成晶体的元明粉的稀溶液，在循环泵3的作用下，缓慢往上流动，最后由循环液出口221通过循环管道24进入加热室23内，加热室23对循环元明粉溶液进行加热，经循环管道24，从循环液进口212进入蒸发器21进行循环蒸发结晶，蒸发器21产生的蒸汽从蒸汽出口211进入蒸汽管道213，经冷凝器8冷凝，进入储水箱9，加热室23产生的冷凝水也从冷凝水管道233进入储水箱9。
本发明一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，结构简单，使用方便，通过循环管道24，未形成晶体的元明粉的稀溶液再次返回到蒸发器21循环蒸发结晶，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，能够降低劳动强度，提高生产效率，有效降低能耗，通过采用带轴流泵的强制循环蒸发器，强制循环蒸发器抗盐析、抗结疤能力强，传热系数高，通过采用三效或四效蒸发器，热效率高，蒸汽耗量仅为单效蒸发器的1/3，冷却水的消耗量也是其1/3，通过采用连续蒸发，连续出料的方式操作，溶液纯度高，质量稳定，提高了生产效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：包括进料装置(1)和分离装置(2)，所述的进料装置(1)包括原料罐(11)、沉淀器(12)和进料管(13)，所述的分离装置(2)由一级分离装置、二级分离装置、三级分离装置和四级分离装置组成，所述的分离装置(2)包括蒸发器(21)、结晶器(22)、加热室(23)和循环管道(24)，所述的原料罐(11)通过进料管(13)连接有沉淀器(12)，所述的沉淀器(12)通过进料管(13)连接有加热室(23)，所述的加热室(23)的顶部和底部均连接有循环管道(24)，顶部的所述的循环管道(24)连接有蒸发器(21)，底部的所述的循环管道(24)连接有结晶器(22)。
2.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的蒸发器(21)的底部设有中央管(210)，所述的中央管(210)穿设在结晶器(22)的内部，所述的蒸发器(21)的顶部设有蒸汽出口(211)，所述的蒸发器(1)的一侧设有循环液进口(212)，所述的蒸汽出口(211)连接有蒸汽管道(213)，所述的循环液进口(12)连接有循环管道(24)。
3.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的结晶器(22)的一侧设有循环液出口(221)，所述的循环液出口(221)连接有循环管道(24)，所述的循环管道(24)上设有循环泵(3)，所述的结晶器(22)的底部一侧设有元明粉晶体出口(222)，所述的元明粉晶体出口(222)连接有出料管(223)，所述的出料管(223)连接有稠厚器(4)，所述的稠厚器(4)连接有离心机(5)，所述的离心机(5)连接有母液池(6)和物料罐(7)，所述的母液池(6)通过管道连接在所述的进料管(13)上，所述的出料管(223)上设有出料阀门(224)。
4.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的加热室(23)的一侧上部设有进料口(231)，所述的加热室(23)的一侧下部设有冷凝水出口(232)，所述的冷凝水出口(232)连接有冷凝水管道()所述的加热室(23)的顶部和底部连接有循环管道(24)，所述的循环管道(24)的一侧连接有所述的蒸发器(21)的循环液进口(212)，所述的循环管道(24)的另一侧连接有所述的结晶器(22)的循环液出口(221)。
5.如权利要求2所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的蒸汽出口(211)通过蒸汽管道(233)连接有冷凝器(8)，所述的冷凝器(8)连接有储水器(9)，所述的储水器(9)通过蒸汽管道(233)连接在所述的加热室(23)的冷凝水出口(232)上。
6.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的加热室(23)内设有换热管(230)，所述的换热管(230)的管径为38mm。
7.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的结晶器(22)的内部设有一块挡板(225)，所述的挡板(225)将所述的结晶器(2)分成结晶生长区(226)和结晶沉降区(227)。
8.如权利要求1所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的蒸发器(21)采用三效蒸发器和四效蒸发器。
9.如权利要求1至8中任一项所述的一种高纯元明粉的蒸发结晶装置，其特征在于：所述的蒸发器(21)采用带轴流泵的强制循环蒸发器。
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