CN110255801B - 一种开放式钙型卤水预热系统工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开放式钙型卤水预热系统工艺，包括一级预热装置、二级预热装置和沉降器，所述一级预热装置和二级预热装置均包括换热器(列管式换热器)和储料室，所述换热器的底部经法兰连接有上导流管下段，所述上导流管下段的一端连接有下导流管横段，所述下导流管横段的一端经法兰连接安装有底料推进器(底料底料推进器悬空地面，作为热胀冷缩的自由端)，所述下导流管横段的另一端固定连接有下导流管，所述下导流管底部的一侧设置有进料管口和回料管口，所述下导流管的顶部与储料室固定连接，所述储料室的顶部固定连接有上导流管横段，该开放式钙型卤水预热系统工艺设计合理，能够连续工作，能够有效的提高有效生产时间。

Description

一种开放式钙型卤水预热系统工艺

技术领域

本发明属于传热技术及结晶技术应用领域，特别涉及一种开放式钙型卤水预热系统工艺。

背景技术

制盐工业、石化工业、冶金工业、煤化工业、废水处理工业等含硫酸钙溶液(或含硫酸钙盐水溶液)的蒸发浓缩、蒸发结晶前预热需求的相关工业，含硫酸钙溶液(或含硫酸钙盐水溶液)在预热生产中，使用板式预热器、传统的管程预热器、盘式预热器等预热设备，这些设备在预热时，硫酸钙晶体会随温度升高而析出，粘结器壁或粘结换热面，降低传热系数或堵塞通道，不能连续工作，严重影响有效生产时间；或多套装置交替使用，不但投资增大，而且清洗频繁(一般6小时就要清洗)，药剂消耗多、设备维修量也很大，并且产生大量废水，为此，本发明提出一种开放式钙型卤水预热系统工艺。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种开放式钙型卤水预热系统工艺，该开放式钙型卤水预热系统工艺设计合理，能够连续工作，能够有效的提高有效生产时间。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种开放式钙型卤水预热系统工艺，包括一级预热装置、二级预热装置和沉降器，所述一级预热装置和二级预热装置均包括换热器和储料室，所述换热器的底部经法兰连接有上导流管下段，所述上导流管下段的一端连接有下导流管横段，所述下导流管横段的一端经法兰连接安装有底料推进器，所述下导流管横段的另一端固定连接有下导流管，所述下导流管底部的一侧设置有进料管口和回料管口，所述下导流管底部的另一侧安装有比重计，所述下导流管的顶部与储料室固定连接，所述储料室的顶部固定连接有上导流管横段，所述上导流管横段的顶部设置有出料口，所述上导流管横段的一端固定连接有上导流管上段，所述上导流管上段的底部与换热器的顶部经法兰连接，所述换热器顶部的两侧分别设置有排气孔和高温冷凝水进口，所述换热器底部的一侧设置有冷凝水出口，所述一级预热装置上的高温冷凝水进口通过管道与二级预热装置上的冷凝水出口连接，所述一级预热装置上的出料口通过管道与二级预热装置上的进料管口连接，所述沉降器的底部设置有浆料出口，浆料泵的输入端通过管道与浆料出口连接，所述浆料泵的输出端通过管道分别与一级预热装置和二级预热装置上的回料管口连接，此开放式钙型卤水预热系统工艺实现步骤如下：

步骤一：进料；从一级预热装置的下导流管下方处的进料管口泵入含硫酸钙水溶液(或含硫酸钙盐水溶液)和沉降器底部石膏浆料，与下导流管的循环料浆混合，形成含硫酸钙晶体的浆料，料液在一级预热装置内由底料推进器提供动力进行循环，比重计在线检测硫酸钙固体的含量，根据检测值关联沉降器底部石膏料浆管道的阀门开启度，智能控制一级预热装置和二级预热装置内的硫酸钙含量，使其值控制在15-40g/L的范围内；

步骤二：预热；含硫酸钙晶体的浆料经过换热器换热，换热器外高温物料(高温冷凝水或蒸汽等)放热经换热器传递给含硫酸钙晶体的浆料，使得含硫酸钙晶体的浆料升温，达到预热目的；

步骤三：出料；含硫酸钙晶体的浆料经换热升温，浆料由低温升温到45℃-80℃，液体中的硫酸钙因逆溶解度性质，饱和析晶，生长在硫酸钙晶体上为主，在底料推进器动力作用下，高速(1.5-2.5m/s)流体冲刷，硫酸钙晶体在液体中形成悬着，避免粘结在换热器和导流管上及器壁上，高速含硫酸钙晶体的浆料在上导流管上段上升过程中，一边上升一边消除过饱和度，到达上导流管上段最高处，大部分进入储料室参与下一个循环，小部分在底料推进器动力及来料量的作用下从出料口流出进入二级预热装置的进料管口；

步骤四：储料；储料室位于上导流管横段和下导流管的连接处，作用是保证底料推进器物料来源稳定，避免出现底料推进器叶片处料液不足而震动；

步骤五：回料；二级预热装置再次对含硫酸钙晶体的浆料进行预热后，从二级预热装置出料口流出的含硫酸钙晶体的浆料进入沉降器，在沉降器内固液分离，固体浆料沉到沉降器下部，沉降器上部溢流清液进入下道工序，沉降器底部石膏浆料经浆料泵分两部分：一部分回到一级预热装置和二级预热装置上的回料管口，补充浆料中的硫酸钙晶的含量，起到晶种的作用，参与预热循环，另一部分排到过滤工序排出。

作为本发明的一种优选方式，所述下导流管横段的底部安装有排污管口，所述排污管口上连接有冲洗水管口。

作为本发明的一种优选方式，所述上导流管横段的上部设置有排气管口。

作为本发明的一种优选方式，所述换热器顶部和底部的一侧均设置有检修人孔。

本发明的有益效果：本发明的一种开放式钙型卤水预热系统工艺包括换热器、储料室、上导流管下段、下导流管横段、底料推进器、下导流管、进料管口、回料管口、上导流管横段、出料口、上导流管上段、排气孔、高温冷凝水进口、检修人孔、排污管口、冲洗水管口、排气管口、一级预热装置、二级预热装置、沉降器、冷凝水出口、浆料泵、浆料出口和比重计。

1、此开放式钙型卤水预热系统工艺在预热过程中使用了底料推进器，在底料推进器动力作用下，能够形成高速流体冲刷，使硫酸钙晶体在液体中形成悬着，从而能够有效的避免粘结在换热管和导流管上及器壁上，避免降低传热系数或堵塞管道，能够达到连续工作的目的，有效的提高有效生产时间。

2、此开放式钙型卤水预热系统工艺能够使钙型卤水的预热不再需要多套装置交替使用，从而能够降低成本，并且能够有效的降低清洗频率，节约人力成本和水资源，药剂消耗少，设备维修量小。

3、此开放式钙型卤水预热系统工艺相对于传统预热工艺而言，能够有效的提高预热的效率，降低预热的成本。

附图说明

图1为一种开放式钙型卤水预热系统工艺的步骤流程图；

图2为一种开放式钙型卤水预热系统工艺的一级预热装置结构示意图；

图3为一种开放式钙型卤水预热系统工艺的系统结构示意图；

图中：1-换热器、2-储料室、3-上导流管下段、4-下导流管横段、5-底料推进器、6-下导流管、7-进料管口、8-回料管口、9-上导流管横段、10-出料口、11-上导流管上段、12-排气孔、13-高温冷凝水进口、14-检修人孔、15-排污管口、16-冲洗水管口、17-排气管口、18-一级预热装置、19-二级预热装置、20-沉降器、21-冷凝水出口、22-浆料泵、23-浆料出口、24-比重计。

具体实施方式

为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种开放式钙型卤水预热系统工艺，包括一级预热装置18、二级预热装置19和沉降器20，所述一级预热装置18和二级预热装置19均包括换热器1和储料室2，所述换热器1的底部经法兰连接有上导流管下段3，所述上导流管下段3的一端连接有下导流管横段4，所述下导流管横段4的一端经法兰连接安装有底料推进器5，所述下导流管横段4的另一端固定连接有下导流管6，所述下导流管6底部的一侧设置有进料管口7和回料管口8，所述下导流管6底部的另一侧安装有比重计24，所述下导流管6的顶部与储料室2固定连接，所述储料室2的顶部固定连接有上导流管横段9，所述上导流管横段9的顶部设置有出料口10，所述上导流管横段9的一端固定连接有上导流管上段11，所述上导流管上段11的底部与换热器1的顶部经法兰连接，所述换热器1顶部的两侧分别设置有排气孔12和高温冷凝水进口13，所述换热器1底部的一侧设置有冷凝水出口21，所述一级预热装置18上的高温冷凝水进口13通过管道与二级预热装置19上的冷凝水出口21连接，所述一级预热装置18上的出料口10通过管道与二级预热装置19上的进料管口7连接，所述沉降器20的底部设置有浆料出口23，浆料泵22的输入端通过管道与浆料出口23连接，所述浆料泵22的输出端通过管道分别与一级预热装置18和二级预热装置19上的回料管口8连接，此开放式钙型卤水预热系统工艺实现步骤如下：

步骤一：进料；从一级预热装置18的下导流管6下方处的进料管口7泵入含硫酸钙水溶液或含硫酸钙盐水溶液和沉降器20底部石膏浆料，与下导流管6的循环料浆混合，形成含硫酸钙晶体的浆料，料液在一级预热装置18内由底料推进器5提供动力进行循环，比重计24在线检测硫酸钙固体的含量，根据检测值关联沉降器20底部石膏料浆管道的阀门开启度，智能控制一级预热装置18和二级预热装置19内的硫酸钙含量，使其值控制在15-40g/L的范围内；

步骤二：预热；含硫酸钙晶体的浆料经过换热器1换热，换热器1管间高温物料(高温冷凝水或蒸汽等)放热经换热器1的换热管传递给含硫酸钙晶体的浆料，使得含硫酸钙晶体的浆料升温，达到预热目的；

步骤三：出料；浆料由低温升温到45℃-80℃，液体中的硫酸钙因逆溶解度性质，饱和析晶，生长在硫酸钙晶体上为主，在底料推进器5动力作用下，高速1.5-2.5m/s流体冲刷，硫酸钙晶体在液体中形成悬着，避免粘结在换热器1和导流管上及器壁上，高速含硫酸钙晶体的浆料在上导流管上段11上升过程中，一边上升一边消除过饱和度，到达上导流管上段11最高处，大部分进入储料室2参与下一个循环，小部分在底料推进器5动力作用下从出料口10流出进入二级预热装置19的进料管口7；

步骤四：储料；储料室2位于上导流管横段9和下导流管6的连接处，作用是保证底料推进器5物料来源稳定，避免出现底料推进器5叶片处料液不足而震动；

步骤五：回料；二级预热装置19再次对含硫酸钙晶体的浆料进行预热，从二级预热装置19出料口10流出的含硫酸钙晶体的浆料进入沉降器20，在沉降器20内固液分离，固体浆料沉到沉降器20下部，沉降器20上部溢流清液进入下道工序，沉降器底部石膏浆料经浆料泵22分两部分：一部分回到一级预热装置18和二级预热装置19上的回料管口8，补充浆料中的硫酸钙晶的含量，起到晶种的作用，参与预热循环，另一部分排到过滤工序排出。

作为本发明的一种优选方式，所述下导流管横段4的底部安装有排污管口15，所述排污管口15上连接有冲洗水管口16。

作为本发明的一种优选方式，所述上导流管横段9的上部设置有排气管口17。

作为本发明的一种优选方式，所述换热器1顶部和底部的一侧均设置有检修人孔14。

工作原理：从一级预热装置18的下导流管6下方处的进料管口7泵入含硫酸钙水溶液或含硫酸钙盐水溶液和沉降器20底部石膏浆料，与下导流管6的循环料浆混合，形成含硫酸钙晶体的浆料，料液在一级预热装置18内由底料推进器5提供动力进行循环，比重计24在线检测硫酸钙固体的含量，根据检测值关联沉降器20底部石膏料浆管道的阀门开启度，智能控制一级预热装置18和二级预热装置19内的硫酸钙含量，使其值控制在15-40g/L的范围内，含硫酸钙晶体的浆料经过换热器1换热，换热器1管间高温物料(高温冷凝水或蒸汽等)放热经换热器1传递给含硫酸钙晶体的浆料，使得含硫酸钙晶体的浆料升温，达到预热目的，浆料由低温升温到45℃-80℃，液体中的硫酸钙因逆溶解度性质，饱和析晶，生长在硫酸钙晶体上为主，在底料推进器5动力作用下，高速1.5-2.5m/s流体冲刷，硫酸钙晶体在液体中形成悬着，避免粘结在换热器1和导流管上及器壁上，高速含硫酸钙晶体的浆料在上导流管上段11上升过程中，一边上升一边消除过饱和度，到达上导流管上段11最高处，大部分进入储料室2参与下一个循环，小部分在底料推进器5动力及来料量的作用下从出料口10流出进入二级预热装置19的进料管口7，储料室2位于上导流管横段9和下导流管6的连接处，作用是保证底料推进器5物料来源稳定，避免出现底料推进器5叶片处料液不足而震动，二级预热装置19再次对含硫酸钙晶体的浆料进行预热，从二级预热装置19出料口10流出的含硫酸钙晶体的浆料进入沉降器20，在沉降器20内固液分离，固体浆料沉到沉降器20下部，沉降器20上部溢流清液进入下道工序，沉降器底部石膏浆料经浆料泵22分两部分：一部分回到一级预热装置18和二级预热装置19上的回料管口8，补充浆料中的硫酸钙晶的含量，起到晶种的作用，参与预热循环，另一部分排到过滤工序排出，此开放式钙型卤水预热系统工艺在预热过程中使用了底料推进器5，在底料推进器5的动力作用下，能够形成高速流体冲刷，使硫酸钙晶体在液体中形成悬着，从而能够有效的避免粘结在换热器1和导流管上及器壁上，避免降低传热系数或堵塞管道，能够达到连续工作的目的，有效的提高有效生产时间，此开放式钙型卤水预热系统工艺能够使钙型卤水的预热不再需要多套装置交替使用，从而能够降低成本，并且能够有效的降低清洗频率，节约人力成本和水资源，药剂消耗少，设备维修量小，此开放式钙型卤水预热系统工艺相对于传统预热工艺而言，能够有效的提高预热的效率，降低预热的成本。

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，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种开放式钙型卤水预热系统工艺，包括一级预热装置(18)、二级预热装置(19)和沉降器(20)，其特征在于，所述一级预热装置(18)和二级预热装置(19)均包括换热器(1)和储料室(2)，所述换热器(1)的底部经法兰连接有上导流管下段(3)，所述上导流管下段(3)的一端连接有下导流管横段(4)，所述下导流管横段(4)的一端经法兰连接安装有底料推进器(5)，所述下导流管横段(4)的另一端固定连接有下导流管(6)，所述下导流管(6)底部的一侧设置有进料管口(7)和回料管口(8)，所述下导流管(6)底部的另一侧安装有比重计(24)，所述下导流管(6)的顶部与储料室(2)固定连接，所述储料室(2)的顶部固定连接有上导流管横段(9)，所述上导流管横段(9)的顶部设置有出料口(10)，所述上导流管横段(9)的一端固定连接有上导流管上段(11)，所述上导流管上段(11)的底部与换热器(1)的顶部经法兰连接，所述换热器(1)顶部的两侧分别设置有排气孔(12)和高温冷凝水进口(13)，所述换热器(1)底部的一侧设置有冷凝水出口(21)，所述一级预热装置(18)上的高温冷凝水进口(13)通过管道与二级预热装置(19)上的冷凝水出口(21)连接，所述一级预热装置(18)上的出料口(10)通过管道与二级预热装置(19)上的进料管口(7)连接，所述沉降器(20)的底部设置有浆料出口(23)，浆料泵(22)的输入端通过管道与浆料出口(23)连接，所述浆料泵(22)的输出端通过管道分别与一级预热装置(18)和二级预热装置(19)上的回料管口(8)连接，此开放式钙型卤水预热系统工艺实现步骤如下：

步骤一：进料；从一级预热装置(18)的下导流管(6)下方处的进料管口(7)泵入含硫酸钙水溶液和沉降器(20)底部石膏浆料，与下导流管(6)的循环料浆混合，形成含硫酸钙晶体的浆料，料液在一级预热装置(18)内由底料推进器(5)提供动力进行循环，比重计(24)在线检测硫酸钙固体的含量，根据检测值关联沉降器(20)底部石膏料浆管道的阀门开启度，智能控制一级预热装置(18)和二级预热装置(19)内的硫酸钙含量，使其值控制在15-40g/L的范围内；

步骤二：预热；含硫酸钙晶体的浆料经过换热器(1)换热，换热器(1)外高温物料放热经换热器(1)传递给含硫酸钙晶体的浆料，使得含硫酸钙晶体的浆料升温，达到预热目的；

步骤三：出料；浆料由低温升温到45℃-80℃，液体中的硫酸钙因逆溶解度性质，饱和析晶，生长在硫酸钙晶体上为主，在底料推进器(5)动力作用下，高速流体冲刷，硫酸钙晶体在液体中形成悬着，避免粘结在换热器(1)和导流管上及器壁上，高速含硫酸钙晶体的浆料在上导流管上段(11)上升过程中，一边上升一边消除过饱和度，到达上导流管上段(11)最高处，大部分进入储料室(2)参与下一个循环，小部分在底料推进器(5)动力作用下从出料口(10)流出进入二级预热装置(19)的进料管口(7)；

步骤四：储料；储料室(2)位于上导流管横段(9)和下导流管(6)的连接处，作用是保证底料推进器(5)物料来源稳定，避免出现底料推进器(5)叶片处料液不足而震动；

步骤五：回料；二级预热装置(19)再次对含硫酸钙晶体的浆料进行预热，从二级预热装置(19)出料口(10)流出的含硫酸钙晶体的浆料进入沉降器(20)，在沉降器(20)内固液分离，固体浆料沉到沉降器(20)下部，沉降器(20)上部溢流清液进入下道工序，沉降器底部石膏浆料经浆料泵(22)分两部分：一部分回到一级预热装置(18)和二级预热装置(19)上的回料管口(8)，补充浆料中的硫酸钙晶的含量，起到晶种的作用，参与预热循环，另一部分排到过滤工序排出。

2.根据权利要求1所述的一种开放式钙型卤水预热系统工艺，其特征在于：所述下导流管横段(4)的底部安装有排污管口(15)，所述排污管口(15)上连接有冲洗水管口(16)。

3.根据权利要求1所述的一种开放式钙型卤水预热系统工艺，其特征在于：所述上导流管横段(9)的上部设置有排气管口(17)。

4.根据权利要求1所述的一种开放式钙型卤水预热系统工艺，其特征在于：所述换热器(1)顶部和底部的一侧均设置有检修人孔(14)。

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