CN111375221A - 多级降温循环冷冻结晶系统及其结晶工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级降温循环冷冻结晶系统。该多级降温循环冷冻结晶系统包括冷冻换热器、冷冻出料罐、冷冻循环泵、冷冻晶浆泵、第一旋风分离器、冷冻养晶罐、冷冻出料泵、第二旋风分离器、冷冻离心缓冲罐以及冷冻离心机；所述冷冻换热器的数量为至少两个且多个所述冷冻换热器并联设置，所述冷冻换热器与所述冷冻出料罐连通，所述冷冻出料罐、所述冷冻晶浆泵、所述第一旋风分离器、所述冷冻养晶罐、所述冷冻出料泵、所述第二旋风分离器、所述冷冻离心缓冲罐以及所述冷冻离心机依次顺序连通；所述冷冻出料罐还通过所述冷冻循环泵与各个所述冷冻换热器连通。该多级降温循环冷冻结晶系统实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率。

Description

多级降温循环冷冻结晶系统及其结晶工艺

技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种多级降温循环冷冻结晶系统及其结晶工艺。

背景技术

目前，随着国家环保政策的提升，企业处理废水的压力也逐渐增大，由最初的废水综合利用到零排放，处理技术也从简单的化学加药处理、离子交换处理、膜处理衍变为复杂的高级氧化、纳滤、电催化、高压反渗透、高压纳滤、蒸发结晶、冷冻结晶等，技术在不断创新，流程也在不断加长。

通过以上多种工艺技术的组合优化，基本实现了水的全部回收利用，同时实现了废水中结晶盐的分离及资源化利用。但是，这些方法仍不能将废水中氯化钠、硫酸钠高效分离，不能同时保证结晶盐的纯度和资源化利用率，导致无法回用的混盐增多。虽然采用冷热法相结合的工艺能够实现同时保证结晶盐的纯度和资源化利用率，但是由于冷冻结晶工程案列较少，设计制造人员缺乏经验，导致冷冻结晶出现易堵塞、温度无法降到设计值、运行周期短、清洗维护时间长、处理完母液硫酸根超标等问题，最终产出混盐增多。

混盐由于杂质较多，成分复杂，不能资源化利用，处理难度较大，目前常按堆放或填埋处理，这不仅容易造成二次污染，而且需要耗费大量人力财力，得不偿失。

发明内容

基于此，有必要提供一种实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率的多级降温循环冷冻结晶系统及其结晶工艺。

一种多级降温循环冷冻结晶系统，包括冷冻换热器、冷冻出料罐、冷冻循环泵、冷冻晶浆泵、第一旋风分离器、冷冻养晶罐、冷冻出料泵、第二旋风分离器、冷冻离心缓冲罐以及冷冻离心机；所述冷冻换热器有多个且多个所述冷冻换热器并联设置，所述冷冻换热器与所冷冻出料罐连通，所述冷冻出料罐、所述冷冻晶浆泵、所述第一旋风分离器、所述冷冻养晶罐、所述冷冻出料泵、所述第二旋风分离器、所述冷冻离心缓冲罐以及所述冷冻离心机依次顺序串接；所述冷冻出料罐还通过所述冷冻循环泵与各个所述冷冻换热器连通形成循环通路。

在其中一个实施例中，所述冷冻换热器具有料液接口、换热器排气口、冷冻循环入口、清洗水进口、冷冻液出口、冷冻外排母液排出口、冷冻外排母液进口、冷冻液进口、清洗水排出口以及冷冻循环出口；各个所述冷冻换热器的冷冻循环出口均与所述冷冻出料罐的进料口连通，所述冷冻出料罐的出料罐出料口通过所述冷冻循环泵与各个所述冷冻换热器的冷冻循环入口连通。

在其中一个实施例中，所述冷冻换热器还均具有温度变送器接口和液位计接口。

在其中一个实施例中，所述冷冻出料罐的出料罐出料口通过所述冷冻晶浆泵与所述第一旋风分离器连通，所述第一旋风分离器的料液出口与所述冷冻养晶罐连通，所述第一旋风分离器的清液出口通过所述冷冻循环泵与所述冷冻出料罐的晶浆稀液进料口连通。

在其中一个实施例中，所述第二旋风分离器的料液出口与所述冷冻离心缓冲罐连通，所述第二旋风分离器的清液出口与各个所述冷冻换热器的冷冻外排母液进口以及各个所述冷冻换热器的硫酸钠溶液进料管连通。

在其中一个实施例中，所述冷冻循环泵的数量有一个或多个，多个所述冷冻循环泵并联设置。

所有涉及到泵的数量考虑到一个也可以完成因此改为一个或多个，选用多个的优点是可以随时在线切换，相比于一个发生故障停机更便于保证连续运行。

在其中一个实施例中，所述冷冻晶浆泵的数量有一个或多个，当所述冷冻晶浆泵的数量有多个时，多个所述冷冻晶浆泵并联设置。

在其中一个实施例中，所述冷冻出料泵的数量有一个或多个，所述冷冻出料泵的数量有多个时，多个所述冷冻出料泵并联设置。

在其中一个实施例中，所述多级降温循环冷冻结晶系统还包括冷冻母液罐以及冷冻母液泵，所述冷冻离心缓冲罐的溢流口与所述冷冻母液罐连通，所述冷冻母液罐通过所述冷冻母液泵与所述冷冻养晶罐连通。

在其中一个实施例中，所述冷冻母液泵的数量有一个或多个，当所述冷冻母液泵的数量有多个时，多个所述冷冻母液泵并联设置。

在其中一个实施例中，所述冷冻换热器上、所述冷冻出料罐上、所述冷冻养晶罐上、所述冷冻离心缓冲罐上、所述冷冻母液罐上均设置有搅拌机构。

一种所述的多级降温循环冷冻结晶系统的结晶工艺，包括如下步骤：

将硫酸钠溶液从料液接口加入至第一个冷冻换热器，通过与从第一个所述冷冻换热器的冷冻外排母液进口进入的冷冻外排母液换热降温后形成预冷硫酸钠溶液，并从第一个所述冷冻换热器的冷冻循环出口排出并进入冷冻出料罐，冷冻外排母液经过换热升温后从第一个所述冷冻换热器的冷冻外排母液排出口排出，第一个所述冷冻换热器作为预冷器实现冷冻外排母液与硫酸钠溶液的换热；

所述预冷硫酸钠溶液从所述冷冻出料罐的出料罐出料口经过冷冻循环泵及第二个所述冷冻换热器的冷冻循环入口泵入第二个所述冷冻换热器内，所述预冷硫酸钠溶液与从所述第二个冷冻换热器冷冻液进口进入的冷冻液再次换热降温，然后进入所述冷冻出料罐内以产出和富集芒硝；

所述冷冻出料罐内的芒硝晶浆通过冷冻晶浆泵泵入第一旋风分离器实现固液分离，所述第一旋风分离器分离得到的芒硝晶浆进入冷冻养晶罐，冷冻液进入所述冷冻养晶罐的夹套内与所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆换热实现二次降温冷冻；

所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆通过冷冻出料泵泵入第二旋风分离器实现固液分离，所述第二旋风分离器分离得到的芒硝晶浆通过冷冻离心缓冲罐进入冷冻离心机，所述冷冻离心机用于离心芒硝晶浆实现芒硝和母液的分离。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

将所述第一旋风分离器分离得到的清液进入所述冷冻出料罐后再经所述冷冻循环泵进入所述冷冻换热器内。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

将所述第二旋风分离器分离得到的晶浆稀液打入第一个所述冷冻换热器内与硫酸钠溶液换热，或者将所述第二旋风分离器分离得到的晶浆稀液从所述料液接口打入第一个所述冷冻换热器内重新换热冷冻。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：从所述冷冻离心缓冲罐溢流出的上清液进入冷冻母液罐，并经所述冷冻母液泵泵入所述冷冻养晶罐内，以使得所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆再次降温结晶，使得芒硝晶浆中细小芒硝颗粒再结晶长大，同时还使得未结晶的硫酸钠转化为芒硝。

本发明的多级降温循环冷冻结晶系统实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率。本发明对冷冻换热器、冷冻养晶罐、冷冻旋风分离器、冷冻离心缓冲罐、冷冻母液罐的优化组合，实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率。

本发明的多级降温循环冷冻结晶能够有效缩短冷冻换热器的清洗周期、保证运行稳定性。具体地，(1)在运行过程中，如出现冷冻循环泵电流增高，泵出口压力增大等现象，可通过将至少两组冷冻换热器切换，原做预冷用的第一个冷冻换热器作为冷冻降温结晶换热器，原冷冻降温结晶用的第二个冷冻换热器则作为预冷换热器，第一个换热器只需将壳程内的冷冻外排母液排出，并用冷凝水冲洗，然后冷冻液进入壳程。第二个换热器只需将壳程内的冷冻液排出，并用冷凝水冲洗，然后硫酸钠料液进入管程，冷冻外排母液进入壳程。实现了两组换热器的全部对调切换，这样原预冷用的第一个冷冻换热器作为冷冻结晶换热器通入冷料冷冻，而原冷冻结晶的第二个冷冻换热器则作为预冷换热器进热料预冷，这样就可以避免两组冷冻换热器内换热管的堵塞。

(2)在运行过程中，如出现冷冻循环泵电流增高，泵出口压力增大等现象，也可通过切换冷冻外排母液管道阀门使冷冻外排母液走旁路直接排出冷冻系统外，不与第一个冷冻换热器换热，同时停止第二个冷冻换热器冷冻液的循环，这样使得进入第一个冷冻换热器的硫酸钠溶液未预冷而直接进入第二个冷冻换热器，可升高第二个冷冻换热器温度，缓减甚至消除换热管堵塞风险。

(3)在运行过程中，如出现循环泵电流增高，泵出口压力增大等现象，还可以通过停止冷冻换热器工作，打开冷冻换热器的冷冻循环出口(生蒸汽管路阀门)，使生蒸汽从冷冻循环出口进入冷冻换热器进行升温加热，使得已经堵塞的换热管会因温度升高芒硝溶解而得以疏通。以上三种措施即可单独运行，也可组合运行，能够充分缩短冷冻清洗周期，保证运行周期。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的多级降温循环冷冻结晶系统示意图；

图2为图1中所示的多级降温循环冷冻结晶系统的冷冻换热器示意图；

图3为图1中所示的多级降温循环冷冻结晶系统的冷冻出料罐示意图；

图4为图1中所示的多级降温循环冷冻结晶系统的冷冻养晶罐示意图。

附图标记说明

10：多级降温循环冷冻结晶系统；100：冷冻换热器；101：料液接口；102：换热器排气口；103：冷冻循环入口；104：清洗水进口；105：冷冻液出口；106：冷冻循环出口；107：冷冻外排母液排出口；108：冷冻外排母液进口；109：冷冻液进口；110：清洗水排出口；200：冷冻出料罐；201：进料口；202：出料口；203：出料口；204：搅拌机构；205：晶浆稀液进口；300：冷冻循环泵；400：冷冻晶浆泵；500：第一旋风分离器；600：冷冻养晶罐；601：进料口；602：排气口；603：出料口；604：冷冻液进出口；605：液位计接口；606：温度计接口；700：冷冻出料泵；800：第二旋风分离器；900：冷冻离心缓冲罐；1000：冷冻离心机；1100：冷冻母液罐；1200：冷冻母液泵。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1所示，本发明一实施例提供了一种多级降温循环冷冻结晶系统10。该多级降温循环冷冻结晶系统10包括冷冻换热器100、冷冻出料罐200、冷冻循环泵300、冷冻晶浆泵400、第一旋风分离器500、冷冻养晶罐600、冷冻出料泵700、第二旋风分离器800、冷冻离心缓冲罐900以及冷冻离心机1000。

冷冻换热器100的数量为至少两个且多个冷冻换热器100并联设置，冷冻换热器100与冷冻出料罐200连通，冷冻出料罐200、冷冻晶浆泵400、第一旋风分离器500、冷冻养晶罐600、冷冻出料泵700、第二旋风分离器800、冷冻离心缓冲罐900以及冷冻离心机1000通过管道依次顺序连通。冷冻出料罐200还通过冷冻循环泵300通过管道与各个冷冻换热器100连通形成循环通路。

请一并参阅图2-图4所示，在一个实施例中，冷冻换热器100具有料液接口101、换热器排气口102、冷冻循环入口103、清洗水进口104、冷冻液出口105、冷冻外排母液排出口107、冷冻外排母液进口108、冷冻液进口109、清洗水排出口110以及冷冻循环出口106，其中清洗水排出口110是用作冷冻液清洗水和冷冻外排清洗水共用出口，冷冻循环出口106也同时作为生蒸汽进口；与料液接口101、换热器排气口102、冷冻循环入口103、清洗水进口104、冷冻液出口105、冷冻外排母液排出口107、冷冻外排母液进口108、冷冻液进口109、清洗水排出口110以及冷冻循环出口106对接的各个管道上均设置有阀门。

冷冻出料罐200具有进料口201、排料口202、出料口203、搅拌机构204、晶浆稀液进口205。

各个出料罐进料口201与冷冻循环出口106连通。冷冻出料罐200的出料口203通过冷冻循环泵300与各个冷冻换热器100的冷冻循环入口通过管道连通。

请参阅图1所示，冷冻换热器100还均具有温度变送器接口和液位计接口。进一步地，冷冻养晶罐600具有进料口601、排气口602、出料口603、冷冻液进出口604、液位计接口605以及温度计接口606。

进一步地，冷冻出料罐200的排料口202通过冷冻晶浆泵400与第一旋风分离器500连通，第一旋风分离器500的料液出口与冷冻养晶罐600的其中一个进料口601连通，第一旋风分离器500的清液出口与冷冻出料罐200的晶浆稀液进料口205连通,来自第一旋风分离器500的清液先进入冷冻出料罐200然后经冷冻循环泵300进入冷冻换热器100。

进一步地，第二旋风分离器800的料液出口与冷冻离心缓冲罐900连通，第二旋风分离器800的清液出口与各个冷冻换热器100的冷冻外排母液进口108通过管道连通，并且第二旋风分离器800的清液出口还与各个所述冷冻换热器100的硫酸钠溶液进料管连通，通过控制外排母液量，将外排母液重新循环冷冻。硫酸钠溶液进料管是将料液接口101共用，料液接口101既可作为硫酸钠溶液进料接口，也可作为第二个旋分分离器800的清液进入冷冻换热器100的进口。

优选地，请参阅图1所示，在一个实施例中，冷冻循环泵300的数量为一个或多个，冷冻循环泵300的数量为多个时，多个冷冻循环泵300并联设置。

优选地，请参阅图1所示，在一个实施例中，冷冻晶浆泵400的数量为一个或多个，当冷冻晶浆泵400的数量为多个时，多个冷冻晶浆泵400并联设置。

优选地，请参阅图1所示，在一个实施例中，冷冻出料泵700的数量为一个或者多个，当冷冻出料泵700的数量为多个时，多个冷冻出料泵700并联设置。各种泵的数量为一个或多个，选用多个的优点是可以随时在线切换，相比于一个时，避免发生故障停机，有利于保证连续运行。

进一步地，多级降温循环冷冻结晶系统10还包括冷冻母液罐1100以及冷冻母液泵1200，冷冻离心缓冲罐900的溢流口与冷冻母液罐1100通过管道连通，冷冻母液罐1100通过冷冻母液泵1200与冷冻养晶罐600的另一个养晶罐进料口601通过管道连通。

上述各个管道上均设置有阀门。

优选地，请参阅图1所示，在一个实施例中，冷冻母液泵1200的数量为一个或者多个，当冷冻母液泵1200的数量为多个时，多个冷冻母液泵1200并联设置。

进一步地，冷冻换热器100、冷冻出料罐200上、冷冻养晶罐600上、冷冻离心缓冲罐900、冷冻母液罐1100上均设置有搅拌机构204。

本发明的多级降温循环冷冻结晶系统10实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率。本发明对冷冻换热器100、冷冻养晶罐600、冷冻旋风分离器、冷冻离心缓冲罐900、冷冻母液罐1100的优化组合，实现了冷冻结晶的高效稳定长时间运行，同时保证了结晶盐的纯度及资源化率。

需要说明的是，本实施例中的所有阀门可以是手动也可以是自动。

本实施例还提供了一种使用的多级降温循环冷冻结晶系统10的结晶工艺。多级降温循环冷冻结晶工艺包括如下步骤：

硫酸钠溶液进入第一个冷冻换热器100，通过与从第一个冷冻换热器100的冷冻外排母液进口108进入的冷冻外排母液换热降温后形成预冷硫酸钠溶液，并从第一个冷冻换热器100的冷冻循环出口106排出并进入冷冻出料罐200，冷冻外排母液经过换热升温后从第一个冷冻换热器100的冷冻外排母液出口105排出，第一个冷冻换热器100作为预冷器实现冷冻外排母液与硫酸钠溶液的换热，预冷温度为30-40℃。

预冷硫酸钠溶液从冷冻出料罐200的出料口203经过冷冻循环泵300及第二个冷冻换热器100的冷冻循环入口泵入第二个冷冻换热器100内，预冷硫酸钠溶液经过与从第二个冷冻换热器100冷冻液进口109进入的冷冻液换热后再次进入冷冻出料罐200内以产出和富集芒硝；冷冻液可以是CaCl₂或者无水乙二醇，冷冻温度在-5-5℃。

冷冻出料罐200内的芒硝晶浆通过冷冻晶浆泵400泵入第一旋风分离器500实现固液分离，第一旋风分离器500分离得到的芒硝晶浆进入冷冻养晶罐600，冷冻液进入冷冻养晶罐600的夹套内与冷冻养晶罐600内的芒硝晶浆换热实现二次降温冷冻；第一旋风分离器500分离得到的清液进入冷冻出料罐200后再经冷冻循环泵300进入所述冷冻换热器100内。

冷冻养晶罐600内的芒硝晶浆通过出料口603排出并通过冷冻出料泵700泵入第二旋风分离器800实现固液分离，第二旋风分离器800分离得到的芒硝晶浆通过冷冻离心缓冲罐900进入冷冻离心机1000，冷冻离心机1000用于离心芒硝晶浆实现芒硝和母液的分离。

第二旋风分离器800分离得到的晶浆稀液(也即冷冻外排母液)通过第一个冷冻换热器100的冷冻外排母液进口108重新进入第一个冷冻换热器100内与硫酸钠进料溶液换热。将第二旋风分离器800分离得到的晶浆稀液与第一个冷冻换热器100内的硫酸钠溶液换热的目的是充分利用能量，既可以将硫酸钠溶液预冷降温，又可以将冷冻母液升温，降低了能耗。

或者，第二旋风分离器800分离得到的晶浆稀液(也即冷冻外排母液)也可通过料液接口101进入第一个冷冻换热器100内重新降温冷冻，这样做的目的是可以控制外排母液量，加大芒硝产量，降低杂盐产量。

从冷冻离心缓冲罐900溢流出的上清液进入冷冻母液罐1100，并经冷冻母液泵1200通过养晶罐进料口601泵入冷冻养晶罐600内，以使得冷冻养晶罐600内的芒硝晶浆再次降温结晶，使得芒硝晶浆中细小芒硝颗粒再结晶长大，同时还使得未结晶的硫酸钠转化为芒硝。养晶罐冷冻温度设置为-5-5℃。

冷冻换热器100需要清洗时，可通过冷冻换热器100的清洗水进口104通入清洁水，清洗后的污水通过清洗水排出口110排出即可。

本发明的多级降温循环冷冻结晶能够有效缩短冷冻换热器100的清洗周期、保证运行稳定性。具体地，具体地，(1)在运行过程中，如出现冷冻循环泵300电流增高，泵出口压力增大等现象，可通过将至少两组冷冻换热器100切换，原做预冷用的第一个冷冻换热器100作为冷冻降温结晶换热器，原冷冻降温结晶用的第二个冷冻换热器100则作为预冷换热器，第一个换热器100只需将壳程内的冷冻外排母液排出，并用冷凝水冲洗，然后冷冻液进入壳程。第二个换热器100只需将壳程内的冷冻液排出，并用冷凝水冲洗，然后硫酸钠料液进入管程，冷冻外排母液进入壳程，实现了两组换热器的全部对调切换，这样原预冷用的第一个冷冻换热器100作为冷冻结晶换热器通入冷料冷冻，而原冷冻结晶的第二个冷冻换热器100则作为预冷换热器进热料预冷，这样就可以避免两组冷冻换热器100内换热管的堵塞。

(2)在运行过程中，如出现冷冻循环泵300电流增高，泵出口压力增大等现象，也可通过切换冷冻外排母液管道阀门使冷冻外排母液走旁路直接排出冷冻系统，不与第一个冷冻换热器100换热，同时停止第二个冷冻换热器100冷冻液的循环，这样使得进入第一个冷冻换热器的硫酸钠溶液未预冷而直接进入第二个冷冻换热器100，可升高第二个冷冻换热器100温度，缓减甚至消除换热管堵塞风险。

(3)在运行过程中，如出现循环泵电流增高，泵出口压力增大等现象，还可以通过停止冷冻换热器100工作，打开冷冻换热器100的冷冻循环出口106(生蒸汽管路阀门)，使生蒸汽从冷冻循环出口106进入冷冻换热器100进行升温加热，使得已经堵塞的换热管会因温度升高芒硝溶解而得以疏通。以上三种措施即可单独运行，也可组合运行，能够充分缩短冷冻清洗周期，保证运行周期。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，包括冷冻换热器、冷冻出料罐、冷冻循环泵、冷冻晶浆泵、第一旋风分离器、冷冻养晶罐、冷冻出料泵、第二旋风分离器、冷冻离心缓冲罐以及冷冻离心机；所述冷冻换热器有多个且多个所述冷冻换热器并联设置，所述冷冻换热器与所述冷冻出料罐连通，所述冷冻出料罐、所述冷冻晶浆泵、所述第一旋风分离器、所述冷冻养晶罐、所述冷冻出料泵、所述第二旋风分离器、所述冷冻离心缓冲罐以及所述冷冻离心机依次顺序串接；所述冷冻出料罐还通过所述冷冻循环泵与各个所述冷冻换热器连通形成循环通路。

2.根据权利要求1所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻换热器具有料液接口、换热器排气口、冷冻循环入口、清洗水进口、冷冻液出口、冷冻外排母液排出口、冷冻外排母液进口、冷冻液进口、清洗水排出口以及冷冻循环出口；各个所述冷冻换热器的冷冻循环出口均与所述冷冻出料罐的进料口连通，所述冷冻出料罐的出料罐出料口通过所述冷冻循环泵与各个所述冷冻换热器的冷冻循环入口连通。

3.根据权利要求2所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻出料罐的出料口通过所述冷冻晶浆泵与所述第一旋风分离器连通，所述第一旋风分离器的料液出口与所述冷冻养晶罐连通，所述第一旋风分离器的清液出口与所述冷冻出料罐的晶浆稀液进料口连通。

4.根据权利要求2所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述第二旋风分离器的料液出口与所述冷冻离心缓冲罐连通，所述第二旋风分离器的清液出口与各个所述冷冻换热器的冷冻外排母液进口以及各个所述冷冻换热器的硫酸钠溶液进料管连通。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻循环泵的数量有一个或多个，当所述冷冻循环泵的数量有多个时，多个所述冷冻循环泵并联设置。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻晶浆泵的数量有一个或多个，当所述冷冻晶浆泵的数量有多个时，多个所述冷冻晶浆泵并联设置。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻出料泵的数量有一个或多个，所述冷冻出料泵的数量有多个时，多个所述冷冻出料泵并联设置。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述多级降温循环冷冻结晶系统还包括冷冻母液罐以及冷冻母液泵，所述冷冻离心缓冲罐的溢流口与所述冷冻母液罐连通，所述冷冻母液罐通过所述冷冻母液泵与所述冷冻养晶罐连通。

9.根据权利要求8所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻母液泵的数量有一个或多个，当所述冷冻母液泵的数量有多个时，多个所述冷冻母液泵并联设置。

10.根据权利要求1-4及9任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统，其特征在于，所述冷冻换热器上、所述冷冻出料罐上、所述冷冻养晶罐上、所述冷冻离心缓冲罐上、所述冷冻母液罐上均设置有搅拌机构。

11.一种权利要求1-10任意一项所述的多级降温循环冷冻结晶系统的结晶工艺，其特征在于，包括如下步骤：

将硫酸钠溶液从料液接口加入至第一个冷冻换热器，通过与从第一个所述冷冻换热器的冷冻外排母液进口进入的冷冻外排母液换热降温后形成预冷硫酸钠溶液，并从第一个所述冷冻换热器的冷冻循环出口排出并进入冷冻出料罐，冷冻外排母液经过换热升温后从第一个所述冷冻换热器的冷冻外排母液排出口排出，第一个所述冷冻换热器作为预冷器实现冷冻外排母液与硫酸钠溶液的换热；

所述预冷硫酸钠溶液从所述冷冻出料罐的出料口经过冷冻循环泵及第二个所述冷冻换热器的冷冻循环入口泵入第二个所述冷冻换热器内，所述预冷硫酸钠溶液与从所述第二个冷冻换热器冷冻液进口进入的冷冻液再次换热降温，然后进入所述冷冻出料罐内以产出和富集芒硝；

所述冷冻出料罐内的芒硝晶浆通过冷冻晶浆泵泵入第一旋风分离器实现固液分离，所述第一旋风分离器分离得到的芒硝晶浆进入冷冻养晶罐，冷冻液进入所述冷冻养晶罐的夹套内与所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆换热实现二次降温冷冻；

所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆通过冷冻出料泵泵入第二旋风分离器实现固液分离，所述第二旋风分离器分离得到的芒硝晶浆通过冷冻离心缓冲罐进入冷冻离心机，所述冷冻离心机用于离心芒硝晶浆实现芒硝和母液的分离。

12.根据权利要求11所述的多级降温循环冷冻结晶工艺，其特征在于，还包括如下步骤：

将所述第一旋风分离器分离得到的清液进入所述冷冻出料罐后再经所述冷冻循环泵进入所述冷冻换热器内。

13.根据权利要求11所述的多级降温循环冷冻结晶工艺，其特征在于，还包括如下步骤：

将所述第二旋风分离器分离得到的晶浆稀液打入第一个所述冷冻换热器内与硫酸钠溶液换热，或者将所述第二旋风分离器分离得到的晶浆稀液从所述料液接口打入第一个所述冷冻换热器内重新换热冷冻。

14.根据权利要求11所述的多级降温循环冷冻结晶工艺，其特征在于，还包括如下步骤：从所述冷冻离心缓冲罐溢流出的上清液进入冷冻母液罐，并经所述冷冻母液泵泵入所述冷冻养晶罐内，以使得所述冷冻养晶罐内的芒硝晶浆再次降温结晶，使得芒硝晶浆中细小芒硝颗粒再结晶长大，同时还使得未结晶的硫酸钠转化为芒硝。

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