CN112274964B - 一种氯化铵盐浆冷却结晶装置及其冷却结晶的方法 - Google Patents
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Abstract
一种氯化铵盐浆冷却结晶装置及其冷却结晶的方法，包括在真空冷却结晶釜上的搅拌电机，搅拌电机的输出端与搅拌轴连接，搅拌电机与真空冷却结晶釜之间密封连接，真空冷却结晶釜上还设有进液导流管和真空泵，真空冷却结晶釜连接有第一下料阀与第二下料阀，在第一下料阀与第二下料阀之间设有反冲阀，第二下料阀经管道连接出料泵；在常压冷却结晶釜设有水冷夹套，常压冷却结晶釜设有电机，在电机的输出端与框式搅拌轴连接，在常压冷却结晶釜上设有进料导管，其连接有常温下料阀，常温下料阀经管道与离心机连接；出料泵经输送管道与进料导管连接，输送管道上设有压力传感器、密度计、流量计及出料阀，输送管道与真空冷却结晶釜之间设有具有管道连接。
Description
技术领域
本发明涉及化学提纯工艺，尤指一种氯化铵盐浆冷却结晶装置及其冷却氯化铵盐浆结晶的方法。
背景技术
传统的氯化铵蒸发结晶技术是采用三效降膜蒸发器及冷却结晶器。首先在蒸发器中将稀溶液逆流蒸发浓缩至饱和，再进入冷却结晶器冷却至40℃左右进行结晶，离心分离母液返回蒸发器继续蒸发。采用的工艺技术为“间歇釜式冷却结晶”，现有改进技术为“连续釜式冷却结晶”有以下技术缺陷：1）占地面积大、冷却速度慢：由于冷却釜材质一般为搪瓷，传热系数低，只能依靠夹套水冷，需要多个冷却釜才能完成冷却结晶（一般为5个），在场地规模受限的场合无法正常布局及使用；2）下料堵塞频繁，操作复杂，劳动强度大：由于冷却釜数量多，每个釜达到终点冷却温度所需时间较长，会导致釜底沉积的盐块堵塞下料阀，造成下料前必须通过热水反冲疏通，才能正常下料，当多个冷却釜切换使用时，极容易出现操作失误，耽误连续生产，造成经济损失；3）产品收率低：因下料前必须热水反冲，导致盐浆浓度降低，温度升高、溶解度变大，一部分氯化铵被溶解，降低了产品的收率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种氯化铵盐浆冷却结晶装置，该装置在冷却氯化铵盐浆结晶时不仅占地小，冷却速度快，下料不会堵塞，且产品收率高。
根据本发明的一个方面，为了达到上述技术效果，本申请提供了以下技术方案：设计一种氯化铵盐浆冷却结晶装置，包括：真空冷却结晶釜和常压冷却结晶釜；真空冷却结晶釜上方设置有搅拌电机，搅拌电机的输出端与搅拌轴一端连接，所述的搅拌电机与真空冷却结晶釜之间为密封连接，真空冷却结晶釜上还设有进液导流管和真空泵，真空冷却结晶釜下方连接有第一下料阀与第二下料阀，在第一下料阀与第二下料阀之间设有反冲阀，第二下料阀经管道连接出料泵；在常压冷却结晶釜外围设有水冷夹套，在常压冷却结晶釜上方设有电机，在电机的输出端与框式搅拌轴一端连接，在常压冷却结晶釜上设有进料导管，其下方连接有常温下料阀，常温下料阀经管道与离心机连接；出料泵经输送管道与进料导管连接，输送管道上设有压力传感器、密度计、流量计以及出料阀，输送管道与真空冷却结晶釜之间设有具有回流阀的管道连接。
为了获得更好的技术效果，本发明还具有以下技术特征：
在一些实施方式中，为了使得真空冷却结晶釜内与外界空气更好的隔绝，在搅拌电机与真空冷却结晶釜之间为密封套双端面机械密封。
在一些实施方式中，进液导流管至少伸入超过真空冷却结晶釜的二分之一。是为了在导流至液面以下而避免闪蒸过程，减少二次蒸汽中的雾沫夹带并提高收率。
在一些实施方式中，采用的是推进式搅拌，其目的是快速搅拌，确保整釜料液固液比相对均匀。
在一些实施方式中，为了更精准的掌握和控制真空冷却结晶釜与常压冷却结晶釜内的温度，在其中均设有温感控制装置。
在一些实施方式中，为了更好的监控设备的正常运行，压力传感器、密度计、流量计均可通过与控制装置连接，以实现远程控制。
本申请的另一个方面，提供了一种采用该氯化铵盐浆冷却结晶装置用以冷却氯化铵盐浆结晶的方法，包括以下步骤：
a、将氯化铵盐浆从进液导流管导入真空冷却结晶釜内，并导流至液面以下并密封进液导流管；
b、启动真空泵对真空冷却结晶釜内进行抽气，使真空冷却结晶釜内形成真空状态后停止真空泵工作；
c、启动搅拌电机驱动搅拌轴对真空冷却结晶釜内的氯化铵盐浆进行快速搅拌，确保整釜料液固液比相对均匀；
d、打开回流阀和出料阀后再启动出料泵把浆料一部分循环回至真空冷却结晶釜，一部分输出至常压冷却结晶釜，过程中通过密度计、流量计进行监控及调节；
e、当检测到出料泵输出压力偏低时，说明泵吸入口堵塞，对第一下料阀5、第二下料阀、反冲阀进热水稀释恢复；
f、当检测到出料泵输出压力偏高时，说明出料泵口堵塞，对出料管道进热水稀释恢复；
g、常压冷却结晶釜夹套注入水冷对其表面进行冷却处理，控制进入常压冷却结晶釜内的盐浆冷却终点温度在38~45℃；
h、盐浆最后由常温下料阀连续输出至离心机，实现全过程的连续运作。
由于采用了上述的技术方案和加工方法，与现有技术相比具有：1）、连续进料，连续出料，出料温度、稠度稳定，操作强度低；2）、连续运转，不容易堵料；3）、釜的数量减少，占地面积大幅度减少，设备投资减少；4）、总装机功率及能耗减少；5）、冷却速度符合氯化铵的结晶温度变化梯度，可获得较大颗粒的结晶； 6）、大幅度减少了热水疏通的环节且产品收率高。
附图说明
图1为本申请的氯化铵盐浆冷却结晶装置的结构示意图。
实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本申请公开了一种氯化铵盐浆冷却结晶装置，包括：真空冷却结晶釜3和常压冷却结晶釜12；真空冷却结晶釜3为搪瓷釜，内设有温感控制装置，其上方设置有搅拌电机31，为了使得真空冷却结晶釜3内与外界空气更好的隔绝，在搅拌电机31与真空冷却结晶釜3之间为密封套双端面机械密封。搅拌电机31的输出端与搅拌轴4一端连接，采用推进式搅拌，转速80r/min，其目的是快速搅拌，确保整釜料液固液比相对均匀。真空冷却结晶釜3上还设有进液导流管2和真空泵32，进液导流管2伸入到真空冷却结晶釜3的中部并确保在液面以下500mm以上，这样设计是为了在导流至液面以下而避免闪蒸过程，减少二次蒸汽中的雾沫夹带并提高收率。真空泵32为真空冷却结晶釜3抽真空，确保盐浆终点温度55~60℃，釜内真空-0.09Mpa。真空冷却结晶釜3下方连接有第一下料阀5与第二下料阀7，在第一下料阀5与第二下料阀7之间设有反冲阀6，均为阀体2205/TA2，合金硬密封。第二下料阀7经管道连接出料泵8；这个出料泵8采用过流TA2，砂浆泵。
常压冷却结晶釜12，为搪瓷釜，常压冷却结晶，盐浆终点温度38~45℃，釜内配置有热电阻进行远程监控，其外围设有水冷夹套14，在常压冷却结晶釜12上方设有电机121，在电机121的输出端与框式搅拌轴13一端连接，在常压冷却结晶釜12上设有进料导管122，进液进料导管122伸入到常压冷却结晶釜12的中部并确保在液面以下500mm以上，常压冷却结晶釜12的下方连接有常温下料阀15，常温下料阀15经管道与离心机连接。
出料泵8经输送管道81与进料导管122连接，输送管道81上设有压力传感器9、密度计16、流量计17以及出料阀11，为了更好的监控设备的正常运行，压力传感器9、密度计16、流量计17均可通过与控制装置连接，以实现远程控制。另外，输送管道81与真空冷却结晶釜3之间设有具有回流阀10的管道连接。
采用该氯化铵盐浆冷却结晶装置用以冷却氯化铵盐浆结晶的方法，包括以下步骤：a、将氯化铵盐浆从进液导流管2导入真空冷却结晶釜3内，并导流至液面以下并密封进液导流管2；b、启动真空泵32对真空冷却结晶釜3内进行抽气，使釜内形成真空状态后停止真空泵32工作；c、启动搅拌电机31驱动搅拌轴4对真空冷却结晶釜3内的氯化铵盐浆进行快速搅拌，确保整釜料液固液比相对均匀；d、打开回流阀10和出料阀11后再启动出料泵8把浆料一部分循环回至真空冷却结晶釜3，一部分输出至常压冷却结晶釜12，过程中通过密度计16、流量计17进行监控及调节；e、当检测到出料泵8输出压力偏低时，说明泵吸入口堵塞，对第一下料阀5、第二下料阀7、反冲阀6进热水稀释恢复；f、当检测到出料泵8输出压力偏高时，说明出料泵8口堵塞，对出料管道进热水稀释恢复；g、常压冷却结晶釜12夹套注入水冷对其表面进行冷却处理，控制进入常压冷却结晶釜12内的盐浆冷却终点温度在38~45℃；h、盐浆最后由常温下料阀15连续输出至离心机，实现全过程的连续运作。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范。
Claims (7)
1.一种氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，包括：真空冷却结晶釜(3)和常压冷却结晶釜(12)；所述的真空冷却结晶釜(3)上方设置有搅拌电机(31)，所述的搅拌电机(31)的输出端与搅拌轴(4)一端连接，所述的搅拌电机(31)与真空冷却结晶釜(3)之间为密封连接，所述的真空冷却结晶釜(3)上还设有进液导流管(2)和真空泵(32)，所述的真空冷却结晶釜(3)下方连接有第一下料阀(5)与第二下料阀(7)，在第一下料阀(5)与第二下料阀(7)之间设有反冲阀(6),所述的第二下料阀(7)经管道连接出料泵(8)；所述的常压冷却结晶釜(12)外围设有水冷夹套(14)，所述的常压冷却结晶釜(12)上方设有电机(121)，所述的电机(121)的输出端与框式搅拌轴(13)一端连接，所述的常压冷却结晶釜(12)上设有进料导管(122)，其下方连接有常温下料阀(15)，所述的常温下料阀(15)经管道与离心机连接；所述的出料泵(8)经输送管道(81)与进料导管(122)连接，所述的输送管道(81)上设置有压力传感器(9)、密度计(16)、流量计(17)以及出料阀(11)，所述的输送管道(81)与真空冷却结晶釜(3)之间设有具有回流阀(10)的管道连接。
2.根据权利要求1所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，所述的搅拌电机(31)与真空冷却结晶釜(3)之间为密封套双端面机械密封。
3.根据权利要求1所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，所述的进液导流管(2)至少伸入超过真空冷却结晶釜(3)的二分之一。
4.根据权利要求1所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，所述的搅拌轴(4)为推进式搅拌轴。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，所述的真空冷却结晶釜(3)和常压冷却结晶釜(12)内设有温感控制装置。
6.根据权利要求5所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置，其特征在于，所述的压力传感器(9)、密度计(16)、流量计(17)均可通过与控制装置连接以实现远程控制。
7.权利要求1至4任一项所述的氯化铵盐浆冷却结晶装置用以冷却氯化铵盐浆结晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、将氯化铵盐浆从进液导流管(2)导入真空冷却结晶釜(3)内，并导流至液面以下并密封进液导流管(2)；
b、启动真空泵(32)对真空冷却结晶釜(3)内进行抽气，使真空冷却结晶釜(3)内形成真空状态后停止真空泵(32)工作；
c、启动搅拌电机(31)驱动搅拌轴(4)对真空冷却结晶釜(3)内的氯化铵盐浆进行快速搅拌，确保整釜料液固液比相对均匀；
d、打开回流阀(10)和出料阀(11)后再启动出料泵(8)把浆料一部分循环回至真空冷却结晶釜(3)，一部分输出至常压冷却结晶釜(12)，过程中通过密度计(16)、流量计(17)进行监控及调节；
e、当检测到出料泵(8)输出压力偏低时，说明泵吸入口堵塞，对第一下料阀(5)、第二下料阀(7)、反冲阀(6)进热水稀释恢复；
f、当检测到出料泵(8)输出压力偏高时，说明出料泵(8)口堵塞，对出料管道进热水稀释恢复；
g、常压冷却结晶釜(12)夹套注入水冷对其表面进行冷却处理，控制进入常压冷却结晶釜(12)内的盐浆冷却终点温度在38~45℃；
h、盐浆最后由常温下料阀(15)连续输出至离心机，实现全过程的连续运作。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A cooling crystallization device for ammonium chloride slurry and its cooling crystallization method Granted publication date: 20230825 Pledgee: Industrial and Commercial Bank of China Limited Guangzhou High tech Development Zone Sub branch Pledgor: GUANGZHOU SCHIN-TECH INDUSTRIAL Co.,Ltd. Registration number: Y2024980018053 |