CN112742043A - 硝酸镁蒸发系统低温提浓装置及提浓方法 - Google Patents

Abstract

硝酸镁蒸发系统低温提浓装置，包括硝酸镁蒸发器、浓硝酸镁储槽、冷凝器、分离器、镁尾储液槽、喷射器、第一循环泵，冷凝器包括空冷换热管、水冷换热管，散热风扇与空冷换热管相正对，水池敞口与水冷换热管相正对，水池通过第二循环泵与喷淋装置连接、硝酸镁蒸发器与浓硝酸镁储槽相连，硝酸镁蒸发器气相进入冷凝器，冷凝器与镁尾储液槽相连，镁尾储液槽循至喷射器，喷射器负压端与分离器上侧气相出口端相连。提浓方法步骤如下：将烯硝酸镁蒸发，蒸发后得到的浓硝酸镁进入浓硝酸镁储槽，酸性水蒸汽经两级降温分离，液相进入镁尾储液槽，通过喷射器形成负压对蒸发系统抽真空。本装置，结构简单，冷却提浓效果好，且方法步骤易操作，冷却器换热效率高。

Description

硝酸镁蒸发系统低温提浓装置及提浓方法

技术领域

本发明涉及硝酸镁蒸发系统低温提浓装置及提浓方法。

背景技术

浓硝酸加工工艺中使用硝酸镁作为脱水剂，74%的浓硝酸镁和60%的稀硝酸混合形成三元混合物进入精馏塔，吸收了水份的硝酸镁浓度降低变成稀硝酸镁，稀硝酸镁由加热器进入稀镁槽，再由泵送入硝酸镁蒸发器进行提浓，得到浓硝酸镁进行循环使用，由于硝酸镁的浓度决定它的脱水效果，蒸发系统的真空度有对应的硝酸镁沸点和浓度，真空度越高对应的沸点越低，硝酸镁浓度相对较高，而现有技术一般是采用间接冷却器对硝酸镁蒸发系统进行降温，但是间冷器通常都是采用密闭的换热列管，时间久了有水垢附着，严重影响换热，由于密闭，水垢清除起来也比较困难，各种手段清理过后也达不到原先的换热效率，严重影响浓镁浓度，影响浓缩系统生产。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供硝酸镁蒸发系统低温提浓装置，该装置结构简单，冷却提浓效果好。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供上述硝酸镁蒸发系统低温提浓装置烦人提浓方法，该方法步骤简单易操作，冷却器换热效率高，且得到的硝酸镁浓度高。

为解决上述第一个技术问题，本发明提供了硝酸镁蒸发系统低温提浓装置，包括硝酸镁蒸发器、浓硝酸镁储槽、冷凝器、分离器、镁尾储液槽、喷射器、第一循环泵，所述的冷凝器包括上下布置的空冷换热管、水冷换热管，空冷换热管、水冷换热管串联，空冷换热管的上方设有散热风扇，散热风扇与空冷换热管相正对，水冷换热管下方设有上侧敞口的水池，水池敞口位置与水冷换热管相正对，水池旁侧设有第二循环泵，空冷换热管、水冷换热管之间设有喷淋装置，喷淋装置喷嘴向下布置且与水冷换热管相正对，第二循环泵一端与水池相连、另一端与喷淋装置相连，硝酸镁蒸发器液相出口与浓硝酸镁储槽相连，硝酸镁蒸发器气相出口与冷凝器的空冷换热管进口端相连，冷凝器的水冷换热器的出口端与分离器中部进口端相连，分离器下侧液相出口端与镁尾储液槽相连，镁尾储液槽通过第一循环泵与喷射器进口端相连，喷射器出口端与镁尾储液槽相连，喷射器负压端与分离器上侧气相出口端相连。

为简单说明问题起见，以下对本发明所述的硝酸镁蒸发系统低温提浓装置均简称为本装置。

本装置的优点：本装置结构简单，冷却提浓效果好。

为解决上述第二个技术问题，本发明提供了硝酸镁蒸发系统低温提浓装置的提浓方法，包括以下步骤：

（1）将烯硝酸镁注入硝酸镁蒸发器，进行蒸发操作，蒸发过程温度为160℃，蒸发后得到的73%的浓硝酸镁进入浓硝酸镁储槽，蒸发处的酸性水蒸汽进入冷凝器；

（2）打开风机和第二循环泵，酸性水蒸汽在冷凝器中先经过空冷换热管初步冷却，再进入水冷换热管，冷却后的得到气液混合物温度为43℃；

（3）将冷却后的气液混合物导入分离器，分离器分离出液相流入镁尾储液槽，镁尾储液槽内的液体通过第一循环泵进入喷射器，再由喷射器喷回镁尾储液槽；

（4）喷射器形成的负压将分离器分离出的气相带入镁尾储液槽，冷凝器内的真空度为-90kPa；

（5）提浓后的浓硝酸镁溶液循环使用，当冷凝器的空冷换热管、水冷换热管外壁布满污垢时，用镁尾储液槽内的酸性水对空冷换热管、水冷换热管酸洗3-4h，直至空冷换热管、水冷换热管外壁上附着的污垢脱落。

为简单说明问题起见，以下对本发明所述的硝酸镁蒸发系统低温提浓装置的提浓方法均简称为本方法。

本方法的优点：本方法步骤简单易操作，冷却器换热效率高，换热后气液混合物温度为43℃左右，相较于现有技术降低了15℃，蒸发系统的真空度由原来的-80kPa提高至-91kPa，硝酸镁浓度由原来的70-71%提升至73-74%。

附图说明

图1是本装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：

参见图1，硝酸镁蒸发系统低温提浓装置，包括硝酸镁蒸发器1、浓硝酸镁储槽2、冷凝器3、分离器4、镁尾储液槽5、喷射器6、第一循环泵7，所述的冷凝器3包括上下布置的空冷换热管31、水冷换热管32，空冷换热管31、水冷换热管32串联，空冷换热管31的上方设有散热风扇33，散热风扇33与空冷换热管31相正对，水冷换热管32下方设有上侧敞口的水池36，水池36敞口位置与水冷换热管32相正对，水池36旁侧设有第二循环泵35，空冷换热管31、水冷换热管32之间设有喷淋装置34，喷淋装置34喷嘴向下布置且与水冷换热管42相正对，第二循环泵45一端与水池36相连、另一端与喷淋装置34相连，硝酸镁蒸发器1液相出口与浓硝酸镁储槽2相连，硝酸镁蒸发器1气相出口与冷凝器3的空冷换热管31进口端相连，冷凝器3的水冷换热器32的出口端与分离器4中部进口端相连，分离器4下侧液相出口端与镁尾储液槽5相连，镁尾储液槽5通过第一循环泵7与喷射器6进口端相连，喷射器6出口端与镁尾储液槽5相连，喷射器6负压端与分离器4上侧气相出口端相连。

实施例二：

硝酸镁蒸发系统低温提浓装置的提浓方法，包括以下步骤：

（1）将烯硝酸镁注入硝酸镁蒸发器，进行蒸发操作，蒸发过程温度为160℃，蒸发后得到的73%的浓硝酸镁进入浓硝酸镁储槽，蒸发处的酸性水蒸汽进入冷凝器；

（2）打开风机和第二循环泵，酸性水蒸汽在冷凝器中先经过空冷换热管初步冷却，再进入水冷换热管，冷却后的得到气液混合物温度为43℃；

（3）将冷却后的气液混合物导入分离器，分离器分离出液相流入镁尾储液槽，镁尾储液槽内的液体通过第一循环泵进入喷射器，再由喷射器喷回镁尾储液槽；

（4）喷射器形成的负压将分离器分离出的气相带入镁尾储液槽，冷凝器内的真空度为-90kPa；

（5）提浓后的浓硝酸镁溶液循环使用，当冷凝器的空冷换热管、水冷换热管外壁布满污垢时，用镁尾储液槽内的酸性水对空冷换热管、水冷换热管酸洗3-4h，直至空冷换热管、水冷换热管外壁上附着的污垢脱落。

Claims (2)

1.硝酸镁蒸发系统低温提浓装置，其特征在于：包括硝酸镁蒸发器、浓硝酸镁储槽、冷凝器、分离器、镁尾储液槽、喷射器、第一循环泵，所述的冷凝器包括上下布置的空冷换热管、水冷换热管，空冷换热管、水冷换热管串联，空冷换热管的上方设有散热风扇，散热风扇与空冷换热管相正对，水冷换热管下方设有上侧敞口的水池，水池敞口位置与水冷换热管相正对，水池旁侧设有第二循环泵，空冷换热管、水冷换热管之间设有喷淋装置，喷淋装置喷嘴向下布置且与水冷换热管相正对，第二循环泵一端与水池相连、另一端与喷淋装置相连，硝酸镁蒸发器液相出口与浓硝酸镁储槽相连，硝酸镁蒸发器气相出口与冷凝器的空冷换热管进口端相连，冷凝器的水冷换热器的出口端与分离器中部进口端相连，分离器下侧液相出口端与镁尾储液槽相连，镁尾储液槽通过第一循环泵与喷射器进口端相连，喷射器出口端与镁尾储液槽相连，喷射器负压端与分离器上侧气相出口端相连。

2.根据权利要求1所述的硝酸镁蒸发系统低温提浓装置的提浓方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将烯硝酸镁注入硝酸镁蒸发器，进行蒸发操作，蒸发过程温度为160℃，蒸发后得到的73%的浓硝酸镁进入浓硝酸镁储槽，蒸发处的酸性水蒸汽进入冷凝器；

（2）打开风机和第二循环泵，酸性水蒸汽在冷凝器中先经过空冷换热管初步冷却，再进入水冷换热管，冷却后的得到气液混合物温度为43℃；

（3）将冷却后的气液混合物导入分离器，分离器分离出液相流入镁尾储液槽，镁尾储液槽内的液体通过第一循环泵进入喷射器，再由喷射器喷回镁尾储液槽；

（4）喷射器形成的负压将分离器分离出的气相带入镁尾储液槽，冷凝器内的真空度为-90kPa；

（5）提浓后的浓硝酸镁溶液循环使用，当冷凝器的空冷换热管、水冷换热管外壁布满污垢时，用镁尾储液槽内的酸性水对空冷换热管、水冷换热管酸洗3-4h，直至空冷换热管、水冷换热管外壁上附着的污垢脱落。

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