CN203319719U

CN203319719U - 硫酸锰蒸发结晶装置

Info

Publication number: CN203319719U
Application number: CN2013202922739U
Authority: CN
Inventors: 王毅; 姜二林; 雷仕华
Original assignee: QINGCHUAN COUNTY QINGYUNSHANG MANGANESE INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: QINGCHUAN COUNTY QINGYUNSHANG MANGANESE INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2023-05-27

Abstract

本实用新型公开了一种硫酸锰蒸发结晶装置，解决了能耗大的问题。包括蒸汽锅炉、一效结晶釜和二效结晶釜，一效结晶釜内设置有一效换热管，二效结晶釜内设置有二效换热管，蒸汽锅炉上设置有蒸汽输送管，该蒸汽输送管分别与蒸汽锅炉和一效换热管连通；一效结晶釜上的一效蒸汽管分别与一效结晶釜和二效换热管连通；在二效结晶釜上端设置有二效蒸汽管；还包括真空设备，二效蒸汽管分别与二效结晶釜和真空设备连通。本实用新型提供的硫酸锰蒸发结晶装置，属于蒸发装置领域，特别是一种减少能耗的硫酸锰蒸发结晶装置。二效蒸汽管与真空设备连通，通过真空设备的作用，使得二效结晶釜中的气压减小，蒸发速度加快，减少了用于加热蒸发的能耗。

Description

硫酸锰蒸发结晶装置

技术领域

本实用新型涉及蒸发装置，特别是一种节能的硫酸锰蒸发结晶装置。

背景技术

硫酸锰是肥料中重要的微量元素之一，用作基肥、浸种、拌种、追肥及叶面喷洒等。在畜牧业和饲料业中作饲料添加剂，也是涂料工业制备催干剂的原料，合成脂肪酸时用作催化剂，还可用作造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰及其他锰盐制造的原料。

硫酸锰的工业生产方法很多，主要工艺步骤包括锰矿酸浸或锰矿焙烧后酸浸、硫酸锰溶液蒸发、结晶得到硫酸锰。目前，硫酸锰溶液蒸发主要采用常压、间歇结晶法，目前国内大多数企业均采用该方法。但该方法存在能耗高、成本高、产品粒度分布不均匀等缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种节能的硫酸锰蒸发结晶装置。

本实用新型解决其技术问题所采用技术方案是：硫酸锰蒸发结晶装置，包括蒸汽锅炉、一效结晶釜和二效结晶釜，一效结晶釜内设置有一效换热管，二效结晶釜内设置有二效换热管，蒸汽锅炉上设置有蒸汽输送管，该蒸汽输送管一端与蒸汽锅炉连通，另一端与一效换热管的入口端连通；在一效结晶釜上端设置有一效蒸汽管，该一效蒸汽管一端与一效结晶釜连通，另一端与二效换热管的入口端连通；在二效结晶釜上端设置有二效蒸汽管；还包括真空设备，所述的二效蒸汽管一端与二效结晶釜连通，另一端与真空设备连通。

为降低能耗，所述的蒸汽锅炉设置有蒸汽回炉管和锅炉软水储存罐，蒸汽回炉管一端与锅炉软水储存罐连通，另一端与一效换热管的出口端连通，锅炉软水储存罐与蒸汽锅炉连通。

为回收二效结晶釜产生的蒸汽中携带的硫酸锰，硫酸锰蒸发结晶装置还包括冷凝水贮槽，所述的二效蒸汽管和真空设备通过冷凝水贮槽连通。

为提高硫酸锰的回收率，硫酸锰蒸发结晶装置还包括冷凝槽和循环水池，所述的冷凝槽上端与二效蒸汽管连通，下端与冷凝水贮槽连通；在冷凝槽中设置有循环水换热管，该循环水换热管与循环水池连通并形成闭合回路。

为提高硫酸锰的利用率，硫酸锰蒸发结晶装置还包括清洗槽，所述的二效换热管的出口端与清洗槽上端连通。

为提高换热效率，所述的一效换热管、二效换热管以及循环水换热管均为蛇形盘管。

为提高硫酸锰的品质，所述的一效结晶釜和二效结晶釜内均设置有搅拌装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的硫酸锰蒸发结晶装置，在常压蒸发结晶设备基础上，利用负压蒸发原理，设置了真空设备与二效蒸汽管连通，使得二效结晶釜内的气压降低，加速了蒸发结晶，减少了能耗，达到节能的目的；由于设置蒸汽回炉管，与一效换热管的连通，形成回路，通过一效换热管后所剩的蒸汽以及产生的液化水再回流到蒸汽锅炉中重新利用，减少了热量的流失，提高了热量的利用率，降低了能耗；由于换热管采用蛇形盘管，增加了换热面积，提高了换热效率，提高了蒸发结晶的速度，从而提高了生产效率；由于设置了搅拌装置，使得硫酸锰结晶粒度分布均匀，提高了硫酸锰的品质，同时也进一步加速了蒸发结晶，提高了生产效率；设置了冷凝槽，使得二效蒸汽管内的蒸汽冷凝液化速度加快，增加了含有硫酸锰的冷凝水的回收量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图中1—蒸汽锅炉，2—一效结晶釜，3—二效结晶釜，4—冷凝槽，5—冷凝水贮槽，6—循环水池，7—真空设备，8—清洗槽，9—一效换热管，10—蒸汽输送管，11—一效蒸汽管，12—二效蒸汽管，13—二效换热管，14—循环水换热管，15—蒸汽回炉管,16—锅炉软水储存罐。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的描述，但本实用新型的保护范围不限于以下所述。

如图1所示，本实用新型的硫酸锰蒸发结晶装置，包括蒸汽锅炉1、一效结晶釜2和二效结晶釜3，一效结晶釜2内设置有一效换热管9，二效结晶釜3内设置有二效换热管13，蒸汽锅炉1上设置有蒸汽输送管10，该蒸汽输送管10一端与蒸汽锅炉1连通，另一端与一效换热管9的入口端连通；在一效结晶釜2上端设置有一效蒸汽管11，该一效蒸汽管11一端与一效结晶釜2连通，另一端与二效换热管13的入口端连通；在二效结晶釜3上端设置有二效蒸汽管12；还包括真空设备7，所述的二效蒸汽管12一端与二效结晶釜3连通，另一端与真空设备7连通。在实际生产过程中，结晶釜可以是三个或者三个以上，由于数量越多，后面连接的结晶釜内的产生的蒸汽的温度越来越低，然而硫酸锰的溶解度是随温度的升高而降低的，因此设置多个结晶釜不仅增加了成本，而且不能达到预期的蒸发结晶目的。设置两个结晶釜就是折合了各方面因素作为优选的。蒸汽锅炉1产生蒸汽，通过蒸汽输送管10送入一效换热管9中，一效结晶釜2内的硫酸锰溶液受热结晶并产生蒸汽；一效结晶釜2内产生的蒸汽通过一效蒸汽管11进入二效换热管13，二效结晶釜3内的硫酸锰溶液受热结晶并产生蒸汽，该蒸汽通过二效蒸汽管12排出；由于二效蒸汽管12与真空设备7连通，真空设备7工作，使得二效结晶釜3内的气压降低，蒸发速度加快，减少了用于加热的热量，从而降低了能耗，达到节能的目的。所述的真空设备7还可以采用抽风机、真空泵或者其他一些设备等，但是综合各种考虑，采用真空泵具有简单、直接、高效的优点，因此作为优选的。

锅炉蒸汽使用过后可以直接排出也可以回收利用，如果直接排出，则有大量的热量随蒸汽排走浪费掉，造成热量利用率降低，能耗增大。为降低能耗，提高锅炉蒸汽的热量的利用率，所述的蒸汽锅炉1设置有蒸汽回炉管15和锅炉软水储存罐16，该蒸汽回炉管15一端与锅炉软水储存罐16连通，另一端与一效换热管9的出口端连通，锅炉软水储存罐16与蒸汽锅炉1连通。这样设计以后，锅炉蒸汽就形成一个回路，通过一效换热管9后所剩的蒸汽以及产生的液化水先储存在锅炉软水储存罐16中，软化后回流到蒸汽锅炉1中重新利用，减少了热量的流失，提高了热量的利用率，降低了能耗。锅炉软水储存罐16的作用主要是除去Ca²⁺、Mg²⁺等离子，防止在锅炉中产生水垢，使炉胆结垢引起换热面积减小，传热不良等情况的发生。

为回收二效结晶釜3产生的蒸汽中携带的硫酸锰，硫酸锰蒸发结晶装置还包括冷凝水贮槽5，所述的二效蒸汽管12和真空设备7通过冷凝水贮槽5连通。二效结晶釜3中产生的蒸汽有可能带有少量的硫酸锰，如果二效蒸汽管12与真空设备7直接连通，则含有硫酸锰的蒸汽就会直接排出浪费掉，因此设置冷凝水贮槽5储存蒸汽液化后形成的冷凝水，用作其他生产工序，以避免硫酸锰的流失。考虑到要保证二效蒸汽管12与真空设备7的连通，因此设计时，作为优选方案的是二效蒸汽管12和真空设备7均从冷凝水贮槽5的上端与冷凝水贮槽5连通，以避免冷凝水贮槽5内的冷凝水阻塞通路。

为提高硫酸锰的回收率，还包括冷凝槽4和循环水池6，所述的冷凝槽4上端与二效蒸汽管12连通，下端与冷凝水贮槽5连通；在冷凝槽4中设置有循环水换热管14，该循环水换热管14与循环水池6连通并形成闭合回路。由于设置了冷凝槽4，二效蒸汽管12中的蒸汽大部分在冷凝槽4中冷却液化成冷凝水，再流入冷凝水贮槽5，使得蒸汽的液化度提高了，即回收的硫酸锰增多，提高了硫酸锰的回收率，减少了硫酸锰的流失，提高了硫酸锰的产量。循环水池6中的水通过循环水换热管14不断地与冷凝槽4进行热交换，带走蒸汽中的热量，降低温度，提高蒸汽的液化度，即增加了冷凝水贮槽5中的冷凝水的回收量，进一步提高了硫酸锰的回收率，减少了硫酸锰的流失，提高了硫酸锰的产量。

为提高硫酸锰的利用率，硫酸锰蒸发结晶装置还包括清洗槽8，所述的二效换热管13的出口端与清洗槽8上端连通。二效蒸汽管13出口端流出的蒸汽和液化水加入到清洗槽8中，可以用作浸泡硫酸锰矿石粉末、清洗其他装置等用途，有效地利用了蒸汽和液化水中的硫酸锰，减少了硫酸锰的流失，提高了硫酸锰的产量。二效换热管13与清洗槽8的上端连通是为了避免清洗槽8中的溶液堵塞管道。清洗槽8还可以与冷凝水贮槽5的下端连通，让冷凝水贮槽5中的带有硫酸锰的冷凝水流入清洗槽8，用作浸泡硫酸锰矿石粉末、清洗其他装置等用途。清洗槽8与冷凝水贮槽5的下端连通，是为了保证冷凝水贮槽5中的冷凝水流入清洗槽8而不影响真空设备7的工作。

为提高换热效率，所述的一效换热管9、二效换热管13以及循环水换热管14均为蛇形盘管。一效换热管9和二效换热管13设置为蛇形盘管使得换热面积增大，换热效率提高，蒸发结晶速度加快，提高了生产效率；同时蒸汽热量的利用率也提高，减少了能耗。循环水换热管14设置为蛇形盘管使得换热面积增大，换热效率提高，蒸汽的冷凝速度加快，冷凝水的回收量增高，从而使硫酸锰的回收率提高。

为提高硫酸锰的品质，所述的一效结晶釜2和二效结晶釜3内均设置有搅拌装置。实际生产中，可以设置搅拌装置，也可以不设置搅拌装置，考虑到没有搅拌装置的情况下，硫酸锰有可能结块、成团，品质降低，因此作为优选方案，设置了搅拌装置，使得硫酸锰结晶粒度分布均匀，不易结块、成团，提高了硫酸锰的品质，同时也进一步加速了蒸发结晶，提高了生产效率。

Claims

1.硫酸锰蒸发结晶装置，包括蒸汽锅炉（1）、一效结晶釜（2）和二效结晶釜（3），一效结晶釜（2）内设置有一效换热管（9），二效结晶釜（3）内设置有二效换热管（13），蒸汽锅炉（1）上设置有蒸汽输送管（10），该蒸汽输送管（10）一端与蒸汽锅炉（1）连通，另一端与一效换热管（9）的入口端连通；在一效结晶釜（2）上端设置有一效蒸汽管（11），该一效蒸汽管（11）一端与一效结晶釜（2）连通，另一端与二效换热管（13）的入口端连通；在二效结晶釜（3）上端设置有二效蒸汽管（12）；其特征在于：还包括真空设备（7），所述的二效蒸汽管（12）一端与二效结晶釜（3）连通，另一端与真空设备（7）连通。

2.根据权利要求1所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：所述的蒸汽锅炉（1）设置有蒸汽回炉管（15）和锅炉软水储存罐（16），蒸汽回炉管（15）一端与锅炉软水储存罐（16）连通，另一端与一效换热管（9）的出口端连通，锅炉软水储存罐（16）与蒸汽锅炉（1）连通。

3.根据权利要求2所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：还包括冷凝水贮槽（5），所述的二效蒸汽管（12）和真空设备（7）通过冷凝水贮槽（5）连通。

4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：还包括冷凝槽（4）和循环水池（6），所述的冷凝槽（4）上端与二效蒸汽管（12）连通，下端与冷凝水贮槽（5）连通；在冷凝槽（4）中设置有循环水换热管（14），该循环水换热管（14）与循环水池（6）连通并形成闭合回路。

5.根据权利要求4所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：还包括清洗槽（8），所述二效换热管（13）的出口端与清洗槽（8）上端连通。

6.根据权利要求5所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：所述的一效换热管（9）、二效换热管（13）以及循环水换热管（14）均为蛇形盘管。

7.根据权利要求6所述的硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于：所述的一效结晶釜（2）和二效结晶釜（3）内均设置有搅拌装置。