CN204865031U - 高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置 - Google Patents

高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置 Download PDF

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Abstract

一种高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，采用一效蒸发器、一效分离结晶器、二效蒸发器、二效分离结晶器、三效蒸发器、三效分离结晶器、四效蒸发器、四效分离结晶器、五效加热器、五效分离器、污冷凝水罐、一效循环泵、二效循环泵、三效循环泵、四效循环泵、五效循环泵、冷凝水泵、真空泵通过安装在管道上的阀门连接构成，能满足高浓度硫酸铵溶液连续进料，连续出料的工艺要求，该装置高效节能、安全稳定、运行可靠，可作为硫酸铵溶液的蒸发结晶装置。

Description

高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置
技术领域
本实用新型属于蒸发结晶装置或设备技术领域，具体涉及到一种高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置。
背景技术
蒸发器广泛地应用于化工、制盐、造纸、医药、环保领域。与单效蒸发器相比，多效蒸发器增加了对二次蒸汽的利用，大幅度减少生蒸汽的利用量，从而减少了能耗。原理上讲，蒸发器的效数越多，热量利用越充分，但随着蒸发器效数的增多也降低设备的生产强度，导致设备投资的增加。因此，在实际的生产中，应综合考虑能耗和设备投资，选定最佳的效数。在以往的生产中，为了兼顾降低设备投资，三效蒸发器得到了广泛的应用。三效蒸发器与三效以上的蒸发器相比，热量的利用率有所下降。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述蒸发器的不足，提供一种设计合理、结构简单、高效节能、安全稳定、运行可靠的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：母液池的出口通过安装在管道上的五效循环泵与五效加热器的下入口相联通，五效加热器的下出口与五效分离器的入口相联通、通过安装在管道上四效循环泵与四效蒸发器的下入口相联通、通过安装在管道上三效循环泵与三效蒸发器的下入口相联通、通过安装在管道上二效循环泵与二效蒸发器的下入口相联通、通过安装在管道上一效循环泵与一效蒸发器的下入口相联通，五效加热器的右出口与真空泵的入口相联通，五效加热器的左出口与污冷凝水罐的右入口相联通；
污冷凝水罐的上出口与五效加热器的左入口相联通、下出口通过安装在管道上的污冷凝水泵与污冷凝水回用装置相联通；
四效蒸发器的右下出口与污冷凝水罐的左入口相联通、上出口与四效分离结晶器的入口相连通、右上出口与五效加热器的左入口相联通，四效分离结晶器的上出口与五效加热器的另一入口相联通、右出口通过安装在管道上的四效循环泵与四效蒸发器的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
三效蒸发器的右下出口与四效蒸发器的左下入口相联通、上出口与三效分离结晶器的入口相联通、右上出口与五效加热器的左入口相联通，三效分离结晶器的上出口与四效蒸发器的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的三效循环泵与三效蒸发器的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
二效蒸发器的右下出口与三效蒸发器的左下入口相联通、上出口与二效分离结晶器的入口相联通、右上出口与五效加热器的左入口相联通，二效分离结晶器的上出口与三效蒸发器的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的二效循环泵与二效蒸发器的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
一效蒸发器的左上入口通入生蒸汽、左下出口与污冷凝水回用装置相联通、上出口与一效分离结晶器的入口相联通，一效分离结晶器的上出口与二效蒸发器的左入口相联通、右出口通过安装在管道上的一效循环泵与一效蒸发器的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
本实用新型的一效分离结晶器为：在筒体的顶部设置有二次蒸汽出口管、内上部设置有除沫器、内底部中心位置设置有内流筒和外流筒、下端设置有搅拌器，筒体内除沫器和外流筒之间的空间形成分离室，筒体的下左侧壁和内流筒的左侧壁之间设置有晶浆液进口管，筒体左侧壁和外流筒之间设置有低浓度晶浆液出口管，筒体的下右侧壁上设置有高浓度晶浆液出口管。
本实用新型的内流筒为圆柱形筒体，外流筒的上部和下部为圆柱形筒体、中部为与圆柱形筒体相联通的自上而下收敛的圆锥形筒体，内流筒与外流筒之间形成内晶液导流腔，外流筒与筒体之间形成外晶液导流腔。
本实用新型的内晶液导流腔的上部和下部为圆环形腔体、中部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体，外晶液导流腔的下部为圆环形腔体、上部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体。
本实用新型的二效分离结晶器、三效分离结晶器、四效分离结晶器的结构与一效分离结晶器的结构完全相同。
本实用新型的五效分离器为：在液料池的右侧壁设置有右进料管、左侧壁设置有出料管、顶部放置有分离器，分离器的顶部设置有出气管、内顶部设置有风机，分离器內上部设置有汽水分离装置、中部设置有与安装在分离器左侧壁上的左进料管相联通的喷淋装置。
由于本实用新型采用了一效蒸发器、一效分离结晶器、二效蒸发器、二效分离结晶器、三效蒸发器、三效分离结晶器、四效蒸发器、四效分离结晶器、五效加热器、五效分离器、污冷凝水罐、一效循环泵、二效循环泵、三效循环泵、四效循环泵、五效循环泵、冷凝水泵、真空泵通过安装在管道上的阀门连接构成，能满足高浓度硫酸铵溶液连续进料，连续出料的工艺要求，该装置高效节能、安全稳定、运行可靠，可作为硫酸铵溶液的蒸发结晶装置。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2是图1中一效分离结晶器1的结构示意图。
图3是图1中五效分离器6的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。
实施例1
在图1中，本实用新型高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置由一效分离结晶器1、二效分离结晶器2、三效分离结晶器3、四效分离结晶器4、五效加热器5、五效分离器6、母液池7、真空泵8、五效循环泵9、污泠凝水泵10、污冷凝水罐11、四效循环泵12、四效蒸发器13、三效循环泵14、三效蒸发器15、二效循环泵16、二效蒸发器17、一效循环泵18、一效蒸发器19连接构成。
稀硫酸铵溶液进入母液池7中，母液池7的出口通过安装在管道上的五效循环泵9与五效加热器5的下入口相联通，将稀硫酸铵溶液打入五效加热器5中。五效加热器5的下出口通过安装在管道上的阀门与五效分离器6的入口相联通，五效加热器5中的高温料液进入五效分离器6中，进行气水分离后回到母液池7，完成循环蒸发，五效加热器5的下出口通过安装在管道上四效循环泵12与四效蒸发器13的下入口相联通，五效加热器5的下出口通过安装在管道上三效循环泵14与三效蒸发器15的下入口相联通，五效加热器5的下出口过安装在管道上的二效循环泵16与二效蒸发器17的下入口相联通，五效加热器5的下出口通过安装在管道上一效循环泵18与一效蒸发器19的下入口相联通，将预热的稀硫酸铵溶液分别打入四效蒸发器13、三效蒸发器15、二效蒸发器17、一效蒸发器19中。五效加热器5的右出口通过管道与真空泵8的入口相联通，五效加热器5的下左出口通过管道与污冷凝水罐11的右入口相联通。污冷凝水罐11的上出口通过管道与五效加热器5的上左入口相联通、下出口通过安装在管道上的污冷凝水泵10与污冷凝水回用装置相联通。
四效蒸发器13的右下出口通过管道与污冷凝水罐11的左入口相联通、上出口通过管道与四效分离结晶器4的入口相连通、右上出口通过管道与五效加热器5的左入口相联通，四效分离结晶器4的上出口通过管道与五效加热器5的另一入口相联通、右出口通过安装在管道上的四效循环泵12与四效蒸发器13的下入口相联通、下出口通过管道与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
三效蒸发器15的右下出口通过管道与四效蒸发器13的左下入口相联通、上出口通过管道与三效分离结晶器3的入口相联通、右上出口通过管道与五效加热器5的左入口相联通，三效分离结晶器3的上出口通过管道与四效蒸发器13的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的三效循环泵14与三效蒸发器15的下入口相联通、下出口通过管道与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
二效蒸发器17的右下出口通过管道与三效蒸发器15的左下入口相联通、上出口通过管道与二效分离结晶器2的入口相联通、右上出口通过管道与五效加热器5的左入口相联通，二效分离结晶器2的上出口通过管道与三效蒸发器15的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的二效循环泵16与二效蒸发器17的下入口相联通、下出口通过管道与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
一效蒸发器19的左上入口通入生蒸汽、左下出口通过管道与冷凝水回用装置相联通、上出口通过管道与一效分离结晶器1的入口相联通，一效分离结晶器1的上出口通过管道与二效蒸发器17的左入口相联通、右出口通过安装在管道上的一效循环泵18与一效蒸发器19的下入口相联通、下出口通过管道与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
在图2中，本实施例的一效分离结晶器1由筒体1-1、二次蒸汽出口管1-2、除沫器1-3、分离室1-4、内流筒1-5、外流筒1-6、高浓度晶浆液出口管1-7、搅拌器1-8、晶浆液进口管1-9、低浓度晶浆液出口管1-10连接构成。在筒体1-1的顶部焊接固定有二次蒸汽出口管1-2，筒体1-1内上部焊接固定有除沫器1-3，将通过的二次蒸汽中的固体杂质过滤，筒体1-1内底部中心位置焊接固定有几何形状为圆柱形的内流筒1-5和外流筒1-6，本实施例的外流筒1-6的上部和下部为圆柱形筒体、中部为与圆柱形筒体相联通的自上而下收敛的圆锥形筒体，外流筒1-6上部外壁与筒体1-1内壁焊接密封，内流筒1-5与外流筒1-6之间形成内晶液导流腔，内晶液导流腔上部和下部为圆环形腔体，中部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体，外流筒1-6与筒体1-1之间形成外晶液导流腔，外晶液导流腔下部为圆环形腔体、上部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体。筒体1-1内除沫器1-3和外流筒1-6之间的空间形成分离室1-4，筒体1-1的下左侧壁和内流筒1-5的左侧壁之间焊接固定有晶浆液进口管1-9，晶浆液从晶浆液进口管1-9进入内流筒1-5中，晶浆液自下而上流动到分离室1-4中进行气液分离，分离后的晶浆液自上而下进入内晶液导流腔，从内晶液导流腔的下部进入外液晶导流腔内进行循环。筒体1-1左侧壁和外流筒1-6之间焊接固定有低浓度晶浆液出口管1-10，使经过分离的低浓度晶浆液从中流出，筒体1-1的下右侧壁上焊接固定有高浓度晶浆液出口管1-7，使经过分离的高浓度晶浆液从中流出。筒体1-1下端用螺纹紧固联接件固定联接安装有螺旋桨伸入内流筒1-5的搅拌器1-8，使晶浆液充分的混合结晶。二效分离结晶器2、三效分离结晶器3、四效分离结晶器4的结构与一效分离结晶器1的结构完全相同。
在图3中，本实施例的五效分离器6由出气管6-1、风机6-2、汽水分离装置6-3、喷淋装置6-4、分离器6-5、液料池6-6、右进料管6-7、出料管6-8、左进料管6-9联接构成。在液料池6-6的右侧壁安装有右进料管6-7，稀硫酸铵溶液通过右进料管6-7通入液料池6-6中，液料池6-6的左侧壁安装有出料管6-8，将液料池6-6中的稀硫酸铵溶液送入下一级操作系统，液料池6-6的顶部放置有分离器6-5，分离器6-5的顶部焊接固定出气管6-1、内顶部焊接固定有风机6-2，分离器6-5內上部焊接固定有汽水分离装置6-3、中部焊接固定有喷淋装置6-4，分离器6-5的左侧壁安装有与喷淋装置6-4相联通的左进料管6-9，五效加热器5中加热的稀硫酸铵溶液通过左进料管6-9进入喷淋装置内喷洒在分离器6-5中进行汽水分离，湿空气通过出气管6-1排出。
本实用新型的工作原理如下：
物料流程：稀硫酸铵溶液首先进入到母液池7中，通过五效循环泵9打入五效加热器5的管程中，利用四效的二次蒸汽进行加热，从五效加热器5出来高温料液进入五效分离器6中，进行汽水分离后到母液池7，完成循环蒸发；在循环过程中，一部分被预热的稀硫酸铵溶液分别打入一效蒸发器19、二效蒸发器17、三效蒸发器15、四效蒸发器13循环蒸发结晶。
加热蒸汽流程：生蒸汽进入一效蒸发器19中，换热冷凝后回锅炉或它用。一效分离结晶器1的二次蒸汽进入二效蒸发器17中，换热后的冷凝液进入三效蒸发器15中闪蒸热能利用。二效分离结晶器2的二次蒸汽进入三效蒸发器15中，换热后的冷凝液进入四效蒸发器13中闪蒸热能利用。三效分离结晶器3的二次蒸汽进入四效蒸发器13，换热后的冷凝液进入污冷凝水罐11中。四效分离结晶器4的二次蒸汽进入五效蒸发器5中，换热后的冷凝液也进入污冷凝水罐11，最后利用污冷凝水泵10将污冷凝水打出回用。
冷凝液流程：一效蒸发器19中的冷凝液热量换热后打回锅炉回用或它用。二效蒸发器17中的污冷凝水流入三效蒸发器15中蒸发冷凝，三效蒸发器15中的污冷凝水流入四效蒸发器13中蒸发冷凝，四效蒸发器13中的污冷凝水流入污冷凝水罐11中，五效加热器5中的污冷凝水也流入污冷凝水罐11中，最后由污冷凝水泵10排出回用或再进一步处理排放。

Claims (6)

1.一种高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于：母液池(7)的出口通过安装在管道上的五效循环泵(9)与五效加热器(5)的下入口相联通，五效加热器(5)的下出口与五效分离器(6)的入口相联通、通过安装在管道上四效循环泵(12)与四效蒸发器(13)的下入口相联通、通过安装在管道上三效循环泵(14)与三效蒸发器(15)的下入口相联通、通过安装在管道上二效循环泵(16)与二效蒸发器(17)的下入口相联通、通过安装在管道上一效循环泵(18)与一效蒸发器(19)的下入口相联通，五效加热器(5)的右出口与真空泵(8)的入口相联通，五效加热器(5)的左出口与污冷凝水罐(11)的右入口相联通；
污冷凝水罐(11)的上出口与五效加热器(5)的左入口相联通、下出口通过安装在管道上的污冷凝水泵(10)与污冷凝水回用装置相联通；
四效蒸发器(13)的右下出口与污冷凝水罐(11)的左入口相联通、上出口与四效分离结晶器(4)的入口相连通、右上出口与五效加热器(5)的左入口相联通，四效分离结晶器(4)的上出口与五效加热器(5)的另一入口相联通、右出口通过安装在管道上的四效循环泵(12)与四效蒸发器(13)的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
三效蒸发器(15)的右下出口与四效蒸发器(13)的左下入口相联通、上出口与三效分离结晶器(3)的入口相联通、右上出口与五效加热器(5)的左入口相联通，三效分离结晶器(3)的上出口与四效蒸发器(13)的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的三效循环泵(14)与三效蒸发器(15)的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
二效蒸发器(17)的右下出口与三效蒸发器(15)的左下入口相联通、上出口与二效分离结晶器(2)的入口相联通、右上出口与五效加热器(5)的左入口相联通，二效分离结晶器(2)的上出口与三效蒸发器(15)的左上入口相联通、右出口通过安装在管道上的二效循环泵(16)与二效蒸发器(17)的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通；
一效蒸发器(19)的左上入口通入生蒸汽、左下出口与污冷凝水回用装置相联通、上出口与一效分离结晶器(1)的入口相联通，一效分离结晶器(1)的上出口与二效蒸发器(17)的左入口相联通、右出口通过安装在管道上的一效循环泵(18)与一效蒸发器(19)的下入口相联通、下出口与浓硫酸铵溶液的离心干燥装置相联通。
2.根据权利要求1所述的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于所述的一效分离结晶器(1)为：在筒体(1-1)的顶部设置有二次蒸汽出口管(1-2)、内上部设置有除沫器(1-3)、内底部中心位置设置有内流筒(1-5)和外流筒(1-6)、下端设置有搅拌器(1-8)，筒体(1-1)内除沫器(1-3)和外流筒(1-6)之间的空间形成分离室(1-4)，筒体(1-1)的下左侧壁和内流筒(1-5)的左侧壁之间设置有晶浆液进口管(1-9)，筒体(1-1)左侧壁和外流筒(1-6)之间设置有低浓度晶浆液出口管(1-10)，筒体(1-1)的下右侧壁上设置有高浓度晶浆液出口管(1-7)。
3.根据权利要求2所述的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于：所述的内流筒(1-5)为圆柱形筒体，外流筒(1-6)的上部和下部为圆柱形筒体、中部为与圆柱形筒体相联通的自上而下收敛的圆锥形筒体，内流筒(1-5)与外流筒(1-6)之间形成内晶液导流腔，外流筒(1-6)与筒体(1-1)之间形成外晶液导流腔。
4.根据权利要求3所述的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于：所述的内晶液导流腔的上部和下部为圆环形腔体、中部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体，外晶液导流腔的下部为圆环形腔体、上部为自上而下收敛的圆锥形环形腔体。
5.根据权利要求1所述的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于：所述的二效分离结晶器(2)、三效分离结晶器(3)、四效分离结晶器(4)的结构与一效分离结晶器(1)的结构完全相同。
6.根据权利要求1所述的高浓度硫酸铵溶液五效蒸发结晶装置，其特征在于所述的五效分离器(6)为：在液料池(6-6)的右侧壁设置有右进料管(6-7)、左侧壁设置有出料管(6-8)、顶部放置有分离器(6-5)，分离器(6-5)的顶部设置有出气管(6-1)、内顶部设置有风机(6-2)，分离器(6-5)內上部设置有汽水分离装置(6-3)、中部设置有与安装在分离器(6-5)左侧壁上的左进料管(6-9)相联通的喷淋装置(6-4)。
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