CN207187133U - 生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器和装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型生产大晶粒硫酸铵设备技术领域；通过第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置；使生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器占地面积小，不同晶粒度的分层效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及生产大晶粒硫酸铵设备技术领域，尤其涉及生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器和装置。
背景技术
目前在生产大晶粒硫酸铵过程中采用的蒸发结晶设备一般需要蒸发器与结晶器；由于蒸发器与结晶器为分开的装置，所需要的占地面积较大，并且结晶器对料液中不同晶粒度的分层停留的效果不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供占地面积小，不同晶粒度的分层效果好的生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器和装置。
本实用新型的技术方案如下：
生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器，其特征在于，包括第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置。装置上部为两段强制循环列管式蒸发器，用于加热浓缩物料，浓缩产生的有结晶的物料从第一、第二导流管进入结晶器内，结晶器由汽化室和结晶室两部分组成，结晶室的器身有一定的锥度，上部较底部有较大的截面积；当母液与热浓料液混合后用循环泵送到高位汽化室，在汽化室中溶液汽化、冷却而产生过度饱和，然后通过中央降液管流至结晶室底部，转而向上流动；晶体悬浮于此液流中成为粒度分级的流化床，粒度较大的晶体富集于底部，与降液管中流出的过饱和度最大的溶液接触，得以长的更大；在结晶室中，液体向上的流速逐渐降低，其中悬浮晶粒的粒度越小越往上，过饱和溶液在向上穿过晶体悬浮床时，逐步解除其过饱和度；当溶液到达结晶室的顶层，基本已不再含有晶粒，作为澄清的母液在结晶室的顶部溢流进入循环管路；由于第一、第二蒸发器与结晶器通过导流管连接在一起，大大减少了占地面积。
所述第一、第二旋流装置包括环绕第一导流管圆周部位环周分布有若干旋流板翅片。通过设置旋流装置的旋流板翅片使结晶室液相部分用旋流板实现不同晶粒度的分层停留部位。
所述第一旋流装置的旋流板翅片长度大于第二旋流装置的旋流板翅片。第一旋流装置的旋流板翅片长度大于第二旋流装置的旋流板翅片，这样不仅更能适应结晶器的结构，以便于安装；而且使得不同晶粒度的分层停留的效果更好。
生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，包括依次连接的原料罐、冷凝水板换、不凝气板换、一体式强制循环结晶蒸发器、晶浆分离器、离心机、母液罐、母液泵和蒸汽板换；所述一体式强制循环结晶蒸发器包括第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置；所述结晶器连接有二次分离器和离心压缩机，该二次分离器与离心压缩机连接；所述第一蒸发器还与蒸馏水罐连接。原料罐的原料打入冷凝水板换和不凝气板换进行换热升温后流入母液罐与母液混合后再经蒸汽板换预热到蒸发温度打入一体式强制循环结晶蒸发器，在一体式强制循环结晶蒸发器内进行闪蒸，闪蒸后结晶器底部的大颗粒晶体由出料泵打入晶浆分离器进行晶液分离，而结晶器上层附近的清液由循环泵打入第一、第二蒸发器内继续参与循环；在晶浆分离器内分离的大颗粒晶体通过离心机离心后的结晶打包，而在离心过程中降温了的母液与初步预热后的原料液混合后再经鲜蒸汽预热后打入第一、第二蒸发器内，从第一、第二蒸发器出来的混合液和二次蒸汽在结晶器内中进行初步汽液分离后又经二次分离器进行再次分离。
所述母液罐与鲜蒸汽板换连接。设计改变了传统的母液罐内加热模式，提高蒸汽的传热效率，提高产品纯度，减少鲜蒸汽对物料直接接触的污染，同时简化了系统的自控方式。
所述不凝气板换与真空泵连接。闪蒸产生的气体由真空泵抽出；整个系统经真空泵抽真空控制在负压400mbar左右，蒸发温度约76℃，负压蒸发，降低物料对设备的腐蚀，延长设备使用寿命。
所述冷凝水板换与蒸馏水罐连接。加热物料的过程中，产生的高温蒸汽冷凝成水流至蒸馏水罐并由蒸馏水泵打入冷凝水板换与原料液换热，温度降至35℃左右排出系统。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，本实用新型前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。
其中：图1为本实用新型生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器结构示意图；
图2为本实用新型第一、第二旋流装置俯视结构示意图；
图3为本实用新型第一、第二旋流装置侧视结构示意图；
图4为本实用新型第一、第二旋流装置立体结构示意图；
图5为本实用新型生产大晶粒硫酸铵的装置结构示意图；
附图中，1为第一蒸发器，2为第二蒸发器，3为结晶器，4为第一锥形部，5 为第二锥形部，6为圆柱部，7为丝网除沫器，8为汽化室，9为结晶室，10为第一导流管，11为第二导流管，12为旋流板翅片，13为原料罐，14为冷凝水板换， 15为不凝气板换，16为二次分离器，17为离心压缩机，18为蒸馏水罐，19为母液罐，20为真空泵，21为母液泵，22为晶浆分离器，23为离心机，24为蒸汽板换。
具体实施方式
参见图1所示，生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器，其特征在于，包括第一蒸发器1、第二蒸发器2和结晶器3；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部4、圆柱部6和第二锥形部5；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有(焊接)丝网除沫器7，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室8和结晶室 9；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有(焊接) 第一导流管10，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管11分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置。装置上部为两段强制循环列管式蒸发器，用于加热浓缩物料，浓缩产生的有结晶的物料从第一、第二导流管进入结晶器内，结晶器由汽化室和结晶室两部分组成，结晶室的器身有一定的锥度，上部较底部有较大的截面积；当母液与热浓料液混合后用循环泵送到高位汽化室，在汽化室中溶液汽化、冷却而产生过度饱和，然后通过中央降液管流至结晶室底部，转而向上流动；晶体悬浮于此液流中成为粒度分级的流化床，粒度较大的晶体富集于底部，与降液管中流出的过饱和度最大的溶液接触，得以长的更大；在结晶室中，液体向上的流速逐渐降低，其中悬浮晶粒的粒度越小越往上，过饱和溶液在向上穿过晶体悬浮床时，逐步解除其过饱和度；当溶液到达结晶室的顶层，基本已不再含有晶粒，作为澄清的母液在结晶室的顶部溢流进入循环管路；由于第一、第二蒸发器与结晶器通过导流管连接在一起，大大减少了占地面积。
所述第一、第二旋流装置包括环绕第一导流管圆周部位环周分布有若干旋流板翅片12。通过设置旋流装置的旋流板翅片使结晶室液相部分用旋流板实现不同晶粒度的分层停留部位。
所述第一旋流装置的旋流板翅片长度大于第二旋流装置的旋流板翅片。第一旋流装置的旋流板翅片长度大于第二旋流装置的旋流板翅片，这样不仅更能适应结晶器的结构，以便于安装；而且使得不同晶粒度的分层停留的效果更好。
生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，包括依次(通过管道)连接的原料罐13、冷凝水板换14、不凝气板换15、一体式强制循环结晶蒸发器、晶浆分离器22、离心机23、母液罐19、母液泵21和蒸汽板换24；所述一体式强制循环结晶蒸发器包括第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有(焊接)丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有(焊接)第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置；所述结晶器连接有二次分离器16和离心压缩机17，该二次分离器与离心压缩机连接；所述第一蒸发器还与蒸馏水罐18连接。原料罐的原料打入冷凝水板换和不凝气板换进行换热升温后流入母液罐与母液混合后再经蒸汽板换预热到蒸发温度打入一体式强制循环换热器，在一体式强制循环结晶蒸发器内进行闪蒸，闪蒸后结晶器底部的大颗粒晶体由出料泵打入晶浆分离器进行晶液分离，而结晶器上层附近的清液由循环泵打入第一、第二蒸发器内继续参与循环；在晶浆分离器内分离的大颗粒晶体通过离心机离心后的结晶打包，而在离心过程中降温了的母液与在预热后的原料液混合后经鲜蒸汽预热后打入第一、第二蒸发器内，从第一、第二蒸发器出来的混合液和二次蒸汽在结晶器内中进行初步汽液分离后又经二次分离器进行再次分离。
所述母液罐与不凝气板换连接。设计改变了传统的母液罐内加热模式，提高蒸汽的传热效率，提高产品纯度，减少鲜蒸汽对物料直接接触的污染，同时简化了系统的自控方式。
所述不凝气板换与真空泵20连接。闪蒸产生的气体由真空泵抽出；整个系统经真空泵抽真空控制在负压400mbar左右，蒸发温度约76℃，负压蒸发，降低物料对设备的腐蚀，延长设备使用寿命。
所述冷凝水板换与蒸馏水罐连接。加热物料的过程中，产生的高温蒸汽冷凝成水流至蒸馏水罐并由蒸馏水泵打入冷凝水板换与原料液换热，温度降至35℃左右排出系统。
生产大晶粒硫酸铵的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：启动进料泵将原料液由打入板式换热器进行换热，换热后再经不凝气板换升温后打入母液罐与母液混合形成混合液，混合液再由母液泵打入鲜蒸汽板换预热到蒸发温度后直接打入生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器内；
步骤二：高温的混合液进入真空度较高的结晶器后，发生闪蒸，闪蒸产生的不凝性气体由真空泵抽出，形成系统负压；闪蒸后结晶器底部的大颗粒晶体由出料泵打入晶浆分离器进行晶液分离：料液因为闪蒸和降温，而产生过饱和度，晶体就会从过饱和溶液中成核长大，晶体在结晶器的底部长到最大，再徐徐穿过流态化的晶床层，从而消失过饱和现象。按照粒度的大小自动的从下至上分级排列而晶浆浓度也是从下至上逐步下降，上升到循环泵入口附近已经变成清液，最后进入循环泵进行参与循环。所需产品(大颗粒晶体)从结晶器底部取出，用出料泵送至晶浆分离器进行初步晶液分离。
步骤三：在晶浆分离器内分离的大颗粒晶体进入离心机，离心后的结晶打包，而在离心过程中降温了的母液与在预热后的原料液混合后经鲜蒸汽预热后打入第一、第二蒸发器，该设计改变了传统的母液罐内加热模式，提高蒸汽的传热效率，提高产品纯度，减少鲜蒸汽对物料直接接触的污染，同时简化了系统的自控方式。
步骤四：步骤一中从第一、第二蒸发器出来的混合液和二次蒸汽在结晶器内中进行初步汽液分离后又经二次分离器进行再次分离；减少液滴夹带入压缩机 C01内，延长压缩机使用寿命。
步骤五：步骤一中气液分离后的浓缩液被循环泵打入第一、第二蒸发器内，浓缩液在第一、第二蒸发器内继续进行升温，后进入结晶器，在结晶器内进行闪蒸，之后结晶析出，如此循环。
步骤六：步骤一中从结晶器出来的二次蒸汽，进入MVR压缩系统。压缩后的高温二次蒸汽再打入第一、第二蒸发器内加热物料。加热物料的过程中，产生的高温蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由蒸馏水泵打入板式换热器与原料液换热，温度降至35℃左右排出系统。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器，其特征在于，包括第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置。
2.根据权利要求1所述的生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器，其特征在于，所述第一、第二旋流装置包括环绕第一导流管圆周部位环周分布有若干旋流板翅片。
3.根据权利要求1所述的生产大晶粒硫酸铵的一体式强制循环结晶蒸发器，其特征在于，所述第一旋流装置的旋流板翅片长度大于第二旋流装置的旋流板翅片。
4.生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，包括依次连接的原料罐、冷凝水板换、不凝气板换、一体式强制循环结晶蒸发器、晶浆分离器、离心机、母液罐、母液泵和蒸汽板换；所述一体式强制循环结晶蒸发器包括第一蒸发器、第二蒸发器和结晶器；所述结晶器从上到下依次连接第一锥形部、圆柱部和第二锥形部；所述第一锥形部与圆柱部的连接处设有丝网除沫器，所述丝网除沫器将结晶器分为汽化室和结晶室；所述第二锥形部的锥度大于第一锥形部的锥度；所述结晶器内设置有第一导流管，该第一导流管伸出结晶器顶端并通过两根第二导流管分别与第一、第二蒸发器的物料出口连接；所述第一、第二导流管呈“Y”型；所述丝网除沫器下方的第一导流管外从上到下依次连接有第一旋流装置和第二旋流装置；所述结晶器连接有二次分离器和离心压缩机，该二次分离器与离心压缩机连接；所述第一蒸发器还与蒸馏水罐连接。
5.根据权利要求4所述的生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，所述母液罐与鲜蒸汽板换连接。
6.根据权利要求4所述的生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，所述不凝气板换与真空泵连接。
7.根据权利要求4所述的生产大晶粒硫酸铵的装置，其特征在于，所述冷凝水板换与蒸馏水罐连接。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20180406 |