CN208711098U - 氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，包括第一结晶器、第二结晶器和多个外冷器，所述第一结晶器和所述第二结晶器上分别设置有物料循环口、进料口和出料口，其中，所述第一结晶器的出料口与所述第二结晶器的进料口相连接，所述第一结晶器和所述第二结晶器还分别通过物料循环口与两个所述外冷器连接。本实用新型具有连续化生产操作稳定的优点，可大型化，同时可缓解设备频繁堵，延长设备清洗周期，同时可有多种在线不停车清洗设备方法。

Description

氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置

技术领域

本实用新型涉及一种芒硝结晶装置，具体涉及一种氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置。

背景技术

氢氧化锂转型后的母液中，主要为氢氧化锂和硫酸钠。含有少量的氢氧化钠碱液。工艺中需要将硫酸钠从溶液中分离出来，常采用冷却结晶工艺析出十二水硫酸钠固体，即芒硝，然后氢氧化锂可以通过浓缩得到氢氧化锂产品。冷冻结晶后的氢氧化锂溶液中硫酸根浓度直接影响产品的质量，一般分离完成后母液中硫酸根浓度需控制在30g/L以下。工业中常采用间歇冷却方法。冷却到一定温度后离心分离，析出芒硝。部分企业采用连续冷冻工艺，但由于连续冷冻结晶过程中，由于各种原因，造成冷凝器堵管，清洗周期特别短。清洗时影响生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服间隙操作的所有缺点，同时在已有连续结晶工艺中做部分改进，延长清洗周期，同时可以在不完全停车情况下实现在线清洗。

本实用新型提供了一种氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，包括第一结晶器、第二结晶器和多个外冷器，所述第一结晶器和所述第二结晶器上分别设置有物料循环口、进料口和出料口，其中，所述第一结晶器的出料口与所述第二结晶器的进料口相连接，所述第一结晶器和所述第二结晶器还分别通过物料循环口与两个所述外冷器连接。

优选的是，所述结晶器为OSLO型结晶器或者DTB型结晶器，OSLO型结晶器或DTB型的结晶器有利于结晶和选晶。

在上述任一方案中优选的是，所述外冷器为立式固定管板式换热器，立式固定管板式换热器具有良好的防堵性能。

优选的是，所述立式固定管板式换热器的壳程上连接有冷媒循环泵，冷媒循环泵的设置可随意调整外冷器壳程温度，增加外冷器换热系数，防止因冷媒温度过低导致在冷媒进入外冷器后因分布不均匀，管内的物料降温不均匀，瞬间大量析晶而堵管。

在上述任一方案中优选的是，所述结晶器的物料循环口与所述外冷器通过物料循环管道相连接，所述物料循环管道上还设有立式轴流泵，立式轴流泵的设置可以控制物料的过饱和度，防止在外冷器中析晶堵管。

在上述任一方案中优选的是，所述第一结晶器的进料口还设有进料泵，进料泵的设置可以提高进料的速度。

在上述任一方案中优选的是，所述第一结晶器的出料口与所述第二结晶器的进料口之间设有一级出料泵。

在上述任一方案中优选的是，所述第二结晶器的出料口设有二级出料泵。

本实用新型具有连续化生产操作稳定的优点，可大型化，同时可缓解设备频繁堵，延长设备清洗周期，同时可有多种在线不停车清洗设备方法。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例的整体结构示意图；

图1中，1-第一结晶器；11-第一进料口；12-第一出料口；13-第一外冷器；14-第一物料循环口；2-第二结晶器；21-第二进料口；22-第二出料口；23-第二外冷器；24-第二物料循环口；3-进料泵；4-一级出料泵；5-二级出料泵；6-外冷循环泵。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，为本实用新型的整体结构示意图，如图所示，本实用新型提供的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，包括第一结晶器1、第二结晶器2、两个第一外冷器13和两个第二外冷器23，其中，第一结晶器1上设置有两个第一物料循环口14、第一进料口11和第一出料口12，第二结晶器2上设置有两个第二物料循环口14、第二进料口11和第二出料口12，两个第一物料循环口14通过物料循环道与两个第一外冷器13串联连接并形成一个闭合的回路，物料能够通过一个第一物料循环口14经过两个第一外冷器13再经另一个第一物料循环口14流回第一结晶器1中；两个第二物料循环口24通过物料循环道与两个第二外冷器23串联连接并形成二个闭合的回路，物料能够通过二个第二物料循环口24经过两个第二外冷器23再经另二个第二物料循环口23流回第二结晶器2中。

具体的，第一结晶器1与第一外冷器13连接的物料循环道上还设有立式轴流泵，立式轴流泵的设置加速物料在两个第一外冷器13的循环速度并且可以控制物料的过饱和度，防止在外冷器中析晶堵管；第二结晶器2与第二外冷器23连接的物料循环道上还设有立式轴流泵，立式轴流泵的设置加速物料在两个第二外冷器23的循环速度并且可以控制物料的过饱和度，防止在外冷器中析晶堵管。

较佳的，第一外冷器13和第二外冷器23均为立式固定管板式换热器，立式固定管板式换热器的壳程上连接有冷媒循环泵，冷媒介质通过泵分别送至一级冷媒循环液管道和二级冷媒循环液管道，和冷媒循环液管道中的冷媒混合，通过冷媒循环泵送入第一外冷器13和第二外冷器23的壳程，对外冷器管程物料进行冷却，再返回到冷媒循环泵继续循环，少量的冷媒排除循环管外，送至冷媒回水总管。冷媒循环泵的设置可随意调整外冷器壳程温度，增加外冷器换热系数，防止因冷媒温度过低导致在冷媒进入外冷器后因分布不均匀，管内的物料降温不均匀，瞬间大量析晶而堵管。

在其他实施例中，第一结晶器1和第二结晶器2为OSLO型结晶器或者DTB型结晶器，OSLO型结晶器或DTB型的结晶器有利于结晶和选晶。本实用新型工作时，物料首先经过预冷器和离心后冷冻母液换热后，进行初步降温冷却。然后通过进料泵3的作用进入第一结晶器1，和一级循环液混合后达到过饱和状态，再通过垂直的下降管道进入第一结晶器1底部，再进入第一结晶器1底部悬浮床使晶体得以生长，由于第一结晶器1的特殊结构，体积较大的颗粒首先接触过饱和溶液优先继续长大，由于密度差，清液返回到结晶器顶部，通过两台立式的立式轴流泵，分别送至对应的第一外冷器13管内继续循环冷却，冷却达到过饱和状态，返回集液箱。如此循环，第一结晶器1控制在5-15℃。从第一结晶器底部悬浮床层通过一级出料泵4将结晶颗粒大的物料送至第二结晶器2内的集液箱，和二级循环液混混后达到新的过饱和状态，再通过垂直的下降管道进入第二结晶器2底部，再进入第二结晶器2底部悬浮床使晶体得以生长，由于第二结晶器2的特殊结构，体积较大的颗粒首先接触过饱和溶液优先继续长大，由于密度差，清液返回到结晶器顶部，再通过两台立式的立式轴流泵，分别送至对用的第二外冷器23管程继续循环冷却，达到过饱和状态，返回集液箱，如此循环，二级结晶器控制在-15～-5℃。从第二结晶器2底部悬浮床层通过二级出料泵5将结晶颗粒大的物料送至离心，分离出芒硝固体，液体去下工序继续除杂。

较佳的，用户可以根据物料浓度和处理量，可以使用一级结晶器、两级结晶器、三级结晶器或多级结晶器，每级设置温度逐渐降低，控制过饱和度，结晶颗粒更大。此外，每级结晶器配至少配置两台外冷器，根据处理量，有的装置配备多台外冷器，在某一台外冷器堵管后，可以通过只停止对应料液循环泵的方法即可将堵管的外冷器切出系统，对整个生产影响较小，同时有多重清洗方法，可以进行只放外冷器内料液，然后通过热水清洗。也可通过对壳程进行加热，进行清洗。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，包括第一结晶器、第二结晶器和多个外冷器，所述第一结晶器和所述第二结晶器上分别设置有物料循环口、进料口和出料口，其特征在于，所述第一结晶器的出料口与所述第二结晶器的进料口相连接，所述第一结晶器和所述第二结晶器还分别通过物料循环口与两个所述外冷器连接。

2.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述结晶器为OSLO型结晶器或DTB型结晶器。

3.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述外冷器为立式固定管板式换热器。

4.根据权利要求3所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述立式固定管板式换热器的壳程上连接有冷媒循环泵。

5.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述结晶器的物料循环口与所述外冷器通过物料循环管道相连接，所述物料循环管道上还设有立式轴流泵。

6.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述第一结晶器的进料口还设有进料泵。

7.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述第一结晶器的出料口与所述第二结晶器的进料口之间设有一级出料泵。

8.根据权利要求1所述的氢氧化锂芒硝连续冷冻结晶装置，其特征在于，所述第二结晶器的出料口设有二级出料泵。