CN213313445U - 基于mvr的氢氧化锂结晶系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型基于MVR的氢氧化锂结晶系统，属于化工设备领域，目的是提高单水氢氧化锂产品粒径均匀性以及颗粒形貌完整性。包括预热器、主加热器、闪蒸罐和离心分离机，在闪蒸罐与离心分离机之间设置有过滤器和养晶罐；过滤器经滤网将过滤箱体的内腔分为位于滤网上方的颗粒聚集腔和位于滤网下方的浆液汇集腔；闪蒸罐与过滤器的料液输入口相连接；过滤器的物料输出口与养晶罐的物料入口相连接；养晶罐的物料出口与离心分离机的物料入口相连接。本实用新型，过滤器的设置，起到筛选氢氧化锂颗粒的作用，从而缩小了颗粒粒径的分布跨度。并通过养晶罐的设置，起到养晶作用，使得表面缺陷的晶体得以修复，保证了晶体的形貌。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工设备技术领域，具体的是基于MVR的氢氧化锂结晶系统。
背景技术
目前氢氧化锂主要通过蒸发结晶方式制备，这需要对氢氧化锂溶液进行浓缩结晶，以获得最终的固体氢氧化锂产品，主要包括三效蒸发结晶和MVR蒸发结晶。采用三效蒸发生产氢氧化锂，首先物料经进料泵进入一效加热器进行加热，然后进入蒸发室，进行蒸发，在分离器中进行气液分离，溶液从分离器底部流入循环泵吸入口，利用循环泵送入加热器、分离器进行循环流动与蒸发，蒸发出来的蒸汽进入冷凝器被全部冷凝，固体通过蒸发室下的集盐室收集，通过动力泵输送至离心机，最后过滤干燥，制得氢氧化锂固体，三效蒸发生产的氢氧化锂粒径分布宽度较窄，但是晶体颗粒不完整，缺陷较多，同时生产过程中能耗要高于MVR。
现有的采用MVR蒸发生产氢氧化锂，将系统产生的高温蒸汽作为热源，利用高温蒸汽在换热器内对氢氧化锂溶液进行预热与加热，加热后的氢氧化锂溶液直接排放至蒸发器，随着水分蒸发，溶液过饱和增大，从而使得氢氧化锂结晶，经过一段时间的循环，物料达到出料标准，之后浆料通过离心、干燥后得到固体氢氧化锂产品，然而长时间循环会导致氢氧化锂粒径分布不均匀，颗粒尺寸偏大，晶体表面缺陷较多。
如申请号为CN201811433724.X，名称为一种MVR结晶出盐晶粒控制系统及控制方法的发明专利申请，提及控制晶粒的系统和方法，其通过晶体在结晶室沉降，再通过结晶器出料泵输送至淘析分离器，最终得到晶粒，首先通过沉降方式得到的晶体尺寸一般偏大，同时夹带部分晶型不完整的晶体，同时出料泵的的机械力作用可能造成晶体的破损，该发明专利通过采用控制淘析分离器内的浆料流速，进而控制出料晶粒的范围，其组件太多，增大能耗，同时由于出料泵的机械作用以及淘析分离器中颗粒之间的相互摩擦，会导致晶体形貌出现缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于MVR的氢氧化锂结晶系统，提高单水氢氧化锂产品粒径均匀性以及颗粒形貌完整性。
本实用新型采用的技术方案是：基于MVR的氢氧化锂结晶系统，包括预热器、主加热器、闪蒸罐和离心分离机，所述预热器的料液出口与主加热器的料液入口经过管路相连接；主加热器的料液出口与闪蒸罐的料液入口经过管路相连接；还包括过滤器和养晶罐；
所述过滤器包括过滤箱体和滤网，所述滤网安装于过滤箱体的内腔，并将过滤箱体的内腔分为位于滤网上方的颗粒聚集腔和位于滤网下方的浆液汇集腔；过滤箱体上设置有与颗粒聚集腔相连通的料液输入口、与颗粒聚集腔相连通的物料输出口以及与浆液汇集腔相连通的浆料输出口；
所述闪蒸罐的料液输出口与过滤器的料液输入口经过管路相连接；过滤器的物料输出口与养晶罐的物料入口经过管路相连接；养晶罐的物料出口与离心分离机的物料入口经过管路相连接。
进一步的，所述过滤器的浆料输出口与预热器的浆料入口经过管路相连接，在连接过滤器的浆料输出口与预热器的浆料入口的管路上设置有动力泵。
进一步的，在过滤器与动力泵之间设置有反冲管路；在过滤箱体上设置有与浆液汇集腔相连通的反冲入口；所述反冲管路一端与动力泵的浆料反冲出口相连接，另一端与过滤器的反冲入口相连接。
进一步的，所述反冲入口与过滤器的料液输入口相对设置。
进一步的，所述反冲管路穿过过滤器的反冲入口延伸至滤网处。
进一步的，所述滤网倾斜设置于过滤箱体的内腔，且物料输出口设置于滤网底端对应处。
进一步的，所述滤网为50-150目滤网。
进一步的，所述闪蒸罐的蒸汽出口与主加热器的蒸汽入口经过管路相连接，并在连接蒸汽出口与主加热器的蒸汽入口的管路上设置有空气压缩机。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，通过过滤器的设置，使得闪蒸罐中单水氢氧化锂颗粒在过滤器中被滤网截留，而含有部分小颗粒的浆料则通过滤网进入浆液汇集腔，被滤网截留的单水氢氧化锂颗粒被输送至养晶罐进行养晶，达到养晶时间后输送至离心分离机，进行过滤洗涤干燥后得到单水氢氧化锂产品。通过该过滤器的设置，对单水氢氧化锂颗粒进行粗选，在生产过程中控制单水氢氧化锂颗粒的粒径，使得达到相应尺寸的晶体有效分离，缩小了颗粒粒径的分布跨度。并通过养晶罐的设置，起到养晶作用，使得表面缺陷的晶体得以修复，保证了晶体的形貌。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为过滤器结构示意图。
图中，预热器1、主加热器2、闪蒸罐3、过滤器4、过滤箱体41、滤网42、颗粒聚集腔43、浆液汇集腔44、料液输入口45、物料输出口46、浆料输出口47、反冲入口48、反冲管路49、养晶罐5、离心分离机6、空气压缩机7、动力泵8。
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的说明如下：
基于MVR的氢氧化锂结晶系统，如图1和图2所示，包括预热器1、主加热器2、闪蒸罐3和离心分离机6，所述预热器1的料液出口与主加热器2的料液入口经过管路相连接；主加热器2的料液出口与闪蒸罐3的料液入口经过管路相连接；还包括过滤器4和养晶罐5；
所述过滤器4包括过滤箱体41和滤网42，所述滤网42安装于过滤箱体41的内腔，并将过滤箱体41的内腔分为位于滤网42上方的颗粒聚集腔43和位于滤网42下方的浆液汇集腔44；过滤箱体41上设置有与颗粒聚集腔43相连通的料液输入口45、与颗粒聚集腔43相连通的物料输出口46以及与浆液汇集腔44相连通的浆料输出口47；
所述闪蒸罐3的料液输出口与过滤器4的料液输入口45经过管路相连接；过滤器4的物料输出口46与养晶罐5的物料入口经过管路相连接；养晶罐5的物料出口与离心分离机6的物料入口经过管路相连接。
本实用新型公开的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，通过过滤器4的设置，使得闪蒸罐3中单水氢氧化锂颗粒在过滤器4中被滤网42截留，而含有部分小颗粒的浆料则通过滤网42进入浆液汇集腔44，被滤网42截留的单水氢氧化锂颗粒被输送至养晶罐5进行养晶，达到养晶时间后输送至离心分离机6，进行过滤洗涤干燥后得到单水氢氧化锂产品。通过该过滤器4的设置，对单水氢氧化锂颗粒进行粗选，在生产过程中控制单水氢氧化锂颗粒的粒径，使得达到相应尺寸的晶体有效分离，缩小了颗粒粒径的分布跨度。并通过养晶罐5的设置，起到养晶作用，使得表面缺陷的晶体得以修复，保证了晶体的形貌。
为了保证单水氢氧化锂的产量，优选的，所述过滤器4的浆料输出口47与预热器1的浆料入口经过管路相连接，在连接过滤器4的浆料输出口47与预热器1的浆料入口的管路上设置有动力泵8。该结构，使得被滤网过滤至浆液汇集腔44内的含有部分小颗粒的浆料通过动力泵8泵入预热器1继续循环蒸发结晶，再经过过滤器4过滤出达到相应尺寸要求的晶体，使得单水氢氧化锂尽量完全被蒸发结晶，避免浪费，保证产量。
为了避免滤网42堵塞，优选的，在过滤器4与动力泵8之间设置有反冲管路49；在过滤箱体41上设置有与浆液汇集腔44相连通的反冲入口48；所述反冲管路49一端与动力泵8的浆料反冲出口相连接，另一端与过滤器4的反冲入口48相连接。
通过动力泵8从浆液汇集腔44抽取浆液，再通过反冲管路49输送浆液冲洗滤网42，避免滤网42堵塞。
为了保证冲洗效果，最优的，所述反冲入口48与过滤器的料液输入口45相对设置。
为了提高对滤网的冲击力，进而提高冲洗效果，优选的，所述反冲管路49穿过过滤器4的反冲入口48延伸至滤网42处。反冲管路穿过反冲入口距离滤网42更近，其对滤网42的冲击力更强。
为了利于被滤网42截留的单水氢氧化锂颗粒经过物料输出口46输出，最优的，所述滤网42倾斜设置于过滤箱体41的内腔，且物料输出口46设置于滤网42底端对应处。即，滤网42在过滤箱体41的内腔内，其一端向下并向物料输出口46倾斜设置，使得被滤网42截留的单水氢氧化锂颗粒在重力作用下向物料输出口46滑落，在滑落过程中，小颗粒再次透过滤网42进入浆液汇集腔44，更利于保证被筛选的单水氢氧化锂颗粒的粒径。
本实用新型中，所述滤网42为50-150目滤网。
为了合理利用结晶能源，优选的，所述闪蒸罐3的蒸汽出口与主加热器2的蒸汽入口经过管路相连接，并在连接蒸汽出口与主加热器2的蒸汽入口的管路上设置有空气压缩机7。该结构，将闪蒸罐3产生的蒸汽输送至主加热器2对料液进行加热。避免了热量浪费。
采用本实用新型公开的基于MVR的氢氧化锂结晶系统生产单水氢氧化锂实施例如下：
实施例1：采用氢氧化锂二蒸原液作为料液由预热器1的料液入口进入预热器1预热，再经过主加热器2加热后进入闪蒸罐3，部分水分气化通过空气压缩机7输送至主加热器2和预热器1作为热源加热料液；闪蒸罐3中单水氢氧化锂颗粒在过滤器4中被150目滤网42截留，含有部分小颗粒的浆料通过动力泵8一部分进入预热器1继续循环蒸发，另一部分回到过滤器4作为反冲洗液对滤网42进行清洗；打开相关阀门将过滤器4中被截留的单水氢氧化锂颗粒输送至养晶罐5养晶，养晶3小时后输送至离心分离机6，过滤洗涤干燥后得到单水氢氧化锂产品。
实施例2中，将实施例1中的过滤器4的滤网42换成100目滤网42。
实施例3中，将实施例1中的过滤器4的滤网42换成80目滤网42。
实施例4中，将实施例1中的过滤器4的滤网42换成50目滤网42。
得到如下表所示的产品筛分粒径分布表：
本实用新型公开的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，通过滤网42的设置，避免了晶体颗粒的不断循环，在源头上控制晶体颗粒的尺寸，即达到截留尺寸的晶体颗粒被直径截留输送至养晶罐5进行养晶，避免了达到截留尺寸的晶体颗粒持续循环导致的晶体颗粒不断增大的现象，仅小于截留尺寸的晶体颗粒循环增大，从而优化了氢氧化锂粒径分布宽度。小于截留尺寸的晶体颗粒在再循环过程中作为晶种，加速了目标晶型的生长速率，从而缩短蒸发结晶时间。被输送至养晶罐5晶体颗粒在养晶罐5内停留一段时间，该段时间内依靠养晶罐的温度控制和搅拌功能，实现恒温或者降温养晶，使得晶体在而养晶罐5中继续缓慢生产，修复晶体表面缺陷，从而改善了晶体颗粒表面形貌。
Claims (8)
1.基于MVR的氢氧化锂结晶系统，包括预热器(1)、主加热器(2)、闪蒸罐(3)和离心分离机(6)，所述预热器(1)的料液出口与主加热器(2)的料液入口经过管路相连接；主加热器(2)的料液出口与闪蒸罐(3)的料液入口经过管路相连接；其特征在于：还包括过滤器(4)和养晶罐(5)；
所述过滤器(4)包括过滤箱体(41)和滤网(42)，所述滤网(42)安装于过滤箱体(41)的内腔，并将过滤箱体(41)的内腔分为位于滤网(42)上方的颗粒聚集腔(43)和位于滤网(42)下方的浆液汇集腔(44)；过滤箱体(41)上设置有与颗粒聚集腔(43)相连通的料液输入口(45)、与颗粒聚集腔(43)相连通的物料输出口(46)以及与浆液汇集腔(44)相连通的浆料输出口(47)；
所述闪蒸罐(3)的料液输出口与过滤器(4)的料液输入口(45)经过管路相连接；过滤器(4)的物料输出口(46)与养晶罐(5)的物料入口经过管路相连接；养晶罐(5)的物料出口与离心分离机(6)的物料入口经过管路相连接。
2.如权利要求1所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述过滤器(4)的浆料输出口(47)与预热器(1)的浆料入口经过管路相连接，在连接过滤器(4)的浆料输出口(47)与预热器(1)的浆料入口的管路上设置有动力泵(8)。
3.如权利要求2所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：在过滤器(4)与动力泵(8)之间设置有反冲管路(49)；在过滤箱体(41)上设置有与浆液汇集腔(44)相连通的反冲入口(48)；所述反冲管路(49)一端与动力泵(8)的浆料反冲出口相连接，另一端与过滤器(4)的反冲入口(48)相连接。
4.如权利要求3所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述反冲入口(48)与过滤器的料液输入口(45)相对设置。
5.如权利要求4所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述反冲管路(49)穿过过滤器(4)的反冲入口(48)延伸至滤网(42)处。
6.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述滤网(42)倾斜设置于过滤箱体(41)的内腔，且物料输出口(46)设置于滤网(42)底端对应处。
7.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述滤网(42)为50-150目滤网。
8.如权利要求1-5任意一项权利要求所述的基于MVR的氢氧化锂结晶系统，其特征在于：所述闪蒸罐(3)的蒸汽出口与主加热器(2)的蒸汽入口经过管路相连接，并在连接蒸汽出口与主加热器(2)的蒸汽入口的管路上设置有空气压缩机(7)。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114377424A (zh) * | 2022-01-24 | 2022-04-22 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 悬浮浓缩蒸发装置 |
| CN115253361A (zh) * | 2022-08-01 | 2022-11-01 | 森松（江苏）重工有限公司 | 一种六氟磷酸锂的结晶系统和结晶方法 |
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