CN213492041U

CN213492041U - 一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室

Info

Publication number: CN213492041U
Application number: CN202022393887.9U
Authority: CN
Inventors: 李祥宇; 李林; 吕萌; 刘涛; 张自督
Original assignee: Shandong Ruiqi Energy Technology Co Ltd
Current assignee: Shandong Ruiqi Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2020-10-26
Filing date: 2020-10-26
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2030-10-26

Abstract

本实用新型涉及一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室,属于氯化锌蒸发浓缩领域，包括下管箱、上管箱以及连通上管箱和下管箱的筒体，所述上管箱设有进料口且上管箱内位于进料口的下方设有分布器，所述筒体设有第一换热组件，下管箱设有第二换热组件，所述第二换热组件包括换热夹套且所述换热夹套通过连通孔组与换热室相通，所述换热室的顶部具有倾斜设置的导流板且换热室与下管箱导热油进口连通，所述下管箱还设有下管箱导热油出口和出料口。本实用新型具有提高换热、蒸发效率，便于得到高纯度氯化锌的优点。

Description

一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室

技术领域

本实用新型涉及一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室,属于氯化锌蒸发浓缩领域。

背景技术

优级纯氯化锌广泛用于电池工业，医药行业，石油净化剂等，目前国内对氯化锌溶液的蒸发大多采用间歇性生产，将氯化锌溶液在石墨蒸发器中蒸发，蒸发器用蒸汽加热，蒸发至一定浓度后再通过石墨坡板干燥器进行干燥，干燥过程中蒸汽容易扩散，需在石墨坡板上方设置蒸汽回收装置，蒸汽无法二次利用，消耗量较大。生产过程中产生的蒸汽含有HCL气体，易造成环境污染。

发明内容

本实用新型针对现有氯化锌溶液蒸发浓缩技术存在的不足，提供了一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，本实用新型提高了换热、蒸发效率，便于得到高纯度的氯化锌。本实用新型的技术方案如下：

一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，包括下管箱、上管箱以及连通上管箱和下管箱的筒体，所述上管箱设有进料口且上管箱内位于进料口的下方设有分布器，所述筒体设有第一换热组件，下管箱设有第二换热组件，所述第二换热组件包括换热夹套且所述换热夹套通过连通孔组与换热室相通，所述换热室的顶部具有倾斜设置的导流板且换热室与下管箱导热油进口连通，所述下管箱还设有下管箱导热油出口和出料口。

进一步的，本实用新型中，所述出料口位于导流板低端的上方，所述导流板的倾斜角度是5°。

进一步的，本实用新型中，所述换热夹套位于下管箱的环向外侧，换热室位于下管箱的底部。

进一步的，本实用新型中，所述第一换热组件包括位于筒体下部的筒体导热油进口和位于筒体上部的筒体导热油出口，所述筒体导热油出口和筒体导热油进口与筒体的内腔连通，筒体内设有换热管且所述换热管与分布器和下管箱连通。

进一步的，本实用新型中，所述上管箱设有排气口，下管箱设有二次蒸汽出口、温度计口、压力表口和液位计口。

进一步的，本实用新型中，上管箱的上部设置有分布器，这一结构对料液流量变化适应性强，操作弹性大。所述分布器，包括上层分布盘、下层分布盘、定距管A、定距管B、聚液筒和管板，所述上层分布盘设于聚液筒的顶部，下层分布盘设于聚液筒的内部，上层分布盘与下层分布盘平行，上层分布盘与下层分布盘之间设有定距管A，下层分布盘和管板之间设有定距管B，聚液筒设置于管板的上表面上，管板的上表面与筒体中换热管的顶部平齐；所述上层分布盘上设有分配孔A，下层分布盘上设有分配孔B。

进一步的，分布器还包括分布器拉杆和螺母，上层分布盘和下层分布盘上设有拉杆孔A；分布器拉杆的一端固定于管板上表面，分布器拉杆穿过下层分布盘与上层分布盘上的拉杆孔A，利用螺母固定在上层分布盘上，定距管A和定距管B套在分布器拉杆上。

进一步的，所述分配孔A的直径为20mm，布满整个上层分布盘，相邻的每三个分配孔A均呈正三角形分布。分配孔A之间的距离与管板上换热管之间的距离相同，分配孔A的投影与管板上换热管重合。

进一步的，所述分配孔B的直径为10mm，布满整个下层分布盘，分配孔B之间的距离是分配孔A之间距离的一半，分配孔B的投影均匀分布在换热管周边；优选的，分配孔B位于相邻两个分配孔A的中间位置上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

整体结构分成上管箱、筒体和下管箱三部分，且氯化锌溶液物料按照从上向下的方式经过，并在上管箱内设置分布器对料液进行分配，使得料液呈膜状，均匀的流入各换热管，且呈膜稳定，对料液流量变化适应性强，操作弹性大。以及，换热的导热油以两种路径分别进入筒体和下管箱，形成第一和第二换热组件，分别对料液进行换热蒸发，并且将位于下管箱的第二换热组件设计成换热夹套与换热室结合的方式，导热油先进入换热室再经过连通孔组进入换热夹套，可保证导热油在夹套内顺利进出，防止换热夹套内憋压。此外，换热夹套顶部以倾斜设置的导流板形成，可保证氯化锌熔融液能完全排出，避免物料在下管箱底部沉积时间过长导致出料管堵塞，同时可增大部分换热面积。

附图说明

图1为本实用新型高温浓缩室结构示意图；

图2为本实用新型中物料分布器结构示意图；

图3为本实用新型中物料分布器的上层分布盘结构示意图；

图4为本实用新型中物料分布器的下层分布盘结构示意图。

符号说明：

1、下管箱，2、下管板，3、定距管，4、换热管，5、折流板，6、筒体，7、拉杆，8、支座，9、接地板，10、上管板，11、上管箱，12、分布器，13、螺母，14、换热夹套，15、导流板，16、换热室，17、连通孔组；

121、上层分布盘，122、下层分布盘，123、聚液筒，124、分布器拉杆，125、定距管A，126，定距管B，127、分配孔A，128、分配孔B在上层分布盘上的投影，129、分配孔B，1210，换热管在下层分布盘上的投影；

N1、进料口，N2、出料口，N3、筒体导热油进口，N4、筒体导热油出口，N5、下管箱导热油进口，N6、下管箱导热油出口，N7、二次蒸汽出口，N8、排气口，T1、温度计口，P1、压力表口，L1、液位计口。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

实例1：一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室

如图1所示，包括下管箱1、上管箱11以及连通上管箱11和下管箱1的筒体6，待蒸发的氯化锌溶液从上管箱11进入。具体是从上管箱11的进料口N1进入，之后在重力作用下进入位于进料口N1下方的分布器12。接着料液在重力作用下进入筒体6和下管箱1，最后从下管箱1的出料口N2排出，从此完成料液从上向下的流通。

为了对料液进行换热使其蒸发，分别在筒体6设有第一换热组件，在下管箱1设有第二换热组件，其中，第二换热组件包括换热夹套14和换热室16，并且，换热夹套14通过连通孔组17与换热室16相通，换热室16与下管箱导热油进口N5连通，由此在第二换热组件中，高温导热油从下管箱导热油进口N5进入换热室16，之后再经过连通孔组17进入换热夹套14，来对下管箱1中的料液进行换热使其蒸发液化，利于从下管箱1的出料口N2排出，且换热后的导热油经过下管箱1的下管箱导热油出口N6排出。其中，换热室的顶部具有倾斜设置的导流板15，以利于料液的排出。

本实施例中，换热室16设置在下管箱1的底部，换热夹套14在下管箱1的环向外侧，导流板15倾斜设置呈现一高端和一低端，供料液排出的出料口N2设置在导流板15低端的上方，且导流板的倾斜角度是5°，以利于氯化锌熔融液能完全排出，避免物料在下管箱1底部沉积时间过长导致出料口N2堵塞，并能增大部分换热面积。另外，在下管箱1还设有二次蒸汽出口N7、温度计口T1、压力表口P1和液位计口L1，以利于进行精确控制。

第一换热组件包括位于筒体6下部的筒体导热油进口N3和位于筒体6上部的筒体导热油出口N4，且筒体导热油出口N4和筒体导热油进口N3与筒体6的内腔连通，使导热油走壳程，筒体6内设有换热管4且该换热管4与分布器12和下管箱1连通，使料液走管程，并从分布器12进入，流向下管箱1。

本实施例的实施过程是：

导热油流程：其中一路的高温导热油（300℃）从下管箱导热油进口N5进入下管箱1的换热室16，然后由连通孔组17（8个φ100半圆孔）进入换热夹套14，最终完成换热后从下管箱导热油出口N6流出；另外一路的高温导热油（300℃）从筒体导热油进口N3进入筒体1空腔内，换热完成后从筒体6上部的筒体导热油出口N4流出。另外，在导热油进入筒体1之前先将上部排气口N8打开，防止憋压。

氯化锌溶液流程：质量浓度为65%的氯化锌溶液从上管箱11顶部的进料口N1进入，经分布器12分布均匀后进入筒体6的换热管4内，与壳程内高温导热油间接换热后进入下管箱1，在下管箱1内将溶液中水分完全蒸发，通过下管箱1的换热夹套14和换热室16内的高温导热油将氯化锌加热至熔融状态，从下管箱1的出料口N2流出。

实施例2 ：一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室

在实施例1的基础上，如图2-4所示，高温浓缩室上管箱1上部设置有分布器12，分布器12包括上层分布盘121、下层分布盘122、定距管A125定距管B 126、聚液筒123和管板。其中，上层分布盘121设于聚液筒123的顶部，下层分布盘122设于聚液筒123的内部，上层分布盘121与下层分布盘122平行，上层分布盘121与下层分布盘122之间设有定距管A 125，下层分布盘122和管板之间设有定距管B126，聚液筒123设置于管板的上表面上，管板的上表面与筒体6换热管4的顶部平齐。在上层分布盘121上设有分配孔A 127，下层分布盘122上设有分配孔B129。

分布器12还包括分布器拉杆124和螺母13，上层分布盘121上设有拉杆孔A（图中未示出）。分布器拉杆124的一端固定于管板上表面，分布器拉杆124穿过下层分布盘122与上层分布盘121上的拉杆孔A，利用螺母13固定在上层分布盘121上，定距管A 125和定距管B126套在分布器拉杆124上。

分配孔A 127的直径为20mm，布满整个上层分布盘121，相邻的每三个分配孔A 127均呈正三角形分布。分配孔A 127之间的距离与管板上换热管4之间的距离相同，分配孔A127的投影与管板上换热管4重合。

分配孔B 129的直径为10mm，布满整个下层分布盘122，分配孔B 129之间的距离是分配孔A 127之间距离的一半，分配孔B129的投影均匀分布在换热管4周边；且分配孔B 129位于相邻两个分配孔A 127的中间位置上。

Claims

1.一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：包括下管箱（1）、上管箱（11）以及连通上管箱（11）和下管箱（1）的筒体（6），所述上管箱（11）设有进料口（N1）且上管箱（11）内位于进料口（N1）的下方设有分布器（12），所述筒体（6）设有第一换热组件，下管箱（1）设有第二换热组件，所述第二换热组件包括换热夹套（14）且所述换热夹套（14）通过连通孔组（17）与换热室（16）相通，所述换热室（16）的顶部具有倾斜设置的导流板（15）且换热室（16）与下管箱导热油进口（N5）连通，所述下管箱（1）还设有下管箱导热油出口（N6）和出料口（N2）。

2.如权利要求1所述的一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：所述出料口（N2）位于导流板（15）低端的上方，所述导流板（15）的倾斜角度是5°。

3.如权利要求1所述的一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：所述换热夹套（14）位于下管箱（1）的环向外侧，换热室（16）位于下管箱（1）的底部。

4.如权利要求1所述的一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：所述第一换热组件包括位于筒体（6）下部的筒体导热油进口（N3）和位于筒体（6）上部的筒体导热油出口（N4），所述筒体导热油出口（N4）和筒体导热油进口（N3）与筒体（6）的内腔连通，筒体（6）内设有换热管（4）且所述换热管（4）与分布器（12）和下管箱（1）连通。

5.如权利要求1所述的一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：所述上管箱（11）设有排气口（N8），下管箱（1）设有二次蒸汽出口（N7）、温度计口（T1）、压力表口（P1）和液位计口（L1）。

6.如权利要求1所述的一种用于氯化锌溶液蒸发的高温浓缩室，其特征在于：所述分布器（12）包括聚液筒（123）以及位于聚液筒（123）内上下布置的上层分布盘（121）和下层分布盘（122），上层分布盘（121）设有分配孔A（127），下层分布盘（122）设有分配孔B（129）且在水平方向上分配孔B（129）与分配孔A（127）交错布置。