CN214209481U - 一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，包括高温系统冷凝器、一级降温结晶器和二级降温结晶器，所述二效分离器的上部出口处通过第三管道连接于二效加热器的进口处，所述二效加热器的底部出口处通过第四管道连接于二效分离器的循环进口处，所述二效加热器的侧边出口处通过第五管道连接于一效分离器顶部的进口处，所述一效分离器侧边上部的出口处通过第六管道连接于一效加热器顶部的进口处，所述一级降温结晶器底部通过第十二管道连接于一效分离器；本实用新型相比传统循环水冷却降温又可以节省大量的循环冷却水，节省水资源的同时还可使系统降温时间缩短，节省占地面积及设备材料，生产效率高，节省生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及高含盐废水蒸发结晶中钠钾盐分离技术领域，具体为一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统。
背景技术
根据氯化钠与氯化钾的溶解度曲线不同，氯化钠溶解度随温度变化小，氯化钾溶解度随温度升高而增大，并根据同离子效应及实验所得数据，在一定的浓度范围内，高温氯化钠析出而氯化钾不会析出，饱和溶液降温后氯化钾析出而氯化钠不析出。现有系统为间歇结晶系统，工艺流程虽简单，但循环冷却水用量大，系统控制难度大，所分离的产品品质不高，为此，我们推出一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，包括高温系统冷凝器、一级降温结晶器、低温冷凝器和二级降温结晶器，所述高温系统冷凝器进口处通过第一管道连接有高温系统真空泵，所述高温系统冷凝器出口处通过第二管道连接有二效分离器，所述二效分离器的上部出口处通过第三管道连接于二效加热器的进口处，所述二效加热器的底部出口处通过第四管道连接于二效分离器的循环进口处，所述第四管道上设有二效循环泵和预热器；
所述二效加热器的侧边出口处通过第五管道连接于一效分离器顶部的进口处，所述一效分离器侧边上部的出口处通过第六管道连接于一效加热器顶部的进口处，所述一效加热器底部的出口处通过第七管道连接于一效分离器侧边中部的循环进口处，所述第七管道上设有一效循环泵，所述二效分离器底部的出口处通过第八管道连接于第七管道，所述第八管道上设有高温转料泵；
所述一效分离器底部的出口处通过第九管道连接于氯化钠稠厚器顶部的进口处，所述第九管道上设有氯化钠出料泵，所述氯化钠稠厚器底部出口通过第十管道连接于氯化钠母液罐，所述第十管道上设有氯化钠离心机，所述氯化钠母液罐底部出口通过第十一管道连接于一效分离器侧边进口处，所述第十一管道上设有氯化钠母液泵；
所述一级降温结晶器底部通过第十二管道连接于一效分离器；
所述二级降温结晶器底部通过第十五管道连接于氯化钾稠厚器顶部，所述第十五管道上设有氯化钾出料泵，所述氯化钾稠厚器底部通过第十六管道连接于氯化钾母液罐顶部，所述第十六管道上设有氯化钾离心机，所述氯化钾母液罐底部通过第十七管道连接于二级降温结晶器底部，所述第十七管道上设有母液泵；
所述低温冷凝器进口处连接有第十八管道，所述第十八管道上设有低温真空泵。
作为本技术方案的进一步优化，所述二级降温结晶器上部设置有排气口，排气口与蒸汽喷射冷却装置连接，蒸汽喷射冷却装置另一进口与生蒸汽连接，蒸汽喷射冷却装置出口通过通过第十四管道低温冷凝器进口连接，所述一级降温结晶器上部设置有排气口通过通过第十三管道连接到蒸汽喷射冷却装置出口与低温冷凝器进口之间。
作为本技术方案的进一步优化，所述蒸汽喷射冷却装置通过生蒸汽作为动力蒸汽，带动二级降温结晶器和一级降温结晶器连续降温，使氯化钠溶液结晶生成。
作为本技术方案的进一步优化，所述一效分离器内部含有中心导流筒及沉降区，底部为锥斗形式。
作为本技术方案的进一步优化，所述一级降温结晶器和二级降温结晶器设置有中心混合管、搅拌机、除沫器、晶体沉降套筒。
作为本技术方案的进一步优化，所述二级降温结晶器内部上清液回流至进料管，然后经由第四管道进入二效分离器，所述进料管上设有母液循环泵。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型相比传统循环水冷却降温又可以节省大量的循环冷却水，节省水资源的同时还可使系统降温时间缩短，节省占地面积及设备材料，生产效率高，节省生产成本。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型真空连续降温钠钾盐结晶分离系统的流程示意图；
图3为本实用新型三角相图结构示意图。
图中：1高温系统真空泵、2高温系统冷凝器、3二效分离器、4二效加热器、5高温转料泵、6二效循环泵、7一效分离器、8氯化钠出料泵、9一效循环泵、10一效加热器、11一级降温结晶器、12二级降温结晶器、13蒸汽喷射冷却装置、14氯化钾出料泵、15低温冷凝器、16低温真空泵、17搅拌机、18氯化钠稠厚器、19氯化钠离心机、20氯化钠母液罐、21氯化钠母液泵、22氯化钾稠厚器、23氯化钾离心机、24氯化钾母液罐、25母液循环泵、 26母液泵、27预热器。
具体实施方式
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1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，包括高温系统冷凝器2、一级降温结晶器11、低温冷凝器15 和二级降温结晶器12，所述高温系统冷凝器2进口处通过第一管道连接有高温系统真空泵1，所述高温系统冷凝器2出口处通过第二管道连接有二效分离器3，所述二效分离器3的上部出口处通过第三管道连接于二效加热器4的进口处，所述二效加热器4的底部出口处通过第四管道连接于二效分离器3的循环进口处，所述第四管道上设有二效循环泵6和预热器27；
所述二效加热器4的侧边出口处通过第五管道连接于一效分离器7顶部的进口处，所述一效分离器7侧边上部的出口处通过第六管道连接于一效加热器10顶部的进口处，所述一效加热器10底部的出口处通过第七管道连接于一效分离器7侧边中部的循环进口处，所述第七管道上设有一效循环泵9，所述二效分离器3底部的出口处通过第八管道连接于第七管道，所述第八管道上设有高温转料泵5；
所述一效分离器7底部的出口处通过第九管道连接于氯化钠稠厚器18顶部的进口处，所述第九管道上设有氯化钠出料泵8，所述氯化钠稠厚器18底部出口通过第十管道连接于氯化钠母液罐20，所述第十管道上设有氯化钠离心机19，所述氯化钠母液罐20底部出口通过第十一管道连接于一效分离器7 侧边进口处，所述第十一管道上设有氯化钠母液泵21；
所述一级降温结晶器11底部通过第十二管道连接于一效分离器7；
所述二级降温结晶器12底部通过第十五管道连接于氯化钾稠厚器22顶部，所述第十五管道上设有氯化钾出料泵14，所述氯化钾稠厚器22底部通过第十六管道连接于氯化钾母液罐24顶部，所述第十六管道上设有氯化钾离心机23，所述氯化钾母液罐24底部通过第十七管道连接于二级降温结晶器12 底部，所述第十七管道上设有母液泵26；
所述低温冷凝器15进口处连接有第十八管道，所述第十八管道上设有低温真空泵16。
具体的，所述二级降温结晶器12上部设置有排气口，排气口与蒸汽喷射冷却装置13连接，蒸汽喷射冷却装置13另一进口与生蒸汽连接，蒸汽喷射冷却装置13出口通过通过第十四管道低温冷凝器15进口连接，所述一级降温结晶器11上部设置有排气口通过通过第十三管道连接到蒸汽喷射冷却装置 13出口与低温冷凝器15进口之间。
具体的，所述蒸汽喷射冷却装置13通过生蒸汽作为动力蒸汽，带动二级降温结晶器12和一级降温结晶器11连续降温，使氯化钠溶液结晶生成。
具体的，所述一效分离器7内部含有中心导流筒及沉降区，底部为锥斗形式。
具体的，所述一级降温结晶器11和二级降温结晶器12设置有中心混合管、搅拌机17、除沫器、晶体沉降套筒。
具体的，所述二级降温结晶器12内部上清液回流至进料管，然后经由第四管道进入二效分离器3，所述进料管上设有母液循环泵25。
为保证一级降温结晶器11，二级降温结晶器12内的晶体主要沉积在底部，设备需选用锥底结构并保证有充足的高度进行沉降，设备内部需设置中心导流筒进行充分的混合，使温度、浓度维持稳定，顶部配有料液澄清区。二级降温结晶器12相比一级降温结晶器11顶部配有蒸汽喷射冷却装置13，相较于现有的技术，具有节省循环冷却水用量的优点。
采用蒸汽喷射冷却装置13加二级降温结晶器12的配套工艺可以保证此处的料液温度减温时间相比传统的大幅度缩短，温度、浓度保持稳定，使产品氯化钾的品质得到了保证。
工艺原理：将含有NaCl与KCl的废水进入本系统，并根据附图3三角相图确定工况参数进行操作，由二效分离器3进入一效分离器7中饱和分离出高纯度的氯化钠，此时氯化钾因温度及氯化钠浓度的影响不会析出，进入一级降温结晶器11降温后再进入二级降温结晶器12，确保温度降低的同时保证系统的稳定性，此时氯化钾饱和析出，而氯化钠因温度及氯化钾浓度的影响由饱和变为不饱和料液，因此不会析出。采用本工艺可以确保系统的连续稳定运行，通过在线仪表的数据反馈进行微调操作可保证在一定的进料浓度波动范围内所的产品品质仍然稳定。
具体的，使用时，含有氯化钠、氯化钾的含盐废水溶液通过二效循环泵6 泵入二效分离器3，与二效加热器4之间循环浓缩，二效分离器3部分的料液由高温转料泵5泵入一效加热器10继续加热，在一效分离器7上部进行气液分离，一效分离器7底部的液体大部分为氯化钠浆液沉淀，通过氯化钠出料泵8泵入氯化钠稠厚器18后自流入氯化钠离心机19离心出料，离心剩余的母液由氯化钠母液泵21输送至一效分离器7，氯化钠晶体下沉，氯化钾溶液在一效分离器7中部通过自动调节阀自流入一级降温结晶器11中进行降温，降温后的料液再次进入二级降温结晶器12中继续降温，二级降温结晶器12 底部氯化钾浆液通过氯化钾出料泵14输送至氯化钾稠厚器22后自流入氯化钾离心机23离心出料，离心剩余的母液由氯化钠母液泵21输送至二级降温结晶器12继续结晶。二级降温结晶器12中部上清液通过母液循环泵25输送至二效分离器3继续浓缩。
二效分离器3的二次蒸汽通过高温系统冷凝器2冷凝，一级降温结晶器 11和二级降温结晶器12的二次蒸汽通过低温冷凝器15冷凝。二级降温结晶器12上部出气口安装的蒸汽喷射冷却装置13采用生蒸汽作为降温源对系统进行降温，既可以维持系统内的温度、压力恒定，保证系统内工况的稳定，相比传统循环水冷却降温又可以节省大量的循环冷却水，节省水资源的同时还可使系统降温时间缩短，节省占地面积及设备材料，生产效率高，节省生产成本。
能够将废水中含有的氯化钠进行结晶分离提纯，结晶分离提纯后的氯化钠品质达到NaCl含量≧99％，结晶分离出的氯化钾品质达到KCl含量≥88％，实现废水的零排放及资源母液再生利用的真空连续降温钠钾盐结晶分离系统。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，包括高温系统冷凝器(2)、一级降温结晶器(11)、低温冷凝器(15)和二级降温结晶器(12)，其特征在于：所述高温系统冷凝器(2)进口处通过第一管道连接有高温系统真空泵(1)，所述高温系统冷凝器(2)出口处通过第二管道连接有二效分离器(3)，所述二效分离器(3)的上部出口处通过第三管道连接于二效加热器(4)的进口处，所述二效加热器(4)的底部出口处通过第四管道连接于二效分离器(3)的循环进口处，所述第四管道上设有二效循环泵(6)和预热器(27)；
所述二效加热器(4)的侧边出口处通过第五管道连接于一效分离器(7)顶部的进口处，所述一效分离器(7)侧边上部的出口处通过第六管道连接于一效加热器(10)顶部的进口处，所述一效加热器(10)底部的出口处通过第七管道连接于一效分离器(7)侧边中部的循环进口处，所述第七管道上设有一效循环泵(9)，所述二效分离器(3)底部的出口处通过第八管道连接于第七管道，所述第八管道上设有高温转料泵(5)；
所述一效分离器(7)底部的出口处通过第九管道连接于氯化钠稠厚器(18)顶部的进口处，所述第九管道上设有氯化钠出料泵(8)，所述氯化钠稠厚器(18)底部出口通过第十管道连接于氯化钠母液罐(20)，所述第十管道上设有氯化钠离心机(19)，所述氯化钠母液罐(20)底部出口通过第十一管道连接于一效分离器(7)侧边进口处，所述第十一管道上设有氯化钠母液泵(21)；
所述一级降温结晶器(11)底部通过第十二管道连接于一效分离器(7)；
所述二级降温结晶器(12)底部通过第十五管道连接于氯化钾稠厚器(22)顶部，所述第十五管道上设有氯化钾出料泵(14)，所述氯化钾稠厚器(22)底部通过第十六管道连接于氯化钾母液罐(24)顶部，所述第十六管道上设有氯化钾离心机(23)，所述氯化钾母液罐(24)底部通过第十七管道连接于二级降温结晶器(12)底部，所述第十七管道上设有母液泵(26)；
所述低温冷凝器(15)进口处连接有第十八管道，所述第十八管道上设有低温真空泵(16)。
2.根据权利要求1所述的一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，其特征在于：所述二级降温结晶器(12)上部设置有排气口，排气口与蒸汽喷射冷却装置(13)连接，蒸汽喷射冷却装置(13)另一进口与生蒸汽连接，蒸汽喷射冷却装置(13)出口通过第十四管道与低温冷凝器(15)的进口连接，所述一级降温结晶器(11)上部设置有排气口通过通过第十三管道连接到蒸汽喷射冷却装置(13)出口与低温冷凝器(15)进口之间。
3.根据权利要求2所述的一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，其特征在于：所述蒸汽喷射冷却装置(13)通过生蒸汽作为动力蒸汽，带动二级降温结晶器(12)和一级降温结晶器(11)连续降温，使氯化钠溶液结晶生成。
4.根据权利要求1所述的一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，其特征在于：所述一效分离器(7)内部含有中心导流筒及沉降区，底部为锥斗形式。
5.根据权利要求1所述的一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，其特征在于：所述一级降温结晶器(11)和二级降温结晶器(12)设置有中心混合管、搅拌机(17)、除沫器、晶体沉降套筒。
6.根据权利要求1所述的一种真空连续降温钠钾盐结晶分离系统，其特征在于：所述二级降温结晶器(12)内部上清液回流至进料管，然后经由第四管道进入二效分离器(3)，所述进料管上设有母液循环泵(25)。
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