CN107583303A - 蒸发结晶器及制盐设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蒸发结晶器及制盐设备，属于蒸发结晶技术领域。蒸发结晶器包括结晶装置、导流筒、循环管、泵和加热装置，结晶装置具有结晶室，导流筒与结晶装置连接且位于结晶室内，导流筒竖向设置，导流筒具有相对的输入部和输出部，泵与循环管连接且用于使循环管内的流体从输入端流向输出端，加热装置与循环管连接且用于对循环管内的流体加热。该蒸发结晶器通过循环管将料液输入导流筒内，通过射流口喷涌而出，其可以搅动导流筒内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。制盐设备包括蒸发结晶器，其具有该蒸发结晶器的全部功能。

Description

蒸发结晶器及制盐设备

技术领域

本发明涉及蒸发结晶技术领域，具体而言，涉及一种蒸发结晶器及制盐设备。

背景技术

目前在国内生产盐、芒硝、纯碱等无机盐的生产普遍要采用蒸发结晶技术，包括多效(MED)和热压(MVR)两种，其中主要的核心设备就是蒸发结晶器。

在含盐废水、脱硫脱硝废水处理工艺中，通过预处理、反渗透等工艺可以回收大部分水，但是仍有部分含盐量较高的浓盐水，如果此浓盐水直接外排会造成大量的资源浪费和环境污染。

目前，主要采用蒸发结晶工艺处理此部分高浓盐水，蒸发结晶器同样是主要的核心设备。

发明人在研究中发现，传统的蒸发结晶器至少存在以下缺点：

产品纯度低；

使用效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种蒸发结晶器，改善现有技术的不足，其能够通过循环管将料液输入导流筒内，通过射流口喷涌而出，其可以搅动导流筒内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。

本发明的另一目的在于提供了一种制盐设备，其包括上述提到的蒸发结晶器，其具有该蒸发结晶器的全部功能。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种蒸发结晶器，其包括：

结晶装置，所述结晶装置具有结晶室，所述结晶装置设置有与所述结晶室连通的母液出口和细晶出口，所述母液出口相对于所述细晶出口靠近所述结晶装置的顶部；

导流筒，所述导流筒与所述结晶装置连接且位于所述结晶室内，所述导流筒竖向设置，所述导流筒具有相对的输入部和输出部，所述输入部与所述输出部均与所述结晶室连通，所述输入部相对位于所述导流筒的底部，所述输出部相对位于所述导流筒的顶部；

循环管，所述循环管具有输入端和输出端，所述输入端与所述结晶室连通，所述输出端对应于所述输入部且形成射流口；

泵，所述泵与所述循环管连接且用于使所述循环管内的流体从所述输入端流向所述输出端；

加热装置，所述加热装置与所述循环管连接且用于对所述循环管内的流体加热。

具体的，该蒸发结晶器通过循环管将料液输入导流筒内，通过射流口喷涌而出，其可以搅动导流筒内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。

可选的，所述蒸发结晶器还包括分离装置，所述分离装置具有分离室，所述分离装置与所述结晶装置连接，所述分离装置的顶部设置有与所述分离室连通的蒸汽出口，所述分离装置的底部设置有与所述结晶室连通的料液出口，所述导流筒的部分或全部位于所述分离室内，所述输入部对应于所述料液出口。

可选的，所述导流筒靠近所述输出部的部分相对位于所述分离室内，所述导流筒靠近所述输入部的部分相对位于所述结晶室内。

可选的，所述输出端与所述输入部之间的间隙小于所述输入部与所述料液出口之间的间隙。

可选的，所述蒸发结晶器还包括排气管，所述排气管的一端与所述结晶室连通，所述排气管的另一端与所述分离室连通。

可选的，所述加热装置包括壳体和换热管，所述壳体具有加热室，所述换热管与所述壳体连接且位于所述加热室内，所述壳体设置有与所述换热管连通的蒸汽进口，所述循环管包括第一管和第二管，所述第一管的一端形成所述输入端，所述第二管的一端形成所述输出端，所述壳体设置有与所述换热管连通的入口部和出口部，所述入口部与所述第一管连通，所述出口部与所述第二管连通，所述泵与所述第一管连接且相对靠近所述入口部。

可选的，所述蒸发结晶器还包括液位旁通管，所述液位旁通管竖向设置，所述液位旁通管的一端与所述结晶室连通，所述液位旁通管设置有冲洗接口。

可选的，所述蒸发结晶器还包括竖向设置的集盐装置，所述集盐装置与所述结晶装置连接且位于所述结晶装置的底部，所述集盐装置具有与所述结晶室连通的集盐室，所述集盐装置设置有与所述集盐室连通的盐浆出口，所述盐浆出口相对位于所述集盐装置的底部。

可选的，所述集盐装置还设置有第一淘洗口和第二淘洗口，所述盐浆出口相对位于所述第一淘洗口与所述第二淘洗口之间，所述第二淘洗口相对于所述第一淘洗口靠近所述集盐装置的底部，所述第一淘洗口用于向所述集盐室内输入卤水且使集盐室内的料液降温，所述第二淘洗口用于向所述集盐室内输入卤水且搅动所述集盐室内的料液。

本发明的实施例还提供了一种制盐设备，其包括上述提到的蒸发结晶器，其具有该蒸发结晶器的全部功能。

与现有的技术相比，本发明实施例的有益效果是：

综上所述，该蒸发结晶器通过循环管将料液输入导流筒内，通过射流口喷涌而出，其可以搅动导流筒内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的蒸发结晶器的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图。

图标：100-蒸发结晶器；10-结晶装置；11-结晶室；12-母液出口；13-细晶出口；20-导流筒；21-输入部；22-输出部；30-循环管；31-输入端；32-输出端；33-射流口；34-导流板；301-第一管；302-第二管；40-泵；50-加热装置；51-加热室；52-蒸汽进口；53-入口部；54-出口部；55-第一不凝气出口；56-第二不凝气出口；57-冷凝水出口；60-分离装置；61-分离室；62-蒸汽出口；63-料液出口；64-观察孔；70-排气管；80-液位旁通管；81-冲洗接口；82-液位计接口；90-集盐装置；91-集盐室；92-盐浆出口；93-第一淘洗口；94-第二淘洗口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参考图1和图2，本实施例提供了一种蒸发结晶器100，其包括：

结晶装置10，结晶装置10具有结晶室11；

导流筒20，导流筒20与结晶装置10连接且位于结晶室11内，导流筒20竖向设置，导流筒20具有相对的输入部21和输出部22，输入部21与输出部22均与结晶室11连通，输入部21相对位于导流筒20的底部，输出部22相对位于导流筒20的顶部；

循环管30，循环管30具有输入端31和输出端32，输入端31与结晶室11连通，输出端32对应于输入部21且形成射流口33；

泵40，泵40与循环管30连接且用于使循环管30内的流体从输入端31流向输出端32；

加热装置50，加热装置50与循环管30连接且用于对循环管30内的流体加热。

循环管30设置有入料口，以便使新的料液进入，该新的料液进入管内后和大量的循环料液混合，在泵40的推动下被加热装置50加热后进入导流筒20内。输出端32和输入部21之间具有间隙，其形成了射流口33，带动导流筒20周围的料液同时进入导流筒20内，通过该操作可以有效的使料液结晶。

该蒸发结晶器100通过循环管30将料液输入导流筒20内，通过射流口33喷涌而出，其可以搅动导流筒20内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。

本实施例中所提及的顶部、底部、竖向等名称，是指的安装状态下，蒸发结晶器100所呈现的状态。

可选的，结晶装置10设置有与结晶室11连通的母液出口12和细晶出口13，母液出口12相对于细晶出口13靠近结晶装置10的顶部。

具体实施时，可以通过母液出口12排出少量的母液，过量的细晶可以通过细晶出口13排出到淡盐水***中，从而可以有效控制结晶室11内晶种的数量，从而提高晶体粒径。

可选的，蒸发结晶器100还包括分离装置60，分离装置60具有分离室61，分离装置60与结晶装置10连接，分离装置60的顶部设置有与分离室61连通的蒸汽出口62，分离装置60的底部设置有与结晶室11连通的料液出口63，导流筒20的部分或全部位于分离室61内，输入部21对应于料液出口63。

料液进入导流筒20内后，最终从输出部22输出，进入分离室61内，料液散发出部分蒸汽后，蒸汽从蒸汽出口62排出，其可以进入压缩机内或者进入下一个蒸汽冷凝设备中，料液由于蒸发水分产生了过饱和度，其通过料液出口63进入结晶室11内逐步长大。

分离装置60的顶部设置有观察孔64，以便使用者直观的看到分离室61内的情况。也可以设置灯，摄像头等，其与外部的DCS相连，以实现自动监测的目的。

可选的，导流筒20靠近输出部22的部分相对位于分离室61内，导流筒20靠近输入部21的部分相对位于结晶室11内。

结合图2，可以看出，该导流筒20的靠近输入部21的部分是位于结晶室11内的，在高速流动的料液射向导流筒20内时，其可以搅动结晶室11对应区域内的料液，并且由于在该射流口33处会产生负压，其可以将结晶室11对应区域内的料液带动并一起进入导流筒20内，实现循环作业，提高了晶体的结晶效率。

可选的，输出端32与输入部21之间的间隙小于输入部21与料液出口63之间的间隙。

该输出端32与输入部21之间的间隙较小，可以有效提高该区域料液的流速，形成快速的循环搅动。

可选的，蒸发结晶器100还包括排气管70，排气管70的一端与结晶室11连通，排气管70的另一端与分离室61连通。

该排气管70的设置，可以使结晶室11内产生的蒸汽直接进入到分离室61内，并通过蒸汽出口62快速排出，提高结晶室11内的结晶速度。

可选的，加热装置50包括壳体和换热管，壳体具有加热室51，换热管与壳体连接且位于加热室51内，壳体设置有与换热管连通的蒸汽进口52，循环管30包括第一管301和第二管302，第一管301的一端形成输入端31，第二管302的一端形成输出端32，壳体设置有与换热管连通的入口部53和出口部54，入口部53与第一管301连通，出口部54与第二管302连通，泵40与第一管301连接且相对靠近入口部53。

外部高温的蒸汽通过蒸汽进口52进入加热室51内，其与换热管接触，实现与换热管内料液的热交换，将换热管内的料液加热，在泵40的作用下，将第一管301内的料液推进换热管内，换热管外部的蒸汽发热冷凝后成冷凝水，最终从壳体上的冷凝水出口57排出，比重不同的不凝气体通过壳体上的第一不凝气出口55和第二不凝气出口56排出。以图1中的相对位置作介绍，第一不凝气出口55相对靠上，可以称其为上不凝气出口，第二不凝气出口56相对靠下，可以称其为下不凝气出口。

通过控制换热管两侧的蒸汽和料液的温度差，换热管内料液的流速以及加热室51与结晶室11的高度差，可以有效提高传热效率，避免换热管结垢、堵塞。

本实施例中，泵40采用大流量低扬程的轴流泵40。

本实施例中，第一管301呈L型，第一管301的拐角处还设置有导流板34，以便料液快速流动，避免其在该区域内结晶堵塞。

本实施例中，加热室51采用立式单管程的列管换热器，并且换热管选用薄壁管，管内流速达到1.8-2.2m/s，传热系数高，停留时间短，降低了料液在换热管内堵塞、结垢的概率。

可选的，蒸发结晶器100还包括液位旁通管80，液位旁通管80竖向设置，液位旁通管80的一端与结晶室11连通，液位旁通管80设置有冲洗接口81。

本实施例中的液位旁通管80采用外接的旁通式，避免了蒸发液位波动形成的“假液位”对液位测量结果的影响，定时通过冲洗接口81清洗液位旁通管80，避免结晶固体堵塞旁通管。

本实施例中，该液位旁通管80还设置有液位计接口82，其数量为两个，上下均有分布。

冲洗接口81的数量也为两个，上下均有分布。

可选的，蒸发结晶器100还包括竖向设置的集盐装置90，集盐装置90与结晶装置10连接且位于结晶装置10的底部，集盐装置90具有与结晶室11连通的集盐室91，集盐装置90设置有与集盐室91连通的盐浆出口92，盐浆出口92相对位于集盐装置90的底部。

该集盐装置90还可以称其为盐腿，结晶室11内较大的晶体在重力的作用下进入集盐室91内，最终从盐浆出口92排出。

可选的，集盐装置90还设置有第一淘洗口93和第二淘洗口94，盐浆出口92相对位于第一淘洗口93与第二淘洗口94之间，第二淘洗口94相对于第一淘洗口93靠近集盐装置90的底部，第一淘洗口93用于向集盐室91内输入卤水且使集盐室91内的料液降温，第二淘洗口94用于向集盐室91内输入卤水且搅动集盐室91内的料液。

晶体进入集盐室91内后，首先经过上部分的淘洗降温，再经过下部分的淘洗搅动，最终从盐浆出口92排出。整体实用性强。

盐腿采用上下两个主要功能不同的淘洗口，既保证了晶体的粒径又提高了浆料的流动性，降低了浆料排放堵塞的概率。

根据本发明实施例提供的一种蒸发结晶器100，蒸发结晶器100的工作原理是：

结晶室11内的料液通过输入端31进入第一管301内，也可以通过循环管30的入料口进入第一管301内，料液在泵40的作用下进入换热管内，加热后的料液继续向上流动，其通过第二管302的输出端32输出。

料液通过输出端32喷涌而出，其搅动导流筒20内的料液，并且在料液流出的过程中，由于形成了射流口33，输出端32周围的料液(结晶室11内的料液)通过输出端32与导流筒20的输入部21之间的间隙进入导流筒20内，导流筒20内的晶体最终通过输出部22进入分离室61内，其产生的蒸汽通过蒸汽出口62排出，该晶体在重力的作用下通过料液出口63进入结晶室11内进一步结晶，晶粒较大的晶体在重力的作用下进入集盐室91内，其在第一淘洗口93和第二淘洗口94的作用下最终从盐浆出口92排出。

本实施例提供的蒸发结晶器100，其适用于制盐、芒硝、纯碱等无机盐领域以及含盐废水、脱硫脱硝废水等领域，通过流道、液差的设计可以大大降低设备堵塞、结垢的概率，提高生产周期，特别是产出的晶体具有粒度大、纯度高的特点，解决了现有蒸发器结晶粒度偏小导致固液分离困难、产品纯度低等问题。

实施例2

本实施例也提供了一种制盐设备，其包括上述提到的蒸发结晶器100，其具有该蒸发结晶器100的全部功能。

蒸发结晶器100的结构可以参考实施例1。

该制盐设备选用了该蒸发结晶器100后，生产出的盐纯度较高，其产盐效率较高，大大降低了生产成本。

综上所述，本发明提供了一种蒸发结晶器100，该蒸发结晶器100通过循环管30将料液输入导流筒20内，通过射流口33喷涌而出，其可以搅动导流筒20内的料液，增大了晶体粒径，提高了产品的纯度，整体使用效果较佳，该结构设计合理，实用性强。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸发结晶器，其特征在于，包括：

结晶装置，所述结晶装置具有结晶室，所述结晶装置设置有与所述结晶室连通的母液出口和细晶出口，所述母液出口相对于所述细晶出口靠近所述结晶装置的顶部；

导流筒，所述导流筒与所述结晶装置连接且位于所述结晶室内，所述导流筒竖向设置，所述导流筒具有相对的输入部和输出部，所述输入部与所述输出部均与所述结晶室连通，所述输入部相对位于所述导流筒的底部，所述输出部相对位于所述导流筒的顶部；

循环管，所述循环管具有输入端和输出端，所述输入端与所述结晶室连通，所述输出端对应于所述输入部且形成射流口；

泵，所述泵与所述循环管连接且用于使所述循环管内的流体从所述输入端流向所述输出端；

加热装置，所述加热装置与所述循环管连接且用于对所述循环管内的流体加热。

2.根据权利要求1所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述蒸发结晶器还包括分离装置，所述分离装置具有分离室，所述分离装置与所述结晶装置连接，所述分离装置的顶部设置有与所述分离室连通的蒸汽出口，所述分离装置的底部设置有与所述结晶室连通的料液出口，所述导流筒的部分或全部位于所述分离室内，所述输入部对应于所述料液出口。

3.根据权利要求2所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述导流筒靠近所述输出部的部分相对位于所述分离室内，所述导流筒靠近所述输入部的部分相对位于所述结晶室内。

4.根据权利要求2所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述输出端与所述输入部之间的间隙小于所述输入部与所述料液出口之间的间隙。

5.根据权利要求2所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述蒸发结晶器还包括排气管，所述排气管的一端与所述结晶室连通，所述排气管的另一端与所述分离室连通。

6.根据权利要求1所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述加热装置包括壳体和换热管，所述壳体具有加热室，所述换热管与所述壳体连接且位于所述加热室内，所述壳体设置有与所述换热管连通的蒸汽进口，所述循环管包括第一管和第二管，所述第一管的一端形成所述输入端，所述第二管的一端形成所述输出端，所述壳体设置有与所述换热管连通的入口部和出口部，所述入口部与所述第一管连通，所述出口部与所述第二管连通，所述泵与所述第一管连接且相对靠近所述入口部。

7.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述蒸发结晶器还包括液位旁通管，所述液位旁通管竖向设置，所述液位旁通管的一端与所述结晶室连通，所述液位旁通管设置有冲洗接口。

8.根据权利要求1-6任一项所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述蒸发结晶器还包括竖向设置的集盐装置，所述集盐装置与所述结晶装置连接且位于所述结晶装置的底部，所述集盐装置具有与所述结晶室连通的集盐室，所述集盐装置设置有与所述集盐室连通的盐浆出口，所述盐浆出口相对位于所述集盐装置的底部。

9.根据权利要求8所述的蒸发结晶器，其特征在于，所述集盐装置还设置有第一淘洗口和第二淘洗口，所述盐浆出口相对位于所述第一淘洗口与所述第二淘洗口之间，所述第二淘洗口相对于所述第一淘洗口靠近所述集盐装置的底部，所述第一淘洗口用于向所述集盐室内输入卤水且使集盐室内的料液降温，所述第二淘洗口用于向所述集盐室内输入卤水且搅动所述集盐室内的料液。

10.一种制盐设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的蒸发结晶器。