CN107715484B - 高锰酸钾三效强制循环蒸发*** - Google Patents

高锰酸钾三效强制循环蒸发*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，包括一效蒸发单元；二效蒸发单元；三效蒸发单元；所述三效分离室上连接设有原料进料管，所述三效循环出口段与所述二效循环入口段之间设有物料连通管Ⅱ，所述二效循环出口段与所述一效循环入口段之间设有物料连通管Ⅰ；所述一效分离室上设有浓缩液出料管；所述一效蒸发室上连接设有蒸汽管，所述一效分离室上的不凝气出口与所述二效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅰ，所述二效分离室上的不凝气出口与所述三效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅱ，所述三效分离室上的不凝气出口上连接设有不凝气排出管。本发明的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，能够满足高锰酸钾电解母液的三效蒸发处理要求。

Description

高锰酸钾三效强制循环蒸发***
技术领域
本发明属于多效蒸发技术领域，具体的为一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***。
背景技术
由于高锰酸钾生产电解后母液冷却液里面含有氢氧化钾、碳酸钾、高锰酸钾、锰酸钾、氯化钾、硫酸钾等多种成分，组分比较复杂，而且在蒸发过程中发生歧化反应4KOH+4KMnO4=4K2MnO4+2H2O+O2，在蒸发过程中产生大量的不凝气，严重影响传热和传质，同时产生大量的不凝气产生大量汽膜，在运行过程中料液稍微过量都会存在跑料事故。同时在蒸发过程中发生反应：3K2MnO4+2H2O=2KMnO4+4KOH+MnO2，生成的二氧化锰会堵塞加热室加热管。在蒸发浓缩过程中会产生大量的锰酸钾和碳酸钾晶体也不利于泵将物料从一个蒸发器输送到另一个蒸发器。国内高锰酸钾生产企业尝试用多效蒸发都没有成功或者长周期运行，目前，国内高锰酸钾厂家基本上都是用单效蒸发器蒸发电解母液以回收碱液。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，能够满足高锰酸钾电解母液的三效蒸发处理要求。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，包括
一效蒸发单元，所述一效蒸发单元包括一效分离室，所述一效分离室的底部设有一效循环出口，一效分离室的中部侧壁上设有一效循环入口，所述一效循环入口和一效循环出口之间设有一效循环管，所述一效循环管上设有一效蒸发室和一效强制循环泵；所述一效强制循环泵将所述一效循环管分隔为两段，分别为位于所述一效循环出口与所述一效强制循环泵之间的一效循环出口段和位于所述一效循环入口与所述一效强制循环泵之间的一效循环入口段；
二效蒸发单元，所述二效蒸发单元包括二效分离室，所述二效分离室的底部设有二效循环出口，二效分离室的中部侧壁上设有二效循环入口，所述二效循环入口和二效循环出口之间设有二效循环管，所述二效循环管上设有二效蒸发室和二效强制循环泵；所述二效强制循环泵将所述二效循环管分隔为两段，分别为位于所述二效循环出口与所述二效强制循环泵之间的二效循环出口段和位于所述二效循环入口与所述二效强制循环泵之间的二效循环入口段；
三效蒸发单元，所述三效蒸发单元包括三效分离室，所述三效分离室的底部设有三效循环出口，三效分离室的中部侧壁上设有三效循环入口，所述三效循环入口和三效循环出口之间设有三效循环管，所述三效循环管上设有三效蒸发室和三效强制循环泵；所述三效强制循环泵将所述三效循环管分隔为两段，分别为位于所述三效循环出口与所述三效强制循环泵之间的三效循环出口段和位于所述三效循环入口与所述三效强制循环泵之间的三效循环入口段；
所述三效分离室上连接设有原料进料管，所述三效循环出口段与所述二效循环入口段之间设有物料连通管Ⅱ，所述二效循环出口段与所述一效循环入口段之间设有物料连通管Ⅰ；所述一效分离室上设有浓缩液出料管；
所述一效蒸发室上连接设有蒸汽管，所述一效分离室上的不凝气出口与所述二效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅰ，所述二效分离室上的不凝气出口与所述三效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅱ，所述三效分离室上的不凝气出口上连接设有不凝气排出管。
进一步，所述一效循环出口段和一效循环入口段上分别设有与所述二效循环出口段相连的热液连通管Ⅰ，所述二效循环出口段和二效循环入口段上分别设有与所述三效循环出口段相连的热液连通管Ⅱ，所述三效循环出口段和三效循环入口段上分别设有缓冲罐。
进一步，所述缓冲罐上设有热液出液管，所述热液出液管上设有热液出液泵。
进一步，所述原料进料管上设有换热器，所述换热器的热介质入口与所述热液出液管相连，所述换热器的热介质出口上连接设有积液罐。
进一步，还包括冷凝液出液管，所述一效循环出口段、一效循环入口段、二效循环出口段、二效循环入口段、三效循环出口段和三效循环入口段上均设有与所述冷凝液出液管相连的冷凝液出液支管，所述冷凝液出液管上连接设有冷凝水罐。
进一步，所述不凝气排出管上设有表面冷凝器，所述表面冷凝器上连接设有真空泵，且所述表面冷凝器的出液口与所述冷凝水罐相连。
进一步，所述缓冲罐的上部与所述表面冷凝器相连。
进一步，还包括清洗***，所述清洗***包括清洗管道，所述一效分离室、二效分离室和三效分离室内均设有除沫器，所述清洗管道与所述一效分离室的除沫器的上下两侧分别设有一效清洗支管，所述清洗管道与所述二效分离室的除沫器的上下两侧分别设有二效清洗支管，所述清洗管道与所述三效分离室的除沫器的上下两侧分别设有三效清洗支管。
进一步，还包括紧急排料***，所述紧急排料***包括紧急排料管道，所述一效循环管的底部、二效循环管的底部和三效循环管的底部均与所述紧急排料管道之间设有紧急排料支管。
进一步，所述一效循环出口段和一效循环入口段上均设有所述一效蒸发室；所述二效循环出口段和二效循环入口段上均设有所述二效蒸发室；所述三效循环出口段和三效循环入口段上均设有所述三效蒸发室。
本发明的有益效果在于：
本发明的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，通过在三效循环管上设置三效循环泵，料液在三效蒸发单元蒸发至38波美度的时候，高锰酸钾全部转换为锰酸钾，生成的氧气不凝气全部排出，物料再进入二效蒸发单元和一效蒸发单元后，不会再产生氧气这种不凝气，保证了传质和传热，如此，即可满足高锰酸钾电解母液的三效蒸发处理要求。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***实施例的结构示意图。本实施例的一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，包括
一效蒸发单元，一效蒸发单元包括一效分离室100，一效分离室100的底部设有一效循环出口，一效分离室100的中部侧壁上设有一效循环入口，一效循环入口和一效循环出口之间设有一效循环管，一效循环管上设有一效蒸发室101和一效强制循环泵102；一效强制循环泵102将一效循环管分隔为两段，分别为位于一效循环出口与一效强制循环泵102之间的一效循环出口段103和位于一效循环入口与一效强制循环泵102之间的一效循环入口段104。本实施例的一效循环出口段103和一效循环入口段104上均设有一效蒸发室101。
二效蒸发单元，二效蒸发单元包括二效分离室200，二效分离室200的底部设有二效循环出口，二效分离室200的中部侧壁上设有二效循环入口，二效循环入口和二效循环出口之间设有二效循环管，二效循环管上设有二效蒸发室201和二效强制循环泵202；二效强制循环泵202将二效循环管分隔为两段，分别为位于二效循环出口与二效强制循环泵202之间的二效循环出口段203和位于二效循环入口与二效强制循环泵202之间的二效循环入口段204。本实施例的二效循环出口段203和二效循环入口段204上均设有二效蒸发室201。
三效蒸发单元，三效蒸发单元包括三效分离室300，三效分离室300的底部设有三效循环出口，三效分离室300的中部侧壁上设有三效循环入口，三效循环入口和三效循环出口之间设有三效循环管，三效循环管上设有三效蒸发室301和三效强制循环泵302；三效强制循环泵302将三效循环管分隔为两段，分别为位于三效循环出口与三效强制循环泵302之间的三效循环出口段303和位于三效循环入口与三效强制循环泵302之间的三效循环入口段304。本实施例的三效循环出口段303和三效循环入口段304上均设有三效蒸发室301。
三效分离室300上连接设有原料进料管1，三效循环出口段303与二效循环入口段204之间设有物料连通管Ⅱ2，二效循环出口段203与一效循环入口段104之间设有物料连通管Ⅰ3；一效分离室100上设有浓缩液出料管4。
一效蒸发室101上连接设有蒸汽管5，一效分离室100上的不凝气出口与二效蒸发室201之间设有不凝气连通管Ⅰ6，二效分离室200上的不凝气出口与三效蒸发室301之间设有不凝气连通管Ⅱ7，三效分离室300上的不凝气出口上连接设有不凝气排出管8。
进一步，本实施例的一效循环出口段103和一效循环入口段104上分别设有与二效循环出口段203相连的热液连通管Ⅰ9，二效循环出口段203和二效循环入口段204上分别设有与三效循环出口段303相连的热液连通管Ⅱ10，三效循环出口段303和三效循环入口段304上分别设有缓冲罐11。本实施例的缓冲罐11上设有热液出液管12，热液出液管12上设有热液出液泵13，可实现余热利用。本实施例的原料进料管1上设有换热器14，换热器14的热介质入口与热液出液管12相连，换热器的热介质出口上连接设有积液罐15。
进一步，本实施例的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***还包括冷凝液出液管16，一效循环出口段103、一效循环入口段104、二效循环出口段203、二效循环入口段204、三效循环出口段303和三效循环入口段304上均设有与冷凝液出液管16相连的冷凝液出液支管，冷凝液出液管16上连接设有冷凝水罐17，冷凝水罐17上设有冷凝液排出管18，冷凝液排出管18上设有冷凝液排出泵19，用于将冷凝水罐17内的冷凝水输送至压滤洗渣工序。本实施例的不凝气排出管8上设有表面冷凝器20，表面冷凝器20上连接设有真空泵21，且表面冷凝器20的出液口与冷凝水罐17相连。本实施例的缓冲罐11的上部与表面冷凝器20相连，即热液中的蒸汽经表面冷凝器20冷却。
进一步，本实施例的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***还包括清洗***，清洗***包括清洗管道22，一效分离室100、二效分离室200和三效分离室300内均设有除沫器，清洗管道22与一效分离室的除沫器的上下两侧分别设有一效清洗支管，清洗管道与二效分离室的除沫器的上下两侧分别设有二效清洗支管，清洗管道与三效分离室的除沫器的上下两侧分别设有三效清洗支管。待***停机检修时，可开启清洗***对分离器内部及除沫器进行有效清洗。
进一步，本实施例的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***还包括紧急排料***，紧急排料***包括紧急排料管道23，一效循环管的底部、二效循环管的底部和三效循环管的底部均与紧急排料管道之间设有紧急排料支管。当***出现断电、断汽、断水等突发情况时，可以通过紧急排料管道23快速排出***中的积料，有效预防***固体颗粒沉积，发生严重集料堵管现象。
本实施例的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，通过在三效循环管上设置三效循环泵，料液在三效蒸发单元蒸发至38波美度的时候，高锰酸钾全部转换为锰酸钾，生成的氧气不凝气全部排出，物料再进入二效蒸发单元和一效蒸发单元后，不会再产生氧气这种不凝气，保证了传质和传热，如此，即可满足高锰酸钾电解母液的三效蒸发处理要求。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (6)

1.一种高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：包括
一效蒸发单元，所述一效蒸发单元包括一效分离室，所述一效分离室的底部设有一效循环出口，一效分离室的中部侧壁上设有一效循环入口，所述一效循环入口和一效循环出口之间设有一效循环管，所述一效循环管上设有一效蒸发室和一效强制循环泵；所述一效强制循环泵将所述一效循环管分隔为两段，分别为位于所述一效循环出口与所述一效强制循环泵之间的一效循环出口段和位于所述一效循环入口与所述一效强制循环泵之间的一效循环入口段；
二效蒸发单元，所述二效蒸发单元包括二效分离室，所述二效分离室的底部设有二效循环出口，二效分离室的中部侧壁上设有二效循环入口，所述二效循环入口和二效循环出口之间设有二效循环管，所述二效循环管上设有二效蒸发室和二效强制循环泵；所述二效强制循环泵将所述二效循环管分隔为两段，分别为位于所述二效循环出口与所述二效强制循环泵之间的二效循环出口段和位于所述二效循环入口与所述二效强制循环泵之间的二效循环入口段；
三效蒸发单元，所述三效蒸发单元包括三效分离室，所述三效分离室的底部设有三效循环出口，三效分离室的中部侧壁上设有三效循环入口，所述三效循环入口和三效循环出口之间设有三效循环管，所述三效循环管上设有三效蒸发室和三效强制循环泵；所述三效强制循环泵将所述三效循环管分隔为两段，分别为位于所述三效循环出口与所述三效强制循环泵之间的三效循环出口段和位于所述三效循环入口与所述三效强制循环泵之间的三效循环入口段；
所述三效分离室上连接设有原料进料管，所述三效循环出口段与所述二效循环入口段之间设有物料连通管Ⅱ，所述二效循环出口段与所述一效循环入口段之间设有物料连通管Ⅰ；所述一效分离室上设有浓缩液出料管；
所述一效蒸发室上连接设有蒸汽管，所述一效分离室上的不凝气出口与所述二效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅰ，所述二效分离室上的不凝气出口与所述三效蒸发室之间设有不凝气连通管Ⅱ，所述三效分离室上的不凝气出口上连接设有不凝气排出管；
所述一效循环出口段和一效循环入口段上分别设有与所述二效循环出口段相连的热液连通管Ⅰ，所述二效循环出口段和二效循环入口段上分别设有与所述三效循环出口段相连的热液连通管Ⅱ，所述三效循环出口段和三效循环入口段上分别设有缓冲罐；所述缓冲罐上设有热液出液管，所述热液出液管上设有热液出液泵；所述原料进料管上设有换热器，所述换热器的热介质入口与所述热液出液管相连，所述换热器的热介质出口上连接设有积液罐；
所述高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***还包括冷凝液出液管，所述一效循环出口段、一效循环入口段、二效循环出口段、二效循环入口段、三效循环出口段和三效循环入口段上均设有与所述冷凝液出液管相连的冷凝液出液支管，所述冷凝液出液管上连接设有冷凝水罐。
2.根据权利要求1所述的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：所述不凝气排出管上设有表面冷凝器，所述表面冷凝器上连接设有真空泵，且所述表面冷凝器的出液口与所述冷凝水罐相连。
3.根据权利要求2所述的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：所述缓冲罐的上部与所述表面冷凝器相连。
4.根据权利要求1所述的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：还包括清洗***，所述清洗***包括清洗管道，所述一效分离室、二效分离室和三效分离室内均设有除沫器，所述清洗管道与所述一效分离室的除沫器的上下两侧分别设有一效清洗支管，所述清洗管道与所述二效分离室的除沫器的上下两侧分别设有二效清洗支管，所述清洗管道与所述三效分离室的除沫器的上下两侧分别设有三效清洗支管。
5.根据权利要求1所述的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：还包括紧急排料***，所述紧急排料***包括紧急排料管道，所述一效循环管的底部、二效循环管的底部和三效循环管的底部均与所述紧急排料管道之间设有紧急排料支管。
6.根据权利要求1所述的高锰酸钾电解母液三效强制循环蒸发***，其特征在于：所述一效循环出口段和一效循环入口段上均设有所述一效蒸发室；所述二效循环出口段和二效循环入口段上均设有所述二效蒸发室；所述三效循环出口段和三效循环入口段上均设有所述三效蒸发室。
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