CN115990349A - 一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法，包括调温罐，所述调温罐的外部设置有节能机构，所述节能机构包括热泵和储水箱，所述热泵的内部和储水箱的内部通过两个循环管相连通，所述储水箱内部的两侧均贯穿连通有水管，所述热泵内部的两侧均贯穿连通有连管，所述连管的一端通过法兰连通有螺旋管，所述螺旋管套设在调温罐的外表面，所述螺旋管的外表面贯穿固定连接有冷凝管，本发明涉及亚硫酸铁生产装置技术领域，解决了现有硫酸亚铁高温结晶生产装置生产过程中，由于闪蒸产生的蒸汽，以及浓缩原料液降温所失去的热能，直接散失在外界空气中，造成热量浪费，不符合节能环保理念的问题。

Description

一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法

技术领域

本发明涉及亚硫酸铁生产装置技术领域，具体为一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法。

背景技术

硫酸亚铁有着极其广泛的用途，在医学上可用于治疗常见的缺铁性疾病，也可用作保健食品和畜禽饲料的添加剂，传统的生产方法受原料废液限制，只能采用低温结晶工艺，得到七水硫酸亚铁，在脱水过程中低温脱水流程长能耗高，高温脱水则亚铁容易被氧化影响产品质量，在公开号为CN216259157U的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，包括加热浓缩***、结晶***和固液分离***，生产运行过程中，运用溶析结晶原理，通过循环加热、高温结晶、控制固液比等技术措施生产出颗粒大、含湿量低、松散不结块、易于转运的一水硫酸亚铁。

该装置虽然具备上述优点，但是在实际生产过程中，仍存在以下缺陷：

1)、该装置通过加热器以及闪蒸罐所产生的的蒸汽，排至冷凝器内部进行冷凝降温，冷凝时的热量并未设置回收措施，导致直接排至外界造成浪费；

2)、该装置生产时，浓缩析晶的原料液会进入温度调节罐内部进行降温，而降温所散失的热能也未设置回收措施，导致直接散失在外界造成浪费；

由于热能散失所造成的浪费，不符合节能环保的理念，因此需要针对上述存在的问题进行解决。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法，解决了现有硫酸亚铁高温结晶生产装置生产过程中，由于闪蒸产生的蒸汽，以及浓缩原料液降温所失去的热能，直接散失在外界空气中，造成热量浪费，不符合节能环保理念的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，包括调温罐，所述调温罐的外部设置有节能机构，所述节能机构包括热泵和储水箱，所述热泵的内部和储水箱的内部通过两个循环管相连通，所述储水箱内部的两侧均贯穿连通有水管，所述热泵内部的两侧均贯穿连通有连管，所述连管的一端通过法兰连通有螺旋管，所述螺旋管套设在调温罐的外表面，所述螺旋管的外表面贯穿固定连接有冷凝管，所述冷凝管的内部设置有清理组件，所述冷凝管的内部贯穿连通有下料管，所述螺旋管的外表面与下料管的内部贯穿固定连接，所述冷凝管的内部贯穿连通有进气管。

优选的，所述清理组件包括密封块和冲洗管，所述冲洗管内部与冷凝管的内部贯穿连通，所述密封块的外部设置有冲洗单元，所述密封块的外表面与冷凝管的内表面活动连接，所述密封块的内部开设有贯通的圆槽，所述圆槽的内表面与螺旋管的外表面活动连接。

优选的，所述密封块的外表面固定连接有电动推杆，所述电动推杆的输出端与冷凝管的内部贯穿活动连接，所述电动推杆的外表面与冷凝管的外表面固定连接，所述密封块的外表面开设有导流槽，所述导流槽的内部连通有单向阀，所述单向阀的外表面与密封块的内部贯穿固定连接。

优选的，所述冲洗管的内表面活动连接有滑管，所述滑管的外表面与导流槽的内表面活动连接，所述滑管的一端设置有斜面，所述斜面的外表面与导流槽的内表面活动连接，所述滑管的外表面活动连接有滤板，所述滤板的外表面与冲洗管的内表面固定连接。

优选的，所述滑管的内部开设有贯通的通孔，所述通孔的内表面活动连接有密封柱，所述密封柱的外表面与滤板的外表面固定连接，所述滤板的外表面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的输出端与滤板的内部贯穿活动连接，所述伸缩杆的输出端与滑管的外表面固定连接。

优选的，所述冲洗单元包括出料管，所述出料管的一端通过法兰与下料管的一端相连通，所述出料管的外表面设置有电磁阀，所述出料管的内部贯穿连通有调节管，所述调节管的内表面活动连接有密封堵。

优选的，所述密封堵的外表面固定连接有升降杆，所述升降杆的一端与调节管的内表面固定连接，所述调节管的内表面固定连接有液压杆，所述液压杆的输出端固定连接有推板，所述推板的外表面与密封堵的外表面活动连接。

本发明还公开了一种用于金属熔炼炉内壁除尘方法，具体包括以下特征：

步骤一、预热回收：首先经过闪蒸的硫酸亚铁原料液进入调温罐内部，随之降温液在螺旋管以及热泵内部进行外循环流动，并通过调温罐进行吸热，硫酸亚铁原料液温度降至所需值时，由调温罐输送至结晶罐内部进行下一步处理，螺旋管内部的降温液流经冷凝管内部时，由于闪蒸产生的蒸汽通过进气管进入冷凝管内部，并通过与螺旋管接触被吸热降温，降温后的废气以及冷凝的废液，则通过下料管排至冷凝管外部，降温液则携带吸热的热量进入热泵，热泵对降温液的热量进行吸收压缩，同时储水箱底部的水管进入液态水，液态水则通过两侧循环管在储水箱以及热泵内部循环流动，且进入热泵内部后被加热，经由储水箱顶部的水管排出；

步骤二、初步清理：生产完成后，电动推杆输出端伸出，带动密封块在冷凝管内部下降，密封块则对处于冷凝管内部的螺旋管外表面，以及冷凝管内壁进行清理，同时密封块下降后导流槽脱离对斜面的挤压，滑管受伸缩杆弹力作用，由冲洗管内部向冷凝管内部滑动，密封柱则脱离对通孔的堵塞，冲洗管的液态水由通孔以及滑管流入冷凝管内部，并通过单向阀的作用，对冷凝管内部下方位置进行冲洗；

步骤三、冲洗清理：密封块对冷凝管内部进行简单清理后，出料管上的电磁阀关闭，随之液压杆输出端缩回，使得推板脱离对密封堵的支撑，随着液态水由冲洗管加入冷凝管内部，冷凝管内部的液位上升，随之电动推杆带动密封块在冷凝管内部反复运动，由于压力液态水会下压密封堵，并进入调节管内部，通过液态水的反复运动可对冷凝管内部进行冲洗，完成冷凝管下料管的内壁以及螺旋管外表面的清理。

有益效果

本发明提供了一种硫酸亚铁高温结晶生产装置及生产方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

(1)通过设置节能机构，利用循环流动的降温液对蒸汽以及浓缩原料液进行换热，再通过热泵对热能压缩，并对储水箱内部液态水进行加热，满足生产生活所需，从而避免了热量的浪费，减少了成本损失，从而符合了节能环保的生产理念。

(2)通过设置清理组件，通过电动推杆的伸缩，带动密封块运动以对冷凝管内部进行清理，保证了冷凝管内部的洁净，从而避免了酸性冷凝液以及水汽冷凝，积留在冷凝管内部，造成冷凝管内部的损坏，从而避免了冷凝管以及螺旋管使用寿命的降低。

(3)通过设置滑管等结构，滑管通过斜面与导流槽的连接，以及配合伸缩杆弹力伸缩，使得滑管可根据密封块的运动进行运动，从而控制密封柱和通孔的接触，以实现自动供水，提升了清理的简便性。

(4)通过设置冲洗单元，利用液压杆和推板带动密封堵运动，可控制出料管和调节管之间的连通，同时升降杆与密封堵的配合，可以控制调节管连通的容量，以便于配合密封块带动液态水运动，从而通过冲洗实现冷凝管内部的最佳清理，极大的延缓了使用寿命的降低。

附图说明

图1为本发明的外部结构立体图；

图2为本发明冷凝管的内部结构剖视图；

图3为本发明密封块的外部结构剖拆图；

图4为本发明冲洗管的内部结构剖拆图；

图5为本发明调节管的内部结构剖拆图。

图中：1、调温罐；2、热泵；3、储水箱；4、循环管；5、水管；6、连管；7、螺旋管；8、冷凝管；9、清理组件；91、密封块；92、冲洗管；921、滑管；922、斜面；923、滤板；924、通孔；925、密封柱；926、伸缩杆；93、冲洗单元；931、出料管；932、电磁阀；933、调节管；934、密封堵；935、升降杆；936、液压杆；937、推板；94、圆槽；95、电动推杆；96、导流槽；97、单向阀；10、下料管；11、进气管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种硫酸亚铁高温结晶生产装置：

实施例一：

参考说明书附图1，包括调温罐1，调温罐1进料端与外部闪蒸罐出料端相连通，调温罐1出料端与外部结晶罐进料端相连通，调温罐1的外部设置有节能机构，节能机构包括热泵2和储水箱3，热泵2与外部控制电路电性连接，储水箱3内部装有纯净液态水，热泵2的内部和储水箱3的内部通过两个循环管4相连通，储水箱3内部的两侧均贯穿连通有水管5，储水箱3底部的水管5(图中未显示)与外部纯净液态水源相连通，储水箱3顶部的水管5与外部用水端相连通，热泵2内部的两侧均贯穿连通有连管6，连管6的一端通过法兰(图中未显示)连通有螺旋管7，下方连管6的一端通过导管(图中未显示)与螺旋管7的一端相连通，螺旋管7套设在调温罐1的外表面，螺旋管7裸露于外界的部位采用保温材料进行覆盖，以避免热能的散失，且螺旋管7处于冷凝管8内部的部分呈笔直状，螺旋管7的外表面贯穿固定连接有冷凝管8，冷凝管8采用保温材料制成，冷凝管8的内部设置有清理组件9，冷凝管8的内部贯穿连通有下料管10，螺旋管7的外表面与下料管10的内部贯穿固定连接，冷凝管8的内部贯穿连通有进气管11，进气管11一端与闪蒸罐排气端相连通，通过设置节能机构，利用循环流动的降温液对蒸汽以及浓缩原料液进行换热，再通过热泵2对热能压缩，并对储水箱3内部液态水进行加热，满足生产生活所需，从而避免了热量的浪费，减少了成本损失，从而符合了节能环保的生产理念。

实施例二：

在实施例一的基础上参考说明书附图2和附图3，清理组件9包括密封块91和冲洗管92，密封块91采用密封性好、抗压、耐磨损耐腐蚀的材料制成，冲洗管92与外部纯净液态水源相连通，冲洗管92内部与冷凝管8的内部贯穿连通，密封块91的外部设置有冲洗单元93，密封块91的外表面与冷凝管8的内表面活动连接，密封块91的内部开设有贯通的圆槽94，圆槽94的内径与螺旋管7的外径相适配，圆槽94的内表面与螺旋管7的外表面活动连接，密封块91的外表面固定连接有电动推杆95，电动推杆95与外部控制电路电性连接，电动推杆95的输出端与冷凝管8的内部贯穿活动连接，电动推杆95的外表面与冷凝管8的外表面固定连接，密封块91的外表面开设有导流槽96，导流槽96远离冷凝管8内壁的一侧设置有斜坡，导流槽96的内部连通有单向阀97，单向阀97的外表面与密封块91的内部贯穿固定连接，通过设置清理组件9，通过电动推杆95的伸缩，带动密封块91运动以对冷凝管8内部进行清理，保证了冷凝管8内部的洁净，从而避免了酸性冷凝液以及水汽冷凝，积留在冷凝管8内部，造成冷凝管8内部的损坏，从而避免了冷凝管8以及螺旋管7使用寿命的降低。

实施例三：

在实施例二的基础上参考说明书附图4，冲洗管92的内表面活动连接有滑管921，滑管921采用抗压、耐磨损的材料制成，滑管921的外表面与导流槽96的内表面活动连接，滑管921的一端设置有斜面922，斜面922的外表面与导流槽96的内表面活动连接，斜面922与导流槽96斜坡的斜度相适配，滑管921的外表面活动连接有滤板923，滤板923起到支撑限位作用，且便于液态水在冲洗管92内部的流动，滤板923的外表面与冲洗管92的内表面固定连接，滑管921的内部开设有贯通的通孔924，通孔924的内表面活动连接有密封柱925，密封柱925外径与通孔924内径尺寸相适配，且采用抗压、耐腐蚀耐磨损以及密封性好的材料制成，密封柱925的外表面与滤板923的外表面固定连接，滤板923的外表面固定连接有伸缩杆926，伸缩杆926采用现有的抗拉伸、耐疲劳的弹簧杆制成，且外表面有防腐蚀处理，伸缩杆926的输出端与滤板923的内部贯穿活动连接，伸缩杆926的输出端与滑管921的外表面固定连接，通过设置滑管921等结构，滑管921通过斜面922与导流槽96的连接，以及配合伸缩杆926弹力伸缩，使得滑管921可根据密封块91的运动进行运动，从而控制密封柱925和通孔924的接触，以实现自动供水，提升了清理的简便性。

实施例四：

在实施例三的基础上参考说明书附图5，冲洗单元93包括出料管931，出料管931一端可与外部废液收集装置相连接，或者与回收泵相连通，以回收再利用，出料管931的一端通过法兰与下料管10的一端相连通，出料管931的外表面设置有电磁阀932，电磁阀932与外部控制电路电性连接，出料管931的内部贯穿连通有调节管933，调节管933可实现容积大小的调节，以便于对冷凝管8内部充分清洗，调节管933的内表面活动连接有密封堵934，密封堵934采用密封性好、抗压、耐磨损耐腐蚀的材料制成，且一侧设置有与出料管931内壁相适配的弧度，密封堵934的外表面固定连接有升降杆935，升降杆935采用现有的抗拉伸、耐疲劳的弹簧杆制成，升降杆935的一端与调节管933的内表面固定连接，调节管933的内表面固定连接有液压杆936，液压杆936与外部控制油缸相连接，液压杆936的输出端固定连接有推板937，推板937可增大支撑面积，以增强支撑效果，推板937的外表面与密封堵934的外表面活动连接，通过设置冲洗单元93，利用液压杆936和推板937带动密封堵934运动，可控制出料管931和调节管933之间的连通，同时升降杆935与密封堵934的配合，可以控制调节管933连通的容量，以便于配合密封块91带动液态水运动，从而通过冲洗实现冷凝管8内部的最佳清理，极大的延缓了使用寿命的降低。

实施例五：

本发明还公开了一种硫酸亚铁高温结晶的生产方法，具体包括以下特征：

参考说明书附图图1-图5：

步骤一、预热回收：首先经过闪蒸的硫酸亚铁原料液进入调温罐1内部，随之降温液在螺旋管7以及热泵2内部进行外循环流动，并通过调温罐1进行吸热，硫酸亚铁原料液温度降至所需值时，由调温罐1输送至结晶罐内部进行下一步处理，螺旋管7内部的降温液流经冷凝管8内部时，由于闪蒸产生的蒸汽通过进气管11进入冷凝管8内部，并通过与螺旋管7接触被吸热降温，降温后的废气以及冷凝的废液，则通过下料管10排至冷凝管8外部，降温液则携带吸热的热量进入热泵2，热泵2对降温液的热量进行吸收压缩，同时储水箱3底部的水管5进入液态水，液态水则通过两侧循环管4在储水箱3以及热泵2内部循环流动，且进入热泵2内部后被加热，经由储水箱3顶部的水管5排出，并通过工业生产、民用供暖等方式，实现热能回收再利用；

步骤二、初步清理：生产完成后，电动推杆95输出端伸出，带动密封块91在冷凝管8内部下降，密封块91则对处于冷凝管8内部的螺旋管7外表面，以及冷凝管8内壁进行清理，同时密封块91下降后导流槽96脱离对斜面922的挤压，滑管921受伸缩杆926弹力作用，由冲洗管92内部向冷凝管8内部滑动，密封柱925则脱离对通孔924的堵塞，冲洗管92的液态水由通孔924以及滑管921流入冷凝管8内部，并通过单向阀97的作用，对冷凝管8内部下方位置进行冲洗；

步骤三、冲洗清理：密封块91对冷凝管8内部进行简单清理后，出料管931上的电磁阀932关闭，随之液压杆936输出端缩回，使得推板937脱离对密封堵934的支撑，随着液态水由冲洗管92加入冷凝管8内部，冷凝管8内部的液位上升，随之电动推杆95带动密封块91在冷凝管8内部反复运动，由于压力液态水会下压密封堵934，并进入调节管933内部，通过液态水的反复运动可对冷凝管8内部进行冲洗，完成冷凝管8下料管10的内壁以及螺旋管7外表面的清理，清洗完成后电动推杆95带动密封块91复位，滑管921则滑入冲洗管92内部，通孔924被密封柱925堵塞后停止供水，同时电磁阀932打开，冲洗液通过出料管931排出，同时液压杆936输出端伸出，通过推板937顶动密封堵934复位，以使得调节管933内部的冲洗液流入出料管931内部，以使得冲洗液完全排出，从而完成冷凝管8内部的清理。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，包括调温罐(1)，其特征在于：所述调温罐(1)的外部设置有节能机构，所述节能机构包括热泵(2)和储水箱(3)，所述热泵(2)的内部和储水箱(3)的内部通过两个循环管(4)相连通，所述储水箱(3)内部的两侧均贯穿连通有水管(5)，所述热泵(2)内部的两侧均贯穿连通有连管(6)，所述连管(6)的一端通过法兰连通有螺旋管(7)，所述螺旋管(7)套设在调温罐(1)的外表面，所述螺旋管(7)的外表面贯穿固定连接有冷凝管(8)，所述冷凝管(8)的内部设置有清理组件(9)，所述冷凝管(8)的内部贯穿连通有下料管(10)，所述螺旋管(7)的外表面与下料管(10)的内部贯穿固定连接，所述冷凝管(8)的内部贯穿连通有进气管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述清理组件(9)包括密封块(91)和冲洗管(92)，所述冲洗管(92)内部与冷凝管(8)的内部贯穿连通，所述密封块(91)的外部设置有冲洗单元(93)，所述密封块(91)的外表面与冷凝管(8)的内表面活动连接，所述密封块(91)的内部开设有贯通的圆槽(94)，所述圆槽(94)的内表面与螺旋管(7)的外表面活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述密封块(91)的外表面固定连接有电动推杆(95)，所述电动推杆(95)的输出端与冷凝管(8)的内部贯穿活动连接，所述电动推杆(95)的外表面与冷凝管(8)的外表面固定连接，所述密封块(91)的外表面开设有导流槽(96)，所述导流槽(96)的内部连通有单向阀(97)，所述单向阀(97)的外表面与密封块(91)的内部贯穿固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述冲洗管(92)的内表面活动连接有滑管(921)，所述滑管(921)的外表面与导流槽(96)的内表面活动连接，所述滑管(921)的一端设置有斜面(922)，所述斜面(922)的外表面与导流槽(96)的内表面活动连接，所述滑管(921)的外表面活动连接有滤板(923)，所述滤板(923)的外表面与冲洗管(92)的内表面固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述滑管(921)的内部开设有贯通的通孔(924)，所述通孔(924)的内表面活动连接有密封柱(925)，所述密封柱(925)的外表面与滤板(923)的外表面固定连接，所述滤板(923)的外表面固定连接有伸缩杆(926)，所述伸缩杆(926)的输出端与滤板(923)的内部贯穿活动连接，所述伸缩杆(926)的输出端与滑管(921)的外表面固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述冲洗单元(93)包括出料管(931)，所述出料管(931)的一端通过法兰与下料管(10)的一端相连通，所述出料管(931)的外表面设置有电磁阀(932)，所述出料管(931)的内部贯穿连通有调节管(933)，所述调节管(933)的内表面活动连接有密封堵(934)。

7.根据权利要求6所述的一种硫酸亚铁高温结晶生产装置，其特征在于：所述密封堵(934)的外表面固定连接有升降杆(935)，所述升降杆(935)的一端与调节管(933)的内表面固定连接，所述调节管(933)的内表面固定连接有液压杆(936)，所述液压杆(936)的输出端固定连接有推板(937)，所述推板(937)的外表面与密封堵(934)的外表面活动连接。

8.根据权利要求1所述的一种硫酸亚铁高温结晶的生产方法，其特征在于：具体包含以下特征：

步骤一、预热回收：首先经过闪蒸的硫酸亚铁原料液进入调温罐(1)内部，随之降温液在螺旋管(7)以及热泵(2)内部进行外循环流动，并通过调温罐(1)进行吸热，硫酸亚铁原料液温度降至所需值时，由调温罐(1)输送至结晶罐内部进行下一步处理，螺旋管(7)内部的降温液流经冷凝管(8)内部时，由于闪蒸产生的蒸汽通过进气管(11)进入冷凝管(8)内部，并通过与螺旋管(7)接触被吸热降温，降温后的废气以及冷凝的废液，则通过下料管(10)排至冷凝管(8)外部，降温液则携带吸热的热量进入热泵(2)，热泵(2)对降温液的热量进行吸收压缩，同时储水箱(3)底部的水管(5)进入液态水，液态水则通过两侧循环管(4)在储水箱(3)以及热泵(2)内部循环流动，且进入热泵(2)内部后被加热，经由储水箱(3)顶部的水管(5)排出；

步骤二、初步清理：生产完成后，电动推杆(95)输出端伸出，带动密封块(91)在冷凝管(8)内部下降，密封块(91)则对处于冷凝管(8)内部的螺旋管(7)外表面，以及冷凝管(8)内壁进行清理，同时密封块(91)下降后导流槽(96)脱离对斜面(922)的挤压，滑管(921)受伸缩杆(926)弹力作用，由冲洗管(92)内部向冷凝管(8)内部滑动，密封柱(925)则脱离对通孔(924)的堵塞，冲洗管(92)的液态水由通孔(924)以及滑管(921)流入冷凝管(8)内部，并通过单向阀(97)的作用，对冷凝管(8)内部下方位置进行冲洗；

步骤三、冲洗清理：密封块(91)对冷凝管(8)内部进行简单清理后，出料管(931)上的电磁阀(932)关闭，随之液压杆(936)输出端缩回，使得推板(937)脱离对密封堵(934)的支撑，随着液态水由冲洗管(92)加入冷凝管(8)内部，冷凝管(8)内部的液位上升，随之电动推杆(95)带动密封块(91)在冷凝管(8)内部反复运动，由于压力液态水会下压密封堵(934)，并进入调节管(933)内部，通过液态水的反复运动可对冷凝管(8)内部进行冲洗，完成冷凝管(8)下料管(10)的内壁以及螺旋管(7)外表面的清理。

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