CN204918000U - 一种硫酸钠溶液蒸发结晶*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硫酸钠溶液蒸发结晶***，其包括预热装置、蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置和结晶分离装置。所述预热装置包括物料缓冲罐和预热器，物料缓冲罐通过管道与预热器相连通，在物料缓冲罐和预热器之间的管道上安装进料泵；所述蒸发浓缩装置包括第一换热器、第一分离器、蒸汽压缩机和冷却水罐，第一分离器与第一换热器通过管道连通形成闭合回路，第一分离器通过管道连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机通过管道连接第一换热器，第一换热器通过管道连接冷却水罐；该***通过换热器与分离器之间的自循环，实现加热蒸汽循环回收利用，无需外来蒸汽加热、无需水冷凝，从而降低了成本、节约了能源。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种溶液的浓缩结晶***，具体涉及一种硫酸钠溶液蒸发结晶***。
背景技术
硫酸钠溶液结晶通常采用蒸发浓缩工艺，传统工艺蒸汽消耗高。近年以来，因蒸汽价格持续上涨，传统蒸发工艺的高能源成本使得广大企业压力剧增、不堪重负。传统硫酸钠溶液结晶***，因进新料容易导致***稳定性差。为了降低传统硫酸钠溶液结晶成本，企业尝试引进新的蒸发工艺，但新型蒸发工艺又存在稳定性差的问题。
实用新型内容
为了克服传统硫酸钠溶液结晶工艺的技术缺陷，实现降低能耗、节约成本的目的，本实用新型提供了一种硫酸钠溶液蒸发结晶***。该新型***取代了传统的蒸汽加热的蒸发结晶方式，为硫酸钠溶液处理过程降低成本、节约能源开辟了一条新途径。
本实用新型所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，包括预热装置、蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置和结晶分离装置。
所述预热装置包括物料缓冲罐和预热器，物料缓冲罐通过管道与预热器相连通，在物料缓冲罐和预热器之间的管道上安装进料泵。
所述蒸发浓缩装置包括第一换热器、第一分离器、蒸汽压缩机和冷却水罐，第一分离器与第一换热器通过管道连通形成闭合回路，第一分离器通过管道连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机通过管道连接第一换热器，第一换热器通过管道连接冷却水罐。
所述蒸发结晶装置包括第二换热器、第二分离器、蒸汽压缩机和冷却水罐，第二分离器与第二换热器通过管道连通形成闭合回路，第二分离器通过管道连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机通过管道连接第二换热器，第二换热器通过管道连接冷却水罐。
所述结晶分离装置包括结晶器和离心机装置，结晶器和离心机装置依次连接在第二分离器的出料端。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，在第一分离器与第一换热器形成的闭合回路上安装第一循环泵，第一循环泵的进料端连接预热器的出料端，第一循环泵的出料端通过一阀门与第二分离器、第二换热器形成的闭合回路相连通。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，在第二分离器与第二换热器形成的闭合回路上安装第二循环泵，第二循环泵的进料端通过一阀门与第一循环泵的出料端相连通。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，所述冷却水罐通过管道与预热器相连通，在冷却水罐与预热器之间的管道上安装蒸馏水泵，蒸馏水泵的进水端通过管道连接冷却水罐的冷却水出口，蒸馏水泵的出水端通过管道连接预热器。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，所述离心机装置通过管道连接第二分离器，在离心机装置与第二分离器之间的管道上安装母液泵。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，所述结晶器和第二分离器之间的管道上安装出料泵。
作为硫酸钠溶液蒸发结晶***的优化，所述预热器设置有冷凝水出口，冷凝水出口连接有用于排出冷凝水的出水管。
与传统硫酸钠溶液结晶设备相比，本实用新型的有益效果或优点主要体现在：
(1)本实用新型所述硫酸钠蒸发结晶***替代了传统的蒸汽加热的蒸发结晶方式，采用压缩机压缩结晶器排放出的二次蒸汽，使用压缩后的二次蒸汽作为加热蒸汽，并通过设置回路实现了设备自身的循环，做到了无需生蒸汽加热、无需冷凝设备，只需少量的电能就能达到良好的蒸发的效果，从而为硫酸钠溶液处理过程中降低成本、节约能源开辟了一条新途径。
(2)本实用新型所述的硫酸钠的蒸发结晶***，通过分体将蒸发过程分为蒸发浓缩和蒸发结晶两阶段，提高了设备运行稳定性，有利于设备的自动控制。
以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细阐述。
附图说明
图1是硫酸钠溶液蒸发结晶***的示意图。
附图标记说明：1、物料缓冲罐；2、进料泵；3、预热器；4、第一分离器；5、第一循环泵；6、第一换热器；7、阀门；8、第二循环泵；9、第二换热器；10、第二分离器；11、蒸汽压缩机；12、冷却水罐；13、蒸馏水泵；14、出料泵；15、结晶器；16、离心机装置；17、母液泵。
具体实施方式
如图1所示，本实施例给出了一种硫酸钠溶液的蒸发结晶(或称为浓缩结晶)***，其包括预热装置、蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置和结晶分离装置。
所述预热装置包括物料缓冲罐1、预热器3，物料缓冲罐1与预热器3通过一段输料管连接，所述输料管上安装有进料泵2。
所述蒸发浓缩装置包括第一换热器6、第一分离器4、蒸汽压缩机11以及冷却水罐12。在第一分离器4与第一换热器6连接并形成闭合回路，在形成的闭合回路上安装第一循环泵5。第一循环泵5的进料端连接预热器3的出料端。经第一分离器4分离后的浓缩液通过第一循环泵5进入第一换热器6中蒸发之后，再进入到第一分离器4中分离出浓缩液，浓缩液通过闭合回路在第一分离器4与第一换热器6之间循环。第一分离器4的蒸汽出口通过一段输气管连接蒸汽压缩机11的进气口，蒸汽压缩机11的出气口之一与第一换热器6连通，第一换热器6的冷凝水出口通过输水管连接冷却水罐12。
此外，第一循环泵5出口通过阀门7及管道与蒸发结晶装置连接。
所述蒸发结晶装置包括第二换热器9、第二分离器10、蒸汽压缩机11以及冷却水罐12。可见，蒸发结晶装置与所述的蒸发浓缩装置均包括蒸汽压缩机11和冷却水罐12。第二换热器9、第二分离器10连接并形成闭合回路，所述闭合回路上设置有第二循环泵8。第二循环泵8的入口通过管道及阀门7与所述蒸发浓缩装置的第一循环泵5出口连接。经第二分离器10分离后的浓缩液通过第二循环泵8进入第二换热器9中蒸发之后，再进入到第二分离器10中分离出浓缩液，浓缩液通过闭合回路在第二换热器9和第二分离器10之间循环。
所述第二分离器10的蒸汽出口通过一段输气管连接蒸汽压缩机11的进气口，蒸汽压缩机11的出气口之一与第二换热器9连通，第二换热器9的冷凝水出口通过输水管连接冷却水罐12。
所述结晶分离装置包括结晶器15、离心机装置16，结晶器15和离心机装置16通过一出料泵14依次连接在第二分离器10的出料端。
采用本实施例硫酸钠溶液的蒸发结晶***工艺如下：
物料缓冲罐1中的温度为室温，硫酸钠原液经进料泵2泵入预热器3与预热器3中冷却水产生换热，经过预热器3后温度上升；预热后的硫酸钠溶液进入到第一换热器6中，并通过第一循环泵5在第一换热器6和第一分离器4中循环，在换热器第一换热器6中与加热蒸汽换热，吸收热量的硫酸钠溶液进入第一分离器4中闪蒸，并分离出二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽从第一分离器4蒸汽出口进入蒸汽压缩机11，经蒸汽压缩机11的绝热压缩后，温度和压力得到提升；升温升压后的二次蒸汽作为加热蒸汽进入第一换热器6与硫酸钠溶液换热，放热后冷凝成水，并排入冷却水罐12。
吸收热量的硫酸钠溶液进入第一分离器4中闪蒸并分离出二次蒸汽和浓缩液，浓缩液在第一循环泵5的作用下，通过阀门7的控制进入蒸发结晶装置第二循环泵8的入口，通过第二循环泵8在第二换热器9和第二分离器10中循环，在第二换热器9中与加热蒸汽换热，吸收热量的硫酸钠溶液进入第二分离器10中闪蒸，并分离出二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽从第二分离器10蒸汽出口进入蒸汽压缩机11，经蒸汽压缩机11的绝热压缩后，温度和压力得到提升；升温升压后的二次蒸汽作为加热蒸汽进入第二换热器9与硫酸钠溶液换热，放热后冷凝成水，并排入冷却水罐12；第二分离器10中硫酸钠浓缩液浓度达到设定值时经出料泵14泵入结晶器15中搅拌结晶，然后经过结晶器15和离心机装置16分离出硫酸钠晶体；从预热器3最后出来的冷却水可以回用或达标排放。
作为本实施例的一种优选的方案，所述冷却水罐12设有冷却水出口，一蒸馏水泵13的进水端通过输水管连接在冷却水罐12的冷却水出口，蒸馏水泵13的出水端连接在预热器3上。由于从冷却水罐12中出来的水还有一定温度，如果直接排出会导致热源的浪费，将冷却水罐12中的水引入到预热器3中，可以作为预热器3的热源，从而达到充分利用热量的目的。
作为本实施例的一种优选的方案，所述离心机装置16的与第二分离器10之间设有回路，回路上设有母液泵17，离心后得到的母液经过母液泵17送入到第二分离器10中循环。分离后的母液为饱和硫酸钠溶液，直接排出可能导致硫酸钠回收不完全，排出后污染环境，因此设计第二回路后，母液通过第二回路进入到蒸发结晶装置中，然后在蒸发结晶装置中继续浓缩，达到预定的浓度后再次结晶分离，如此循环，最后实现硫酸钠的完全回收。
作为本实施例的一种优选的方案，所述预热器3的冷凝水出口连接有出水管。最后经过预热器热交换后的冷凝水经过出水管排出。
本实施例涉及的硫酸钠溶液蒸发结晶***通过换热器与分离器之间的自循环，采用压缩机压缩结晶分离器排放出的二次蒸汽，使用压缩后的二次蒸汽作为加热蒸汽使用，来实现蒸发浓缩的目的，从而节约能源，降低成本，提高生产效率。又通过分段式蒸发过程将蒸发过程分为蒸发浓缩和蒸发结晶，确保***运行中高效稳定。
上面结合实施例对本实用新型做了进一步的叙述，但本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (7)
1.一种硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，包括预热装置、蒸发浓缩装置、蒸发结晶装置和结晶分离装置；
所述预热装置包括物料缓冲罐和预热器，物料缓冲罐通过管道与预热器相连通，在物料缓冲罐和预热器之间的管道上安装进料泵；
所述蒸发浓缩装置包括第一换热器、第一分离器、蒸汽压缩机和冷却水罐，第一分离器与第一换热器通过管道连通形成闭合回路，第一分离器通过管道连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机通过管道连接第一换热器，第一换热器通过管道连接冷却水罐；
所述蒸发结晶装置包括第二换热器、第二分离器、蒸汽压缩机和冷却水罐，第二分离器与第二换热器通过管道连通形成闭合回路，第二分离器通过管道连接蒸汽压缩机，蒸汽压缩机通过管道连接第二换热器，第二换热器通过管道连接冷却水罐；
所述结晶分离装置包括结晶器和离心机装置，结晶器和离心机装置依次连接在第二分离器的出料端。
2.根据权利要求1所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，在第一分离器与第一换热器形成的闭合回路上安装第一循环泵，第一循环泵的进料端连接预热器的出料端，第一循环泵的出料端通过一阀门与第二分离器、第二换热器形成的闭合回路相连通。
3.根据权利要求1所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，在第二分离器与第二换热器形成的闭合回路上安装第二循环泵，第二循环泵的进料端通过一阀门与第一循环泵的出料端相连通。
4.根据权利要求1所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，所述冷却水罐通过管道与预热器相连通，在冷却水罐与预热器之间的管道上安装蒸馏水泵，蒸馏水泵的进水端通过管道连接冷却水罐的冷却水出口，蒸馏水泵的出水端通过管道连接预热器。
5.根据权利要求1所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，所述离心机装置通过管道连接第二分离器，在离心机装置与第二分离器之间的管道上安装母液泵。
6.根据权利要求1所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，所述结晶器和第二分离器之间的管道上安装出料泵。
7.根据权利要求1或4所述的硫酸钠溶液蒸发结晶***，其特征在于，所述预热器设置有冷凝水出口，冷凝水出口连接有用于排出冷凝水的出水管。
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