CN209645867U - 一种用于浓缩氯化锂溶液的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于浓缩氯化锂溶液的装置，包括塔体1、再沸器2、换热器3以及对流管4，所述塔体1包括进料口11、出料口12、塔釜13和蒸汽出口14；所述再沸器2一端与所述出料口12连接，另一端与所述对流管4连接，用于利用蒸汽加热氯化锂溶液；所述换热器3与所述蒸汽出口14连接，用于冷凝蒸汽，形成冷凝水后排出，形成负压；所述对流管4一端与所述再沸器2连接，另一端位于所述塔体1的塔釜13中心处，用于将氯化锂溶液输送至所述塔体1的塔釜13位置，并在所述塔釜13内形成对流。本实用新型保证蒸发浓缩平稳运行；蒸汽的余热被利用，减少了所述再沸器和换热器的能源消耗；减少了对额外能源的依赖，保证设备的安全运行。

Description

一种用于浓缩氯化锂溶液的装置

技术领域

本实用新型总体涉及化工领域，更具体地，涉及一种用于浓缩氯化锂溶液的装置。

背景技术

在利用盐湖卤水制取锂化物的工业中，需要对锂浓水进行浓缩，通常采用的是蒸发浓缩的工艺。现有蒸发浓缩工艺中，主要依靠循环泵维持物料的循环，对能源的依赖性很大，而且，当加热的功率和循环泵等设置的功率不匹配时，会降低蒸发的效率，使蒸发过程延长或者使蒸发容器内的压力过大。进一步的，蒸发浓缩过程中产生的蒸汽，一般是直接排空或者利用换热器3 回收蒸汽内可用的物料。如果直接排空会导致部分热量的损失，如果利用换热器3回收又会增加换热器3位置对外界能源的依赖，导致生产成本升高。另一方面，蒸发器通常与真空泵配套使用，利用真空泵抽出蒸发容器内产生的蒸汽，真空泵的设置和控制都会增加***的复杂程度。

如何降低对外界能源的依赖，合理利用本***内的产物和热量，是亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的问题是，解决现有蒸发装置中的物料循环依赖循环泵，导致蒸发浓缩效率受到影响的问题；解决现有蒸发装置中产生的蒸汽中的热量利用问题；解决真空泵替代装置的问题。

本实用新型提供了一种用于浓缩氯化锂溶液的装置，包括塔体1、再沸器2、换热器3以及对流管4，所述塔体1包括进料口11、出料口12、塔釜 13和蒸汽出口14；所述再沸器2一端与所述出料口12连接，另一端与所述对流管4连接，用于利用蒸汽加热氯化锂溶液；所述换热器3与所述蒸汽出口14连接，用于冷凝蒸汽，形成冷凝水后排出，形成负压；所述对流管4一端与所述再沸器2连接，另一端位于所述塔体1的塔釜13中心处，用于将氯化锂溶液输送至所述塔体1的塔釜13位置，并在所述塔釜13内形成对流。

根据本实用新型的一个实施方式，所述再沸器2包括第一管程和第一壳程，所述第一管程用于容纳流动的加热介质；所述第一壳程用于容纳流动的氯化锂溶液。

根据本实用新型的一个实施方式，所述换热器3包括第二管程和第二壳程，所述第二管程用于容纳流动的冷凝介质；所述第二壳程用于容纳进入所述换热器3的蒸汽和排出所述换热器3的冷凝水。

根据本实用新型的一个实施方式，所述换热器3还包括泄压阀31，所述泄压阀31连接在所述第二壳程上，用于在压力达到设定值时开启，使所述第二壳程与大气连通进行泄压。

根据本实用新型的一个实施方式，还包括压力控制器，所述压力控制器分别与所述压力计16和所述泄压阀31连接，用于根据所述压力计16的读取结果控制所述泄压阀31的开关。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置，还包括用于预热氯化锂溶液的预热器5，所述预热器5包括第三壳程和第三管程，所述第三壳程连接在所述塔体1的蒸汽出口14和所述换热器3的第二壳程之间；所述第三管程连接在所述塔体1的出料口12和所述再沸器2的第一壳程之间。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括液位计15，所述液位计15用于检测所述氯化锂溶液的液面高度。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括压力计16，所述压力计16安装在所述塔体1上，用于检测所述塔体1内部的压力。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括止回阀41，所述止回阀41安装在所述对流管4上。

本实用新型通过热对流作用使物料形成循环进而提高温度达到蒸发平稳运行的目的；通过所述预热器，使得蒸汽的余热被利用，减少了所述再沸器和换热器的能源消耗；在换热器处形成负压对塔体产生抽真空的效果，不再用真空泵，减少了对额外能源的依赖；整个塔体内汽液达到平衡，保证了物料的蒸发提浓；所述泄压阀保证设备的安全运行。

附图说明

图1是一种用于浓缩氯化锂溶液的装置的示意图；

图2是包含泄压阀的浓缩氯化锂溶液的装置示意图；

图3是包含预热器的浓缩氯化锂溶液的装置示意图；以及

图4是包含液位计、压力计和止回阀的浓缩氯化锂溶液的装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本实用新型中的组件、技术，以便本实用新型的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本实用新型权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了一种用于浓缩氯化锂溶液的装置的示意图。

如图1所示，一种用于浓缩氯化锂溶液的装置，包括塔体1、再沸器2、换热器3以及对流管4，所述塔体1包括进料口11、出料口12、塔釜13和蒸汽出口14；所述再沸器2一端与所述出料口12连接，另一端与所述对流管4连接，用于利用蒸汽加热氯化锂溶液；所述换热器3与所述蒸汽出口14 连接，用于冷凝蒸汽，形成冷凝水后排出，形成负压；所述对流管4一端与所述再沸器2连接，另一端位于所述塔体1的塔釜13中心处，用于将氯化锂溶液输送至所述塔体1的塔釜13位置，并在所述塔釜13内形成对流。

所述塔体1内部包括容纳氯化锂溶液的塔釜13以及所述塔釜13顶端的蒸发区域。所述塔体1优选为精馏器的内部结构，蒸发区域可以交错设置塔板，便于回收蒸汽中的微小液滴携带的氯化锂。

当所述氯化钠溶液进入所述塔体1，因自重流入所述塔釜13，同时充满所述再沸器2的第一壳程。

所述再沸器2与所述塔体1的出料口12连接，所述再沸器2通过加热介质在所述壳程中流动从而加热所述氯化锂溶液，从而使所述氯化锂溶液从所述再沸器2进入所述对流管4。所述对流管4加装单向阀，防止所述塔釜13 中的溶液回流。氯化锂溶液通过所述对流管4，被输送至所述塔釜13的中心位置，所述对流管4在塔釜13内的出口优选位于液面深度的2/3处，使塔釜13内的氯化锂溶液形成以对流管4的出口为中心，以塔体1的出料口12为底端的对流循环，从而使物料被充分而均匀的加热蒸发浓缩。

蒸发浓缩产生的蒸汽经过所述塔体1内的蒸发区域，通过所述蒸汽出口 14进入所述换热器3，由所述换热器3对蒸汽进行冷凝，当大量蒸汽在所述换热器3内部被冷却时，在换热器3处形成了负压，对塔体1内部的蒸汽起到抽真空的效果。从而使塔体1内汽液达到平衡的状态，保证了氯化锂溶液的蒸发提浓过程平稳运行。

当完成蒸发浓缩后，打开位于所述出料口12位置的控制阀门，即可排出浓缩液。

根据本实用新型的一个实施方式，所述再沸器2包括第一管程和第一壳程，所述第一管程用于容纳流动的加热介质；所述第一壳程用于容纳流动的氯化锂溶液。

所述再沸器2可以采用列管式，也可以采用其他可替代的形式。

根据本实用新型的一个实施方式，所述换热器3包括第二管程和第二壳程，所述第二管程用于容纳流动的冷凝介质；所述第二壳程用于容纳进入所述换热器3的蒸汽和排出所述换热器3的冷凝水。

图2示出了包含泄压阀的浓缩氯化锂溶液的装置示意图。

如图2所示，所述换热器3还包括泄压阀31，所述泄压阀31连接在所述第二壳程上，用于在压力达到设定值时开启，使所述第二壳程与大气连通进行泄压。

当所述换热器3的冷却介质***故障，或者由于其他因素造成断流，使所述塔体1的压力急剧增高，达到一定的预定值时，在所述换热器3的顶端的所述泄压阀31打开，蒸汽可通过泄压阀31控制的泄压通道直接排放至空气中，保证设备的安全压力。

图3示出了包含预热器的浓缩氯化锂溶液的装置示意图。

如图3所示，所述的装置还包括用于预热氯化锂溶液的预热器5，所述预热器5包括第三壳程和第三管程，所述第三壳程连接在所述塔体1的蒸汽出口14和所述换热器3的第二壳程之间；所述第三管程连接在所述塔体1的出料口12和所述再沸器2的第一壳程之间。

蒸发浓缩产生的蒸汽从所述塔体1的蒸汽出口14排出至所述预热器5，进入所述预热器5的第三壳程，而氯化锂溶液从所述出料口12进入所述预热器5的第三管程，通过所述第三管程和所述第三壳程之间的换热，一方面将蒸汽的温度降低，减少在后续换热器3处的能源消耗，另一方面提高氯化锂溶液的温度，减少在所述再沸器2的能源消耗。

图4示出了包含液位计、压力计和止回阀的浓缩氯化锂溶液的装置示意图。

如图4所示，所述的装置还包括液位计15，所述液位计15用于检测所述氯化锂溶液的液面高度。

所述液位计15安装在所述塔体1上，用于检测所述塔体1内液位的变化，在蒸发浓缩过程中，精确控制所述塔体1内部的液位，是提高蒸发浓缩的效果的另一关键因素。另外，在判断蒸发终止时，可以由所述液位计15的读书进行初步判断。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括压力计16，所述压力计16安装在所述塔体1上，用于检测所述塔体1内部的压力。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括压力控制器，所述压力控制器分别与所述压力计16和所述泄压阀31连接，用于根据所述压力计16的读取结果控制所述泄压阀31的开关。

根据本实用新型的一个实施方式，所述的装置还包括止回阀41，所述止回阀41安装在所述对流管4上。

本实用新型通过热对流作用使物料形成循环进而提高温度达到蒸发平稳运行的目的；通过所述预热器，使得蒸汽的余热被利用，减少了所述再沸器和换热器的能源消耗；在换热器处形成负压对塔体产生抽真空的效果，不再用真空泵，减少了对额外能源的依赖；整个塔体内汽液达到平衡，保证了物料的蒸发提浓；所述泄压阀保证设备的安全运行。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (9)

1.一种用于浓缩氯化锂溶液的装置，其特征在于，包括塔体(1)、再沸器(2)、换热器(3)以及对流管(4)，

所述塔体(1)包括进料口(11)、出料口(12)、塔釜(13)和蒸汽出口(14)；

所述再沸器(2)一端与所述出料口(12)连接，另一端与所述对流管(4)连接，用于利用蒸汽加热氯化锂溶液；

所述换热器(3)与所述蒸汽出口(14)连接，用于冷凝蒸汽，形成冷凝水后排出，形成负压；

所述对流管(4)一端与所述再沸器(2)连接，另一端位于所述塔体(1)的塔釜(13)中心处，用于将氯化锂溶液输送至所述塔釜(13)位置，并在所述塔釜(13)内形成对流。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述再沸器(2)包括第一管程和第一壳程，所述第一管程用于容纳流动的加热介质；

所述第一壳程用于容纳流动的氯化锂溶液。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述换热器(3)包括第二管程和第二壳程，

所述第二管程用于容纳流动的冷凝介质；

所述第二壳程用于容纳进入所述换热器(3)的蒸汽和排出所述换热器(3)的冷凝水。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述换热器(3)还包括泄压阀(31)，所述泄压阀(31)连接在所述第二壳程上，用于在压力达到设定值时开启，使所述第二壳程与大气连通进行泄压。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括压力计(16)，所述压力计(16)安装在所述塔体(1)上，用于检测所述塔体(1)内部的压力。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括压力控制器，所述压力控制器分别与所述压力计(16)和所述泄压阀(31)连接，用于根据所述压力计(16)的读取结果控制所述泄压阀(31)的开关。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括，用于预热氯化锂溶液的预热器(5)，所述预热器(5)包括第三壳程和第三管程，

所述第三壳程连接在所述塔体(1)的蒸汽出口(14)和所述换热器(3)的第二壳程之间；

所述第三管程连接在所述塔体(1)的出料口(12)和所述再沸器(2)的第一壳程之间。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括液位计(15)，所述液位计(15)用于检测所述氯化锂溶液的液面高度。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括止回阀(41)，所述止回阀(41)安装在所述对流管(4)上。