專利名稱：一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種蒸發(fā)結(jié)晶器，具體來說是一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器。屬于無機化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)硫酸鎂的生產(chǎn)方法為硫酸法，其結(jié)晶方法為冷卻結(jié)晶法。所用的結(jié)晶器為帶有蛇管和冷卻夾套的冷卻結(jié)晶器。由于硫酸鎂溶液由高溫(80°C )冷卻放熱和結(jié)晶熱需及時排出，需較大的換熱面積也即冷卻結(jié)晶器內(nèi)需布置較多蛇管，但是蛇管過多會造成生成的結(jié)晶體易堵塞。總之冷卻結(jié)晶法生產(chǎn)七水硫酸鎂所需設(shè)備龐大、耗能大、易堵塞、尤其需要耗費大量的冷卻水，在夏天天氣炎熱時，由于利用涼水塔把循環(huán)水冷卻的溫差太小，以至 于所需冷卻水量急劇增大，在生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)冷卻不到所需溫度的情況。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低、適用于硫酸鎂結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器。本實用新型的技術(shù)方案是，一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，包括蒸發(fā)器、汽液分離室、蒸汽噴射式熱泵和結(jié)晶生成裝置，蒸發(fā)器為管殼式，蒸發(fā)器的殼程與蒸汽噴射式熱泵連接，蒸發(fā)器的管程上端與汽液分離室連接，蒸發(fā)器的管程下端與結(jié)晶生成裝置連接，結(jié)晶生成裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形擋板和導(dǎo)流筒。如上所述的蒸發(fā)器，內(nèi)部設(shè)有多根蒸發(fā)管，蒸發(fā)管與殼壁之間構(gòu)成殼程，蒸發(fā)管內(nèi)構(gòu)成管程，蒸發(fā)器側(cè)壁設(shè)有冷凝水出口，如上所述的蒸汽噴射式熱泵，上端設(shè)有生蒸汽入口，下端連接蒸發(fā)器的殼程，如上所述的汽液分離室，上端設(shè)有二次蒸汽管路與蒸汽噴射式熱泵側(cè)壁連接，汽液分離室下端設(shè)有液相出料管，與結(jié)晶生成裝置相連，如上所述的結(jié)晶生成裝置為圓筒形，筒壁設(shè)有環(huán)形擋板，環(huán)形擋板將結(jié)晶生成裝置分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)，擋板與筒壁間的環(huán)隙為澄清區(qū)，筒內(nèi)中部設(shè)導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒上部較窄下部較寬，導(dǎo)流筒內(nèi)接近下端處設(shè)有螺旋槳，結(jié)晶生成裝置的底部設(shè)有晶漿排出口，結(jié)晶生成裝置側(cè)壁的出料管路與蒸發(fā)器的管程下端連接，在出料管路上設(shè)有強制循環(huán)泵，新鮮原料液入口設(shè)在強制循環(huán)泵之前，結(jié)晶生成裝置的下部設(shè)有管路與汽液分離室液相出料管相連。本實用新型的優(yōu)點是，蒸汽噴射式熱泵利用高壓生蒸汽作為動力源，將從汽液分離室分離出來的低壓二次蒸汽的壓力和溫度提高，使混合后的蒸汽溫度和壓力達(dá)到生產(chǎn)工藝要求，使蒸汽能夠重復(fù)使用，從而節(jié)約了能源。蒸發(fā)器的加熱管和汽液分離室以及結(jié)晶生成裝置的內(nèi)表面做鏡面拋光處理，無死角，不僅使結(jié)晶體從溶液中容易分離，更使得在連續(xù)或者間歇工作時結(jié)晶體不易堵塞出料口，保證設(shè)備長期平穩(wěn)運行。蒸發(fā)器為立式蒸發(fā)器，且為底部進(jìn)料，這就減少了由于部分料液在蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶而造成的堵塞現(xiàn)象。環(huán)形擋板將結(jié)晶生成裝置分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)，擋板與器壁間的環(huán)隙為澄清區(qū)，此區(qū)的攪拌影響已經(jīng)消失，使晶體得以從母液中沉降分離，只有過量的微晶可隨母液在澄清區(qū)的頂部排出器外，從而實現(xiàn)了對微量晶的控制。導(dǎo)流筒底部稍寬，這樣更有利于懸浮液在結(jié)晶生成裝置內(nèi)的循環(huán)。結(jié)晶生成裝置內(nèi)部有一螺旋槳或者低揚程的軸流泵，形成良好的循環(huán)條件。本實用新型克服了現(xiàn)有冷卻結(jié)晶法生產(chǎn)七水硫酸鎂所需設(shè)備龐大、耗能大、易堵塞、耗費大量冷卻水的缺點，適用于硫酸鎂結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器。

圖I是一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器構(gòu)造示意圖 圖中箭頭代表工作過程中料液及物料的流動方向I-生蒸汽入口 ；2_蒸汽噴射式熱泵；3_蒸發(fā)器；4_環(huán)形擋板；5_結(jié)晶生成裝置；6-導(dǎo)流筒；7_螺旋槳；8-晶漿排出口 ；9_進(jìn)料管路；10_強制循環(huán)泵；11_冷凝水出口 ；12-汽液分離室液相出料管；13-汽液分離室；14-二次蒸汽入口
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實例對本實用新型作進(jìn)一步說明。如圖I所示，一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，包括蒸發(fā)器、汽液分離室、蒸汽噴射式熱泵和結(jié)晶生成裝置，蒸發(fā)器3的內(nèi)部設(shè)有多個蒸發(fā)管，分為殼程和管程，蒸發(fā)器的殼程與蒸汽噴射式熱泵2連接，蒸發(fā)器的管程上端與汽液分離室13連接，蒸發(fā)器的管程下端與結(jié)晶生成裝置5連接，蒸發(fā)器側(cè)壁設(shè)有冷凝水出口 11，蒸汽噴射式熱泵上端設(shè)生蒸汽入口 I，下端連接蒸發(fā)器的殼程，汽液分離室上端設(shè)有二次蒸汽管路14與蒸汽噴射式熱泵側(cè)壁連接，汽液分離室下端設(shè)有液相出料管12，與結(jié)晶生成裝置相連，結(jié)晶生成裝置為圓筒形，筒壁設(shè)有環(huán)形擋板4，環(huán)形擋板將結(jié)晶生成裝置分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)，擋板與筒壁間的環(huán)隙為澄清區(qū)，筒內(nèi)中部設(shè)導(dǎo)流筒6，導(dǎo)流筒上部較窄下部較寬，導(dǎo)流筒內(nèi)接近下端處設(shè)有螺旋槳7，結(jié)晶生成裝置的底部設(shè)有晶漿排出口 8，結(jié)晶生成裝置側(cè)壁的出料管路與蒸發(fā)器3的管程下端連接，在出料管路上設(shè)有強制循環(huán)泵10，新鮮原料液入口 9設(shè)在強制循環(huán)泵10之前，結(jié)晶生成裝置的下部有管路與汽液分離室13相連。本實用新型的使用方法是結(jié)晶生成裝置中澄清區(qū)的微含晶粒的料液和原料液由強制循環(huán)泵打入到蒸發(fā)器的管程，與通過殼程的蒸汽進(jìn)行換熱，蒸汽變?yōu)槔淠衫淠隹谂懦?，生成的汽、液混合液進(jìn)入汽液分離室，在汽液分離室中分離后，二次蒸汽進(jìn)入蒸汽噴射式熱泵，蒸汽噴射式熱泵把低壓二次蒸汽的壓力和溫度提高，新蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器重復(fù)利用。液相通過汽液分離室液相出料管重新返回到結(jié)晶生成裝置的底部。結(jié)晶生成裝置中的螺旋槳以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。懸浮液在螺旋槳的推動下，在筒內(nèi)上升至液體表層，然后轉(zhuǎn)向下方，沿導(dǎo)流筒與擋板之間的環(huán)形通道流到結(jié)晶生成裝置底部，又被吸入導(dǎo)流筒的下端，如此循環(huán)不已，形成良好的混合條件。達(dá)到濃度的晶漿從結(jié)晶生成裝置的底部排料口排 出。
權(quán)利要求1.一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，包括蒸發(fā)器、汽液分離室、蒸汽噴射式熱泵和結(jié)晶生成裝置，其特征是，蒸發(fā)器為殼管式，蒸發(fā)器的殼程與蒸汽噴射式熱泵連接，蒸發(fā)器的管程上端與汽液分離室連接，蒸發(fā)器的管程下端與結(jié)晶生成裝置連接，結(jié)晶生成裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形擋板和導(dǎo)流筒 。
2.如權(quán)利要求I所述的一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，其特征是，蒸發(fā)器內(nèi)部設(shè)有多個蒸發(fā)管，蒸發(fā)管與殼壁之間構(gòu)成殼程，蒸發(fā)管內(nèi)構(gòu)成管程，蒸發(fā)器側(cè)壁設(shè)有冷凝水出口。
3.如權(quán)利要求I所述的一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，其特征是，蒸汽噴射式熱泵上端設(shè)有生蒸汽入口，下端連接蒸發(fā)器的殼程。
4.如權(quán)利要求I所述的一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，其特征是，汽液分離室，上端設(shè)有二次蒸汽管路與蒸汽噴射式熱泵側(cè)壁連接，汽液分離室下端設(shè)有液相出料管，與結(jié)晶生成裝置相連。
5.如權(quán)利要求I所述的一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，其特征是，結(jié)晶生成裝置為圓筒形，筒壁設(shè)有環(huán)形擋板，環(huán)形擋板將結(jié)晶生成裝置分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)，擋板與筒壁間的環(huán)隙為澄清區(qū)，筒內(nèi)中部設(shè)導(dǎo)流筒，導(dǎo)流筒上部較窄下部較寬，導(dǎo)流筒內(nèi)接近下端處設(shè)有螺旋槳，結(jié)晶生成裝置的底部設(shè)有晶漿排出口，結(jié)晶生成裝置側(cè)壁設(shè)出料管路與蒸發(fā)器的管程下端連接，在出料管路上設(shè)強制循環(huán)泵，新鮮原料液出口設(shè)在強制循環(huán)泵之前，結(jié)晶生成裝置的下部設(shè)有管路與汽液分離室液相出料管相連。
專利摘要一種適用于硫酸鎂溶液結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器，包括蒸發(fā)器、汽液分離室、蒸汽噴射式熱泵和結(jié)晶生成裝置，其特征是，蒸發(fā)器為殼管式，蒸發(fā)器的殼程與蒸汽噴射式熱泵連接，蒸發(fā)器的管程上端與汽液分離室連接，蒸發(fā)器的管程下端與結(jié)晶生成裝置連接，結(jié)晶生成裝置內(nèi)設(shè)有環(huán)形擋板和導(dǎo)流筒。其優(yōu)點是，蒸汽噴射式熱泵可以把低品位的二次蒸汽變成高品位的蒸汽，節(jié)省了蒸汽的消耗。蒸發(fā)器的加熱管和汽液分離室以及結(jié)晶生成裝置的內(nèi)表面做鏡面拋光處理，無死角。蒸發(fā)器為立式，且為底部進(jìn)料，這就減少了由于部分料液在蒸發(fā)器內(nèi)結(jié)晶而造成的堵塞現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)緊湊、耗能低、易操作，克服了現(xiàn)有冷卻結(jié)晶法易堵塞，耗冷卻水多的缺點，適用于硫酸鎂結(jié)晶的蒸發(fā)結(jié)晶器。
文檔編號C01F5/40GK202542891SQ201120555688
公開日2012年11月21日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者何文雙, 宋寶華, 朱彤, 李玲密, 王中原 申請人:中節(jié)能六合天融環(huán)保科技有限公司