[發(fā)明專利]一種蒸發(fā)結(jié)晶器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310036263.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-31
• 公開（公告）號(hào): CN103071310A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹守彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇井神鹽化股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D9/02
• 分類號(hào): B01D9/02;B01D1/00
• 代理公司: 北京卓恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉;劉明芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蒸發(fā)結(jié)晶器，尤其一種制鹽用中部進(jìn)出料蒸發(fā)結(jié)晶罐。

技術(shù)背景

真空蒸發(fā)制鹽中食鹽產(chǎn)品的純度與粒度密切相關(guān)，食鹽晶粒粒度愈大，產(chǎn)品的純度愈高。同時(shí)，食鹽晶粒均勻性也是衡量食鹽品質(zhì)的重要指標(biāo)。鹽晶粒度較大且整齊一致，不僅感觀良好，而且可以使食鹽不易結(jié)塊，減少食鹽中松散劑的添加量。

真空蒸發(fā)制鹽生產(chǎn)涉及到熱能和電能消耗的問題。通常情況下，產(chǎn)品的粒度愈大，單位產(chǎn)品的能耗愈高。

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料介紹，生產(chǎn)大粒鹽的結(jié)晶器常用的有奧斯陸蒸發(fā)結(jié)晶器、DBT型蒸發(fā)結(jié)晶器和JM型蒸發(fā)結(jié)晶器。這些類型的蒸發(fā)結(jié)晶器生產(chǎn)的鹽粒徑可達(dá)3mm以上，但單位產(chǎn)品的能耗極高。奧斯陸蒸發(fā)結(jié)晶器的蒸發(fā)區(qū)與育晶區(qū)分離，蒸發(fā)區(qū)內(nèi)的料液過飽和度較低，否則在蒸發(fā)室內(nèi)壁易形成鹽垢，阻礙生產(chǎn)。育晶區(qū)內(nèi)晶粒成長(zhǎng)的動(dòng)力主要來源于細(xì)晶體的溶解和小晶體的“粘接”，育晶區(qū)內(nèi)晶粒生長(zhǎng)緩慢，不利于提高生產(chǎn)強(qiáng)度，料液?jiǎn)未窝h(huán)受熱量小，不利于節(jié)能。DBT型蒸發(fā)結(jié)晶器采用頂部安裝攪拌機(jī)，攪拌槳深入到蒸發(fā)器下部位置，帶動(dòng)料液內(nèi)循環(huán)，延長(zhǎng)了育晶時(shí)間。在含顆粒且有腐蝕性的溶液內(nèi)部，槳底軸承壽命極難保證。攪拌槳葉片對(duì)大晶體有極強(qiáng)的機(jī)械硬性破碎，而且頂部安裝攪拌機(jī)，在大型蒸發(fā)罐體上使用極為困難。JM型蒸發(fā)結(jié)晶器增大了育晶空間，但無法有效地讓絕大部分小顆粒充分參與內(nèi)循環(huán)。該型結(jié)晶器采用加熱室頂部進(jìn)料受熱，可充分克服加熱管內(nèi)料液沸騰，但料液受熱后產(chǎn)生的浮力不但沒有利用，反而消耗外動(dòng)力。

目前真空制鹽行業(yè)常用的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶罐有四種類型，如圖1所示。總體上講，這四種類型蒸發(fā)結(jié)晶罐的單位產(chǎn)品的能耗較低，可實(shí)行大型化生產(chǎn)，但產(chǎn)品的平均粒徑一般小于0.7mm，并各自存在一些缺陷。

a型為外熱式強(qiáng)制正循環(huán)切向進(jìn)料蒸發(fā)結(jié)晶罐(1.蒸發(fā)室；2.加熱室；3.強(qiáng)制循環(huán)泵；4.下循環(huán)管；5.鹽腳；6.上循環(huán)管；7.二次蒸汽接管)。

該種蒸發(fā)罐制作相對(duì)簡(jiǎn)單，液面蒸發(fā)強(qiáng)度大；由于切向進(jìn)料，形成固液偏析或分離，使需要長(zhǎng)大的晶粒偏離過飽和溶液，沿管壁下降，鹽腳中的晶體偏細(xì)，造成產(chǎn)品粒度小；當(dāng)循環(huán)料液流速增大時(shí)，易造成部分未充分蒸發(fā)水分的料液進(jìn)入下一次循環(huán)，即形成料液短路，造成溫差損失；同時(shí)，液面附近易結(jié)鹽垢，易造成大塊鹽堵塞加熱管，從而導(dǎo)致正常生產(chǎn)周期短。該型蒸發(fā)罐較適用于無結(jié)晶生成的料液濃縮，在真空制鹽行業(yè)正逐步被淘汰。

b型為外熱式強(qiáng)制正循環(huán)軸向進(jìn)料蒸發(fā)結(jié)晶罐(1.蒸發(fā)室；2.軸向進(jìn)料管；3.夾套；4.上循環(huán)管；5.加熱室；6.強(qiáng)制循環(huán)泵；7.下循環(huán)管；8.鹽腳；9.清液轉(zhuǎn)料口；10.夾套排汽管；11.二次蒸汽接管)。

該種蒸發(fā)罐有較多優(yōu)點(diǎn)，由于被加熱后的料液從蒸發(fā)室中心管進(jìn)入，并輸至液面附近，蒸發(fā)室中心位置的液面蒸發(fā)強(qiáng)度大，筒壁附近蒸發(fā)強(qiáng)度相對(duì)較小，筒壁相對(duì)不易結(jié)鹽巴；蒸發(fā)室內(nèi)料液與結(jié)晶體同向軸向流動(dòng)，固液混合均勻；蒸發(fā)室內(nèi)加裝夾套后，便于固液分離，清液從清液轉(zhuǎn)料口排至下一效，更適用于鹽硝聯(lián)產(chǎn)。

該型蒸發(fā)罐缺點(diǎn)是被加熱后料液仍在蒸發(fā)室內(nèi)溶液的最上部沸騰，此處溶液的過飽和度最大，而晶粒卻最細(xì)，不利于過飽和度被較大晶體快速吸收，同時(shí)晶體在蒸發(fā)室內(nèi)的停留時(shí)間難以被延長(zhǎng)，不利于獲得較大晶體；已成形的大晶體被吸入下循環(huán)管，進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)泵后會(huì)被破碎，尤其在為提高加熱室傳熱系數(shù)而提高循環(huán)流速時(shí)，這種破碎更加強(qiáng)烈，從而導(dǎo)致過多晶核生成。

c型為外熱式強(qiáng)制逆循環(huán)徑向出料蒸發(fā)結(jié)晶罐(1.蒸發(fā)室；2.上循環(huán)管；3.加熱室；4.強(qiáng)制循環(huán)泵；5.下循環(huán)管；6.鹽腳；7.二次蒸汽接管)。

該型蒸發(fā)罐基本上克服了b型罐的缺點(diǎn)。在同等的加熱強(qiáng)度、蒸發(fā)室截面積和容積的情況下，該型蒸發(fā)罐的正常周期要長(zhǎng)于b型罐；所產(chǎn)生的晶體粒度要高于b型罐。但該型蒸發(fā)罐仍存在自身缺點(diǎn)。為了減少下循環(huán)管內(nèi)流體阻力，循環(huán)管的橫截面積一般為加熱室內(nèi)加熱管總橫截面積的1.5倍，循環(huán)管管徑較大，與蒸發(fā)室相接的下口距液面較大，導(dǎo)致有部分未經(jīng)充分閃發(fā)的料液直接進(jìn)入下一循環(huán)，即有部分料液短路，不利于節(jié)能；被加熱后的料液從蒸發(fā)室下錐體底部切向進(jìn)入，易造成固液偏析；因?yàn)檎舭l(fā)室液面附近溶液的過飽度最高，故該型蒸發(fā)罐還造成一部分已生成的過飽度的浪費(fèi)。同時(shí)，下循環(huán)管易吸入氣泡，易引起強(qiáng)制循環(huán)泵氣蝕；長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行后，下循環(huán)管口易結(jié)鹽垢。

d型為外熱式強(qiáng)制逆循環(huán)軸向出料蒸發(fā)結(jié)晶罐(1.蒸發(fā)室；2.軸向出料管；3.上循環(huán)管；4.加熱室；5.強(qiáng)制循環(huán)泵；6.下循環(huán)管；7.鹽腳；8.二次蒸汽接管)。