一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及化學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外生產(chǎn)硫酸鈉的方法主要是加熱蒸發(fā)結(jié)晶，主要方式有四效蒸發(fā)末效二次蒸汽余熱化硝法、全溶蒸發(fā)脫水法、井下硐室水溶法三種。全溶蒸發(fā)脫水法適合天然芒硝制備硫酸鈉，主要有平鍋法和火塔法，平鍋法所適用的設(shè)備簡(jiǎn)單，但是能耗高，所得產(chǎn)品質(zhì)量差；火塔法優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，煤耗低，但是設(shè)備在使用過程中易被嚴(yán)重腐蝕。四效蒸發(fā)末效二次蒸汽余熱化硝法是在全溶蒸發(fā)脫水的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，雖然能耗有所降低，但適用于該方法的設(shè)備易結(jié)疤結(jié)垢，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)率低，產(chǎn)品質(zhì)量差。井下硐室水溶法用到的是粗硝水，粗硝水中含有的Mg和Ca將影響后期產(chǎn)品硫酸鈉的質(zhì)量，此法不受季節(jié)限制，但前期投入較多。在實(shí)際生產(chǎn)中，普遍存在設(shè)備能耗高、結(jié)垢結(jié)疤等問題。
[0003]本實(shí)用新型根據(jù)硫酸鈉溶液在40°C以下對(duì)溫度比較敏感的特性，采用降溫結(jié)晶的方式，使硫酸鈉以十水硫酸鈉晶體形式在溶液中結(jié)晶析出，且十水硫酸鈉晶體在400C以上時(shí)能夠快速失去結(jié)晶水制得成品無水硫酸鈉。
[0004]本實(shí)用新型不但能夠解決加熱蒸發(fā)結(jié)晶方法中能耗高、結(jié)垢結(jié)疤的問題，還能解決常規(guī)降溫析出結(jié)晶方法中產(chǎn)生浮硝以致產(chǎn)品顆粒度較小的常見問題，提高了晶體生長(zhǎng)速率，達(dá)到了改善結(jié)晶質(zhì)量的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，以解決加熱蒸發(fā)結(jié)晶方法中能耗高、結(jié)垢結(jié)疤的問題和規(guī)降溫析出結(jié)晶方法中產(chǎn)生浮硝以致產(chǎn)品顆粒度較小的常見問題。
[0006]本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，包括溶液儲(chǔ)罐、循環(huán)泵、冷卻結(jié)晶器和離心設(shè)備，所述溶液儲(chǔ)罐下端物料出口通過循環(huán)泵連接冷卻結(jié)晶器，所述冷卻結(jié)晶器下出口連接離心設(shè)備，上出口通過回流管連接溶液儲(chǔ)罐上端，所述冷卻結(jié)晶器同時(shí)含降溫構(gòu)件和固液分離構(gòu)件。
[0008]進(jìn)一步，所述的冷卻結(jié)晶器為外循環(huán)支路核心元件，兼?zhèn)浣禍亟Y(jié)晶和固液分離功能，所述降溫構(gòu)件置于冷卻結(jié)晶器中心柱或者器壁位置，可以是夾套、中心柱、盤管或其組合件；所述固液分離構(gòu)件可以是旋流分離器，也可以是篩分器或者重力沉降器等。
[0009]進(jìn)一步，所述的冷卻結(jié)晶器設(shè)置冷媒進(jìn)口和冷媒出口。
[0010]進(jìn)一步，所述的離心設(shè)備為離心機(jī)或者其他離心分離裝置，離心機(jī)分離得到的液相可以直接返回生產(chǎn)系統(tǒng)，也可以作為硫酸鈉溶液儲(chǔ)罐的預(yù)冷卻冷媒，回收冷媒后再返回生產(chǎn)系統(tǒng)。
[0011]采用上述裝置的基于局部冷卻快速析晶的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉結(jié)晶方法，包括如下步驟:
[0012](I)將硫酸鈉溶液存儲(chǔ)在儲(chǔ)罐中，由循環(huán)泵輸送至冷卻結(jié)晶器，冷卻結(jié)晶器中的硫酸鈉溶液在冷媒的作用下，急速深度冷卻到0°c?10°C，80%?95%的硫酸鈉以十水硫酸鈉的形式析出；
[0013](2)析出的晶體在冷卻結(jié)晶器中濃縮分離，固體含量30%?70%的濃相進(jìn)入離心設(shè)備分離固相得到十水硫酸鈉晶體，離心機(jī)分離得到的液相或低溫母液返回生產(chǎn)系統(tǒng)做系統(tǒng)補(bǔ)充水，冷卻結(jié)晶器分離得到的稀相返回硫酸鈉儲(chǔ)罐，并將冷媒帶入使儲(chǔ)罐中的溶液逐步降溫。
[0014]上述的方法，不直接對(duì)溶液儲(chǔ)罐降溫，而是在外循環(huán)的支路上施加冷媒，造成循環(huán)部分流體的快速深度降溫以致更充分地析出晶體。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0016](I)本實(shí)用新型的冷卻結(jié)晶器兼具降溫結(jié)晶和固液分離功能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理效率尚O
[0017](2)本實(shí)用新型的不直接對(duì)溶液儲(chǔ)罐降溫，而是在外循環(huán)的支路上施加冷媒，造成循環(huán)部分流體的快速深度降溫，從而能夠使得被處理的溶液更充分地析出晶體。
[0018](3)本實(shí)用新型能耗低，無結(jié)垢結(jié)疤問題，使用該設(shè)備所得產(chǎn)品質(zhì)量高。
[0019](4)本實(shí)用新型系統(tǒng)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但并不限于此。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，包括溶液儲(chǔ)罐1、循環(huán)泵2、冷卻結(jié)晶器3和離心設(shè)備4，所述溶液儲(chǔ)罐I下端物料出口 101通過循環(huán)泵2連接冷卻結(jié)晶器3，所述冷卻結(jié)晶器3下出口 304連接離心設(shè)備4，上出口 303通過回流管連接溶液儲(chǔ)罐I上端，所述冷卻結(jié)晶器3同時(shí)含重力沉降器301和中心柱管302，中心柱管302置于冷卻結(jié)晶器3中心柱位置；所述的冷卻結(jié)晶器3設(shè)置冷媒進(jìn)口 305和冷媒出口 306。
[0023]采用上述裝置的基于局部冷卻快速析晶的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉結(jié)晶方法，包括如下步驟:
[0024]在溶液儲(chǔ)罐I (Φ0.6m，高0.8m)中注入300kg硫酸鈉溶液(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% )，硫酸鈉溶液溫度為常溫25°C，開啟制冷系統(tǒng)向冷卻結(jié)晶器3輸入冷媒，開啟循環(huán)泵2，硫酸鈉溶液通過出口 101泵入冷卻結(jié)晶器3內(nèi)，循環(huán)泵2的流量為50L/h，冷卻結(jié)晶器3包括重力沉降器301和中心柱管302，調(diào)節(jié)制冷媒進(jìn)口 305和冷媒出口 306的冷媒使冷卻結(jié)晶器上出口 303稀相溫度為3°C，冷卻結(jié)晶器上出口 303稀相返回儲(chǔ)罐I并將冷媒帶入使儲(chǔ)罐I中的溶液逐步降溫，冷卻結(jié)晶器3底部濃相為42 %的漿液通過下出口 304進(jìn)入離心機(jī)4，離心機(jī)4分離得到低溫母液返回生產(chǎn)系統(tǒng)用作補(bǔ)充水，固相得到含水2.9%的十水硫酸鈉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，其特征在于:包括溶液儲(chǔ)罐、循環(huán)泵、冷卻結(jié)晶器和離心設(shè)備，所述溶液儲(chǔ)罐下端物料出口通過循環(huán)泵連接冷卻結(jié)晶器，所述冷卻結(jié)晶器下出口連接離心設(shè)備，上出口通過回流管連接溶液儲(chǔ)罐上端，所述冷卻結(jié)晶器同時(shí)含降溫構(gòu)件和固液分離構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，其特征在于:所述的降溫構(gòu)件置于冷卻結(jié)晶器中心柱或者器壁位置；所述的冷卻結(jié)晶器設(shè)置冷媒進(jìn)口和冷媒出□ O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，其特征在于:所述的降溫構(gòu)件為夾套、中心柱、盤管或其組合件；所述的固液分離構(gòu)件為旋流分離器、篩分器或者重力沉降器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，其特征在于:所述的離心設(shè)備為離心機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種鉛膏脫硫副產(chǎn)物硫酸鈉降溫結(jié)晶裝置，包括溶液儲(chǔ)罐、循環(huán)泵、冷卻結(jié)晶器和離心設(shè)備，所述溶液儲(chǔ)罐下端物料出口通過循環(huán)泵連接冷卻結(jié)晶器，所述冷卻結(jié)晶器下出口連接離心設(shè)備，上出口通過回流管連接溶液儲(chǔ)罐上端，所述冷卻結(jié)晶器同時(shí)含降溫構(gòu)件和固液分離構(gòu)件，冷卻結(jié)晶器外部接冷媒，結(jié)晶器中的硫酸鈉溶液在冷媒的作用下，硫酸鈉以十水硫酸鈉晶體的形式析出。本實(shí)用新型解決了常規(guī)降溫結(jié)晶過程中設(shè)備易結(jié)疤結(jié)垢，能量消耗大，產(chǎn)品析出率不高的問題。
【IPC分類】C01D5-00
【公開號(hào)】CN204607596
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520195483
【發(fā)明人】張俊豐, 劉磊, 曹靖, 吳光輝, 王振云, 范偉, 宋巍
【申請(qǐng)人】湘潭大學(xué), 湖南江冶機(jī)電科技股份有限公司, 揚(yáng)州市華翔有色金屬有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年4月2日