本實用新型屬于蒸發(fā)領(lǐng)域,尤其涉及一種延長運行周期的蒸發(fā)罐。
背景技術(shù):
蒸發(fā)罐在液體濃縮工藝中應(yīng)用廣泛,特別是濃海水蒸發(fā)制鹽、地下飽和鹵水蒸發(fā)制鹽、苦鹵蒸發(fā)生產(chǎn)氯化鉀等工藝均采用蒸發(fā)罐完成。由于原料鹵水的化學組分不同沸點升不同,鹵水的比重和粘度也不一樣。即使蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)一致的情況下,由于原料的化學組分不同,蒸發(fā)罐的運行周期會有很大的差別。比重相對較小、化學組分少的鹵水,沸點升低、粘度小有利于蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)罐運行周期長。例如,地下飽和鹵水蒸發(fā)制鹽的蒸發(fā)罐運行周期在30天以上。比重相對較大、化學組分多的鹵水,沸點升高、粘度大不利于蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)罐運行周期短。例如,以苦鹵為原料生產(chǎn)氯化鉀的蒸發(fā)罐運行周期為24小時以下。
現(xiàn)有的蒸發(fā)罐結(jié)構(gòu),加熱室的上方會單獨設(shè)置一個沸騰段,其目的是避免加熱后的鹵水在加熱管內(nèi)沸騰蒸發(fā)。但是,加熱后的苦鹵流出加熱室后會在沸騰段內(nèi)沸騰蒸發(fā),同時析出氯化鈉、硫酸鎂顆粒。有一部分長大的顆粒,下降重力大于苦鹵上升速度時會沉降到加熱室的上管板上,顆粒堆積到一定數(shù)量時會流入加熱管,減小加熱管內(nèi)液體流速,減低傳熱效率,迫使蒸發(fā)罐停止運行。用苦鹵為原料兌鹵法生產(chǎn)氯化鉀工藝中的蒸發(fā)工序,蒸發(fā)罐的形式大體為兩種,一種是自然循環(huán)蒸發(fā)罐、另一種是強制循環(huán)蒸發(fā)罐。兩種蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)除循環(huán)泵(自然循環(huán)蒸發(fā)罐無循環(huán)泵、強制循環(huán)蒸發(fā)罐有循環(huán)泵)不同外,其他結(jié)構(gòu)均相同。詳見附圖3,自然循環(huán)蒸發(fā)罐主要結(jié)構(gòu)有四部分:蒸發(fā)室、循環(huán)管、加熱室、沸騰段;詳見附圖2,強制循環(huán)蒸發(fā)罐主要結(jié)構(gòu)有五部分:蒸發(fā)室、循環(huán)管、循環(huán)泵、加熱室、沸騰段。由于苦鹵中的化學元素較多、粘度較大,在蒸發(fā)過程中兩種蒸發(fā)罐運行時間后傳熱效果明顯下降,被迫停止蒸發(fā),要對蒸發(fā)罐進行清洗操作,也稱刷罐。刷罐時不僅要停產(chǎn),同時還會消耗大量的蒸汽和電能。
自然循環(huán)蒸發(fā)罐運行周期一般為10小時;強制循環(huán)蒸發(fā)罐運行周期一般為12小時。普遍認為是蒸發(fā)罐的沸騰段高度不足,苦鹵在加熱管內(nèi)蒸發(fā)管壁產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象是影響傳熱效果的主要因素。所以,很多廠家增加蒸發(fā)罐的沸騰段的高度,足以避免苦鹵在加熱管內(nèi)蒸發(fā)。但是,延長蒸發(fā)罐運行周期的效果仍然不理想,蒸發(fā)罐的運行周期最多只能達到24小時。
因此,避免料液在加熱管內(nèi)結(jié)垢,延長蒸發(fā)罐的運行周期是一個迫在眉睫的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種延長運行周期的蒸發(fā)罐,可以延長苦鹵生產(chǎn)氯化鉀的蒸發(fā)罐運行周期,提高蒸發(fā)效率、降低能源消耗。
本實用新型為實現(xiàn)上述目的,通過以下技術(shù)方案實現(xiàn),一種延長運行周期的蒸發(fā)罐,包括蒸發(fā)罐本體,其特征是:所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)腔設(shè)為蒸發(fā)室,所述蒸發(fā)罐本體上部側(cè)壁連接有與蒸發(fā)室連通的循環(huán)管,所述循環(huán)管通過循環(huán)泵連接有加熱室,所述加熱室與蒸發(fā)罐本體下部側(cè)壁的直角彎頭連接,直角彎頭與蒸發(fā)室連通構(gòu)成強制型循環(huán)蒸發(fā)罐。
所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)的蒸發(fā)室高度大于傳統(tǒng)強制型循環(huán)蒸發(fā)罐的沸騰段高度。
所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)的蒸發(fā)室形狀呈圓柱形或圓錐形。
有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型將沸騰段并入蒸發(fā)室一體設(shè)計,加熱室上方不在單獨設(shè)置沸騰段,從加熱室上方出來的苦鹵經(jīng)過一個直角彎頭直接導入蒸發(fā)室下部,可以避免過熱苦鹵在加熱室上方沸騰蒸發(fā),保證了加熱室上管板上沒有顆粒的堆積,保持加熱室的傳熱效果,使生產(chǎn)氯化鉀的蒸發(fā)罐運行周期延長到10天左右,達到延長蒸發(fā)罐運行周期的目的;蒸發(fā)室向下延伸以后總的容積量增加,優(yōu)化了結(jié)晶顆粒增長的環(huán)境,可以改善氯化鈉、硫酸鎂的結(jié)晶環(huán)境,有利于顆粒長大。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是改進前強制循環(huán)蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是傳統(tǒng)自然循環(huán)蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、蒸發(fā)罐本體,2、蒸發(fā)室,3、循環(huán)管,4、循環(huán)泵,5、加熱室,6、直角彎頭,7、沸騰段。
h-蒸發(fā)室的高度,f-沸騰段的高度,H-本實用新型蒸發(fā)室的高度。
具體實施方式
以下結(jié)合較佳實施例,對依據(jù)本實用新型提供的具體實施方式詳述如下:
詳見附圖,本實施例提供了一種延長運行周期的蒸發(fā)罐,包括蒸發(fā)罐本體1,所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)腔設(shè)為蒸發(fā)室2,所述蒸發(fā)罐本體上部側(cè)壁連接有與蒸發(fā)室連通的循環(huán)管3,所述循環(huán)管通過循環(huán)泵4連接有加熱室5,所述加熱室與蒸發(fā)罐本體下部側(cè)壁的直角彎頭6連接,直角彎頭與蒸發(fā)室連通構(gòu)成強制型循環(huán)蒸發(fā)罐。所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)的蒸發(fā)室形狀呈圓柱形或圓錐形。根據(jù)顆粒大小的要求,蒸發(fā)罐的蒸發(fā)室向下延伸部分的直徑與蒸發(fā)室的直徑相同或小于或大于其直徑。
本實施例優(yōu)選方案是,所述蒸發(fā)罐本體內(nèi)的蒸發(fā)室高度大于傳統(tǒng)強制型循環(huán)蒸發(fā)罐的沸騰段7高度。蒸發(fā)室向下延伸的長度要大于改進前單獨設(shè)置的沸騰段高度。
詳見附圖1、2,實施例的計算原則是:本實用新型蒸發(fā)罐蒸發(fā)室的高度H應(yīng)大于原強制循環(huán)蒸發(fā)罐蒸發(fā)室高度h與沸騰段高度f之和。
實施例1
以氯化鉀蒸發(fā)工序的一效蒸發(fā)罐為例,蒸發(fā)室常壓蒸發(fā)、沸點為128℃、加熱蒸汽溫度為138℃。
從以上數(shù)據(jù)可以計算溫度差是10℃,通過計算:改進前強制循環(huán)蒸發(fā)罐蒸發(fā)室的高度h為6米,沸騰段的高度f為5米。本實用新型蒸發(fā)罐的蒸發(fā)室高度H應(yīng)大于11米。
實施例2,以氯化鉀蒸發(fā)工序的一效蒸發(fā)罐為例,蒸發(fā)室常壓蒸發(fā)、沸點為128℃、加熱蒸汽溫度為143℃。
從以上數(shù)據(jù)可以計算溫度差是15℃,通過計算:改進前強制循環(huán)蒸發(fā)罐蒸發(fā)室的高度h為6米,沸騰段的高度f為10.5米。本實用新型蒸發(fā)罐蒸發(fā)室的高度H應(yīng)大于16.5米。
本實用新型的核心是將沸騰段并入蒸發(fā)室的一體設(shè)計。加熱室上方不再單獨設(shè)置沸騰段,從加熱室上方出來的苦鹵經(jīng)過一個直角彎頭直接導入蒸發(fā)室下部,蒸發(fā)室內(nèi)的液柱高度足以保證在加熱室經(jīng)過加熱的苦鹵進蒸發(fā)室前不沸騰蒸發(fā)。不沸騰蒸發(fā)就不會生成顆粒,在加熱室的上管板上方也不會有固體顆粒的堆積。蒸發(fā)室向下延伸以后總的容積量增加,優(yōu)化了結(jié)晶顆粒增長的環(huán)境,有利于顆粒的長大。
上述參照實施例對該一種延長運行周期的蒸發(fā)罐進行的詳細描述,是說明性的而不是限定性的,可按照所限定范圍列舉出若干個實施例,因此在不脫離本實用新型總體構(gòu)思下的變化和修改,應(yīng)屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。