1.本實用新型屬于硫酸銨鎂生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備。

背景技術(shù)：

2.硫酸銨鎂作為一種重要的無機化工產(chǎn)品在實際生產(chǎn)中，通常采用熱法結(jié)晶可以得到無水硫酸銨鎂結(jié)晶，但是由于硫酸銨鎂溶解度隨溫度變化較小，熱法只能達到不大的過飽和度，不能形成很好的過飽和溶液，熱法結(jié)晶很難大量制備無水硫酸銨鎂結(jié)晶。

3.采用冷卻結(jié)晶法，對硫酸銨鎂溶液進行冷卻結(jié)晶，可以得到六水硫酸銨鎂結(jié)晶，但由于六水硫酸銨鎂很難干燥失水，所以干燥出來的鹽，含水率還是比較高，冷卻結(jié)晶法也無法得到高品質(zhì)的無水硫酸銨鎂結(jié)晶。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

4.針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型提供了一種生產(chǎn)效率高并可大量制備無水硫酸銨鎂結(jié)晶，且減少蒸汽消耗，更加節(jié)能的硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備。

5.為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，所述設(shè)備包括管路連接的原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)、蒸汽再壓縮系統(tǒng)，還包括用于控制所述原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)和蒸汽再壓縮系統(tǒng)的控制單元；

6.所述原液預(yù)熱系統(tǒng)包括通過管路順次連接的蒸餾水預(yù)熱器、不凝氣預(yù)熱器、鮮蒸汽預(yù)熱器，所述蒸餾水預(yù)熱器通過進料泵連接有原液罐，且蒸餾水預(yù)熱器通過蒸餾水泵與蒸餾水罐連接，蒸餾水罐通過管路與鮮蒸汽預(yù)熱器連接，所述不凝氣預(yù)熱器通過管路連接有不凝氣冷卻器，不凝氣冷卻器與真空泵連接，所述鮮蒸汽預(yù)熱器與所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的強制循環(huán)換熱器管路連接；

7.所述蒸發(fā)分離系統(tǒng)包括通過管路連接的強制循環(huán)換熱器、強制循環(huán)泵、結(jié)晶分離器和二次分離器，強制循環(huán)換熱器通過強制循環(huán)泵與結(jié)晶分離器管路連接，結(jié)晶分離器與二次分離器管路連接，結(jié)晶分離器還連接有出料泵；

8.所述稠厚離心系統(tǒng)包括一級稠厚器和一級離心機，所述一級稠厚器與所述結(jié)晶分離器通過出料泵連接，同時一級稠厚器與一級離心機連接，且一級稠厚器與一級離心機均與第一母液罐連接，第一母液罐通過母液泵與所述結(jié)晶分離器連接；

9.所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)包括管路連接的冷卻釜、二級稠厚器和二級離心機，多個冷卻釜通過管路連接并與二級稠厚器連接，二級稠厚器與二級離心機連接，二級離心機與第二母液罐連接，第二母液罐通過母液回流泵連接有蒸汽預(yù)熱器。

10.所述蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括管路連接的壓縮機、積液罐和積液泵，所述壓縮機與二次分離器、強制循環(huán)換熱器管路連接，壓縮機還連接有積液罐，所述積液罐通過積液泵與蒸餾水罐連接。

11.根據(jù)所述的一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備所對應(yīng)的硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶方法，包括如

下步驟：

12.s1、原液預(yù)熱，將待處理溶液通入原液預(yù)熱系統(tǒng)，依次與蒸餾水預(yù)熱器、不凝汽預(yù)熱器和鮮蒸汽預(yù)熱器換熱，升溫至蒸發(fā)溫度；

13.s2、蒸發(fā)分離，預(yù)熱后的溶液進入蒸發(fā)分離系統(tǒng)，通過強制循環(huán)換熱器升溫升壓后，在結(jié)晶分離器閃蒸濃縮，濃縮液和二次蒸汽進行汽液分離，分離后的濃縮液被強制循環(huán)泵打入強制循環(huán)換熱器內(nèi)繼續(xù)進行升溫，在結(jié)晶分離器內(nèi)進行閃蒸濃縮，如此循環(huán)；

14.s3、稠厚離心，達到出料濃度的溶液送至稠厚離心系統(tǒng)，由一級稠厚器稠厚后，進入一級離心機離心，離心后得到的無水硫酸銨鎂結(jié)晶進行干燥，同時在離心中降溫后的母液經(jīng)加熱后達到蒸發(fā)溫度返回蒸發(fā)分離系統(tǒng)繼續(xù)進行蒸發(fā)濃縮；

15.s4、冷卻結(jié)晶，部分母液進入冷卻結(jié)晶系統(tǒng)，通過冷卻釜冷卻后送入二級稠厚器稠厚，再進入二級離心機離心，得到六水硫酸銨鎂結(jié)晶，并送至一級稠厚器后，進入一級離心機離心得到無水硫酸銨鎂，二級離心機的離心母液進入第二母液罐，經(jīng)蒸汽預(yù)熱后由母液回流泵返回第一母液罐，并進入蒸發(fā)分離系統(tǒng)。

16.s5、蒸汽再壓縮,從結(jié)晶分離器分離后的二次蒸汽經(jīng)過蒸汽再壓縮系統(tǒng)的壓縮機的升溫后，進入強制循環(huán)換熱器加熱物料，蒸汽冷凝成水后進入蒸餾水換熱器與原料液換熱。

17.進一步的，步驟s2中得到的二次蒸汽溫度為85℃，步驟s5的二次蒸汽需升溫至105℃。

18.與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：本工藝為熱結(jié)晶加冷卻結(jié)晶方式，利用冷卻結(jié)晶產(chǎn)生六水硫酸銨鎂，然后將其作為晶種投加到前段熱結(jié)晶的稠厚器內(nèi)，同時六水硫酸銨鎂晶種的加入，一方面增大了硫酸銨鎂溶液的過飽和度，另一方面，減少了一次晶核生成，加速了晶體生長，有效解決了熱法結(jié)晶存在的弊端，為大量制備無水硫酸銨鎂結(jié)晶提供了有效解決方案，且二次蒸汽經(jīng)壓縮機做功后再次進入系統(tǒng)換熱，減少蒸汽消耗，更加節(jié)能。

附圖說明

19.圖1為一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶工藝及設(shè)備的熱結(jié)晶流程圖；

20.圖2為一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶工藝及設(shè)備的冷結(jié)晶流程圖。

21.圖中標記如下：

[0022]1?

原液罐、2

?

進料泵、3

?

蒸餾水預(yù)熱器、4

?

蒸餾水泵、5

?

蒸餾水罐、6

?

積液泵、7

?

積液罐、8

?

強制循環(huán)換熱器、9

?

強制循環(huán)泵、10

??

出料泵、11

?

一級離心機、12

?

母液泵、13

?

第一母液罐、14

?

真空泵、 15

?

不凝氣冷卻器、16

?

不凝氣預(yù)熱器、17

?

鮮蒸汽預(yù)熱器、18

?

壓縮機、 19

?

二次分離器、20

?

結(jié)晶分離器、21

?

一級稠厚器、22

?

蒸汽預(yù)熱器、23

?

冷卻釜、24

?

母液回流泵、25

?

二級稠厚器、26

?

二級離心機、27

??

第二母液罐。

具體實施方式

[0023]

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。

[0024]

如圖所示，本實用新型提供了一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，所述設(shè)備包括管路連

接的原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)、蒸汽再壓縮系統(tǒng)，還包括用于控制所述原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)和蒸汽再壓縮系統(tǒng)的控制單元；

[0025]

所述原液預(yù)熱系統(tǒng)包括通過管路順次連接的蒸餾水預(yù)熱器3、不凝氣預(yù)熱器16、鮮蒸汽預(yù)熱器17，所述蒸餾水預(yù)熱器3通過進料泵2 連接有原液罐1，且蒸餾水預(yù)熱器3通過蒸餾水泵4與蒸餾水罐5連接，蒸餾水罐5通過管路與鮮蒸汽預(yù)熱器17連接，所述不凝氣預(yù)熱器16通過管路連接有不凝氣冷卻器15，不凝氣冷卻器15與真空泵14連接，不凝氣冷卻器15對不凝氣進行冷卻，并通過真空泵14排出不凝氣，所述鮮蒸汽預(yù)熱器17與所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的強制循環(huán)換熱器8管路連接；

[0026]

所述蒸發(fā)分離系統(tǒng)包括通過管路連接的強制循環(huán)換熱器8、強制循環(huán)泵9、結(jié)晶分離器20和二次分離器19，強制循環(huán)換熱器8通過強制循環(huán)泵9與結(jié)晶分離器20管路連接，結(jié)晶分離器20與二次分離器19管路連接，結(jié)晶分離器20還連接有出料泵10；

[0027]

所述稠厚離心系統(tǒng)包括一級稠厚器21和一級離心機11，所述一級稠厚器21與所述結(jié)晶分離器20通過出料泵10連接，同時一級稠厚器21 與一級離心機11連接，且一級稠厚器21與一級離心機11均與第一母液罐13連接，第一母液罐13通過母液泵12與所述結(jié)晶分離器20連接；

[0028]

所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)包括管路連接的冷卻釜23、二級稠厚器25和二級離心機26，多個冷卻釜23通過管路連接并與二級稠厚器25連接，二級稠厚器25與二級離心機26連接，二級離心機26與第二母液罐27連接，第二母液罐27通過母液回流泵24連接有蒸汽預(yù)熱器22，蒸汽預(yù)熱器22 預(yù)熱母液，由母液回流泵24送至第一母液罐13中。

[0029]

所述蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括管路連接的壓縮機18、積液罐7和積液泵6，所述壓縮機18與二次分離器19、強制循環(huán)換熱器8管路連接，壓縮機18還連接有積液罐7，所述積液罐7通過積液泵6與蒸餾水罐5連接。

[0030]

本實用新型針對硫酸銨鎂廢水，含量約12％，以結(jié)晶方式為熱結(jié)晶加冷卻結(jié)晶，45℃左右冷結(jié)晶得到六水合硫酸銨鎂，98℃熱結(jié)晶得無水硫酸銨鎂。具體工作流程如下:

[0031]

將待處理溶液硫酸銨鎂廢水儲存在原液罐1中，由進料泵2打入蒸餾水預(yù)熱器3、不凝汽預(yù)熱器16和鮮蒸汽預(yù)熱器17，分別與蒸餾水、不凝氣和鮮蒸汽進行熱交換升溫至蒸發(fā)溫度；預(yù)熱后的溶液進入強制循環(huán)換熱器8升溫升壓后，在結(jié)晶分離器20內(nèi)進行閃蒸濃縮，濃縮液和二次蒸汽在結(jié)晶分離器20中進行汽液分離，分離后的濃縮液被強制循環(huán)泵9打入強制循環(huán)換熱器8內(nèi)繼續(xù)進行升溫，后進入結(jié)晶分離器20，在結(jié)晶分離器20內(nèi)進行閃蒸濃縮，如此循環(huán)；達到出料濃度的溶液送至一級稠厚器21稠厚后，進入一級離心機11離心，離心后得到的無水硫酸銨鎂結(jié)晶進行干燥，干燥后打包，同時在離心過程中降溫了的母液經(jīng)加熱后達到蒸發(fā)溫度返回蒸發(fā)分離系統(tǒng)繼續(xù)進行蒸發(fā)濃縮；部分母液進入冷卻釜23冷卻后，以晶漿形式送入二級稠厚器25稠厚，再進入二級離心機26離心，冷結(jié)晶得到六水硫酸銨鎂，六水硫酸銨鎂作為晶種投到一級稠厚器21后，再進入一級離心機11離心得到無水硫酸銨鎂，二級離心機26的離心母液進入第二母液罐27，經(jīng)蒸汽預(yù)熱后由母液回流泵24返回第一母液罐13，第一母液罐13的母液返回蒸發(fā)分離系統(tǒng)；從結(jié)晶分離器20分離出來的85℃二次蒸汽經(jīng)過壓縮機18壓縮后，溫度可升高到105℃左右，然后打入強制循環(huán)換熱器8加熱物料，二次蒸汽經(jīng)壓縮機18做功后再次進入系統(tǒng)換熱，減少蒸汽消耗，更加節(jié)能，加熱物料的

過程中，這部分蒸汽冷凝成水流至蒸餾水罐5，并由蒸餾水泵4泵入蒸餾水預(yù)熱器3與原料液換熱，溫度降至35℃左右排出系統(tǒng)；整套蒸發(fā)系統(tǒng)通過plc軟件來控制，所有的輸出信號和輸入信號以及系統(tǒng)的操作都可由配套的計算機完成。

[0032]

本實用新型不局限于上述具體的實施方式，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過勞動性的創(chuàng)造，所做出的種種變換，均落在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，其特征在于：所述設(shè)備包括管路連接的原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)、蒸汽再壓縮系統(tǒng)，還包括用于控制所述原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)和蒸汽再壓縮系統(tǒng)的控制單元；所述原液預(yù)熱系統(tǒng)包括通過管路順次連接的蒸餾水預(yù)熱器(3)、不凝氣預(yù)熱器(16)、鮮蒸汽預(yù)熱器(17)，所述蒸餾水預(yù)熱器(3)通過進料泵(2)連接有原液罐(1)，且蒸餾水預(yù)熱器(3)通過蒸餾水泵(4)與蒸餾水罐(5)連接，蒸餾水罐(5)通過管路與鮮蒸汽預(yù)熱器(17)連接，所述不凝氣預(yù)熱器(16)通過管路連接有不凝氣冷卻器(15)，不凝氣冷卻器(15)與真空泵(14)連接，所述鮮蒸汽預(yù)熱器(17)與蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的強制循環(huán)換熱器(8)管路連接；所述蒸發(fā)分離系統(tǒng)包括通過管路連接的強制循環(huán)換熱器(8)、強制循環(huán)泵(9)、結(jié)晶分離器(20)和二次分離器(19)，強制循環(huán)換熱器(8)通過強制循環(huán)泵(9)與結(jié)晶分離器(20)管路連接，結(jié)晶分離器(20)與二次分離器(19)管路連接，結(jié)晶分離器(20)還連接有出料泵(10)；所述稠厚離心系統(tǒng)包括一級稠厚器(21)和一級離心機(11)，所述一級稠厚器(21)與所述結(jié)晶分離器(20)通過出料泵(10)連接，同時一級稠厚器(21)與一級離心機(11)連接，且一級稠厚器(21)與一級離心機(11)均與第一母液罐(13)連接，第一母液罐(13)通過母液泵(12)與所述結(jié)晶分離器(20)連接；所述冷卻結(jié)晶系統(tǒng)包括管路連接的冷卻釜(23)、二級稠厚器(25)和二級離心機(26)，多個冷卻釜(23)通過管路連接并與二級稠厚器(25)連接，二級稠厚器(25)與二級離心機(26)連接，二級離心機(26)與第二母液罐(27)連接，第二母液罐(27)通過母液回流泵(24)連接有蒸汽預(yù)熱器(22)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，其特征在于：所述蒸汽再壓縮系統(tǒng)包括管路連接的壓縮機(18)、積液罐(7)和積液泵(6)，所述壓縮機(18)與二次分離器(19)、強制循環(huán)換熱器(8)管路連接，壓縮機(18)還連接有積液罐(7)，所述積液罐(7)通過積液泵(6)與蒸餾水罐(5)連接。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉及一種硫酸銨鎂蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，設(shè)備包括管路連接的原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)、蒸汽再壓縮系統(tǒng)，還包括用于控制所述原液預(yù)熱系統(tǒng)、蒸發(fā)分離系統(tǒng)、稠厚離心系統(tǒng)、冷卻結(jié)晶系統(tǒng)和蒸汽再壓縮系統(tǒng)的控制單元，該設(shè)備通過以熱結(jié)晶加冷卻結(jié)晶的方式利用冷卻結(jié)晶產(chǎn)生六水硫酸銨鎂，然后將其作為晶種投加到前段熱結(jié)晶的稠厚器內(nèi)，六水硫酸銨鎂晶種的加入，一方面增大了硫酸銨鎂溶液的過飽和度，另一方面，減少了一次晶核生成，加速了晶體生長，為大量制備無水硫酸銨鎂結(jié)晶提供了有效解決方案，并提高了生產(chǎn)效率，該設(shè)備還利用二次蒸汽經(jīng)壓縮機做功后再次進入系統(tǒng)換熱，減少蒸汽消耗，更加節(jié)能。更加節(jié)能。更加節(jié)能。

技術(shù)研發(fā)人員：吳再娟 張小江 周齊 陳竹林

受保護的技術(shù)使用者：江蘇瑞升華能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.07.21

技術(shù)公布日：2021/5/18