本實用新型涉及一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng),屬于氯化鋅溶液處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

優(yōu)級純氯化鋅廣泛用于電池工業(yè)，醫(yī)藥行業(yè)，石油凈化劑等，目前國內(nèi)對氯化鋅溶液的蒸發(fā)大多采用間歇性生產(chǎn)，將氯化鋅溶液在石墨蒸發(fā)器中蒸發(fā)，蒸發(fā)器用蒸汽加熱，蒸發(fā)至一定濃度后再通過石墨坡板干燥器進(jìn)行干燥，干燥過程中蒸汽容易擴(kuò)散，需在石墨坡板上方設(shè)置蒸汽回收裝置，蒸汽無法二次利用，消耗量較大。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的蒸汽含有hcl氣體，易造成環(huán)境污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有氯化鋅溶液蒸發(fā)濃縮技術(shù)存在的不足，提供了一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可對氯化鋅溶液進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)濃縮，生產(chǎn)出高純度的氯化鋅，本實用新型中高溫濃縮閃發(fā)出的蒸汽進(jìn)入一效、二效加熱室降膜進(jìn)行循環(huán)利用，與物料間接換熱產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)入板式換熱器對原料進(jìn)行預(yù)熱，換熱后冷凝水進(jìn)入氯化鋅反應(yīng)工序重復(fù)利用，節(jié)約了能耗，實現(xiàn)了廢水的零排放。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，包括一效降膜加熱室、一效分離室、二效降膜加熱室、二效分離室、列管換熱器、高溫濃縮室和板式換熱器；

進(jìn)料泵經(jīng)板式換熱器與一效降膜加熱室的頂部連接，一效降膜加熱室的下部與一效分離室的下部連接，一效分離室的頂部與二效降膜加熱室的上部連接，一效降膜加熱室的底部和一效分離室的底部經(jīng)過一效轉(zhuǎn)料泵與二效降膜加熱室的頂部連接，二效降膜加熱室的下部分別與冷凝水桶和二效分離室連接，冷凝水桶經(jīng)冷凝水泵與板式換熱器連接，二效降膜加熱室的底部與二效分離室的底部經(jīng)二效轉(zhuǎn)料泵與列管換熱器的一端連接，列管換熱器的另一端與高溫濃縮室連接，列管換熱器上設(shè)有導(dǎo)熱油回流口，高溫濃縮室包括上管箱、筒體和下管箱，下管箱又包括汽液分離室和導(dǎo)熱油夾套，筒體上部的導(dǎo)熱油出口與列管換熱器導(dǎo)熱油進(jìn)口連接,筒體下部和導(dǎo)熱油夾套上還設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口，一效降膜加熱室的上部與汽液分離室的上部連接，導(dǎo)熱油夾套與導(dǎo)熱油泵連接，下管箱的下部與冷卻螺旋輸送機(jī)連接，冷卻螺旋輸送機(jī)上設(shè)有循環(huán)水回水口、循環(huán)水上水口和產(chǎn)品出口。

本實用新型中，高溫濃縮室上部設(shè)置有物料分布器，這一結(jié)構(gòu)對料液流量變化適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大。所述物料分布器，包括上層分布盤、下層分布盤、定距管a、定距管b、聚液筒和管板，所述上層分布盤設(shè)于聚液筒的頂部，下層分布盤設(shè)于聚液筒的內(nèi)部，上層分布盤與下層分布盤平行，上層分布盤與下層分布盤之間設(shè)有定距管a，下層分布盤和管板之間設(shè)有定距管b，聚液筒設(shè)置于管板的上表面上，管板的上表面與降膜蒸發(fā)器中換熱管的頂部平齊；所述上層分布盤上設(shè)有分配孔a，下層分布盤上設(shè)有分配孔b。

進(jìn)一步的，物料分布器還包括拉桿和螺母，上層分布盤上設(shè)有拉桿孔a；所述拉桿的一端固定于管板上表面，拉桿穿過下層分布盤與上層分布盤上的拉桿孔a，利用螺母固定在上層分布盤上，定距管a和定距管b套在拉桿上。

進(jìn)一步的，所述分配孔a的直徑為20mm，布滿整個上層分布盤，相鄰的每三個分配孔a均呈正三角形分布。分配孔a之間的距離與管板上換熱管之間的距離相同，分配孔a的投影應(yīng)與管板上換熱管重合。

進(jìn)一步的，所述分配孔b的直徑為10mm，布滿整個下層分布盤，分配孔b之間的距離是分配孔a之間距離的一半，分配孔b的投影應(yīng)均勻分布在換熱管周邊；優(yōu)選的，分配孔b位于相鄰兩個分配孔a的中間位置上。

利用本實用新型氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)將氯化鋅溶液依次經(jīng)過一效、二效蒸發(fā)和高溫濃縮，最終將氯化鋅加熱至熔融狀態(tài)，經(jīng)冷卻螺旋輸送機(jī)冷卻后得到高純度氯化鋅固體。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）實現(xiàn)了氯化鋅溶液的連續(xù)蒸發(fā)、濃縮；氯化鋅溶液在降膜加熱室內(nèi)滯留時間短，系統(tǒng)啟動時間短，停車后可迅速將蒸發(fā)器內(nèi)的物料排空；

（2）高溫濃縮室上部設(shè)有物料分布器裝置，通過上層分布盤、下層分布盤的雙層結(jié)構(gòu)，最終使得料液呈膜狀，均勻的流入各換熱管，且呈膜穩(wěn)定，對料液流量變化適應(yīng)性強(qiáng)，操作彈性大；

（3）料液在真空狀態(tài)下自上而下通過換熱管一次即可完成加熱蒸發(fā)，加熱時間短，適用于氯化鋅溶液的濃縮；降膜蒸發(fā)沒有液體靜壓引起的溫差損失，在溫差較小的工況下仍能保證較高的傳熱系數(shù)，因此在總傳熱溫差一定的條件下更容易實現(xiàn)多效操作，從而達(dá)到降低蒸汽消耗的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)示意圖；

圖2為本實用新型中物料分布器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型中物料分布器的上層分布盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型中物料分布器的下層分布盤結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為物料分布器在高溫濃縮室中的結(jié)構(gòu)示意圖。

符號說明：

1.真空泵，2.表冷器，3.一效降膜加熱室，4.一效分離室，5.冷凝水桶，6.二效降膜加熱室，7.二效分離室，8.列管換熱器，9.高溫濃縮室，10.導(dǎo)熱油泵，11.冷卻螺旋輸送機(jī)，12.二效轉(zhuǎn)料泵，13.冷凝水泵，14.一效轉(zhuǎn)料泵，15.進(jìn)料泵，16.板式換熱器，17.物料分布器；

9-1.上管箱，9-2.筒體，9-3.下管箱，9-4.汽液分離室，9-5.導(dǎo)熱油夾套；

17-1.進(jìn)料管，17-2.封頭，17-3.拉桿，17-4.螺母，17-5.上層分布盤，17-6.聚液筒，17-7.下層分布盤，17-8.管板，17-9.定距管a，17-10.換熱管，17-11.分配孔a，17-12.分配孔b在上層分布盤上的投影，17-13.分配孔b，17-14.換熱管在下層分布盤上的投影，17-15.定距管b。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例來進(jìn)一步描述本實用新型，本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會隨著描述而更為清楚。但實施例僅是范例性的，并不對本實用新型的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本實用新型的精神和范圍下可以對本實用新型技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

實例1：一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)

如圖1所示，生產(chǎn)系統(tǒng)包括一效降膜加熱室3、一效分離室4、二效降膜加熱室6、二效分離室7、列管換熱器8、高溫濃縮室9和板式換熱器16；

進(jìn)料泵15經(jīng)板式換熱器與一效降膜加熱室3的頂部連接，一效降膜加熱室3的下部與一效分離室4的下部連接，一效分離室4的頂部與二效降膜加熱室6的上部連接，一效降膜加熱室3的底部和一效分離室4的底部經(jīng)過一效轉(zhuǎn)料泵14與二效降膜加熱室6的頂部連接，二效降膜加熱室6的下部分別與冷凝水桶5和二效分離室7連接，冷凝水桶5經(jīng)冷凝水泵13與板式換熱器16連接，二效降膜加熱室6的底部與二效分離室7的底部經(jīng)二效轉(zhuǎn)料泵12與列管換熱器8的一端連接，列管換熱器8的另一端與高溫濃縮室9連接，列管換熱器8上設(shè)有導(dǎo)熱油回流口，高溫濃縮室9包括上管箱9-1、筒體9-2和下管箱9-3，下管箱9-3又包括汽液分離室9-4和導(dǎo)熱油夾套9-5，筒體9-2上部的導(dǎo)熱油出口與列管換熱器8導(dǎo)熱油進(jìn)口連接,筒體9-2下部和導(dǎo)熱油夾套9-4上還設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口，一效降膜加熱室3的上部與汽液分離室9-3的上部連接，導(dǎo)熱油夾套9-4與導(dǎo)熱油泵10連接，下管箱9-2的下部與冷卻螺旋輸送機(jī)11連接，冷卻螺旋輸送機(jī)11上設(shè)有循環(huán)水回水口、循環(huán)水上水口和產(chǎn)品出口。

實施例2:一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮處理系統(tǒng)

在實施例1的基礎(chǔ)上，如圖2-5所示，高溫濃縮室9上部設(shè)置有物料分布器17，分布器17包括上層分布盤17-5、下層分布盤17-7、定距管a17-9、定距管b17-15、聚液筒17-6和管板17-8，所述上層分布盤17-5設(shè)于聚液筒17-6的頂部，下層分布盤17-7設(shè)于聚液筒17-6的內(nèi)部，上層分布盤17-5與下層分布盤17-7平行，上層分布盤17-5與下層分布盤17-7之間設(shè)有定距管a17-9，下層分布盤17-7和管板17-8之間設(shè)有定距管b17-15，聚液筒17-6設(shè)置于管板17-8的上表面上，管板17-8的上表面與降膜蒸發(fā)器中換熱管17-10的頂部平齊；所述上層分布盤17-5上設(shè)有分配孔a17-11，下層分布盤17-7上設(shè)有分配孔b17-13；

分布器還包括拉桿17-3和螺母17-4，上層分布盤17-5上設(shè)有拉桿孔a；所述拉桿17-3的一端固定于管板17-8上表面，拉桿17-3穿過下層分布盤17-7與上層分布盤17-5上的拉桿孔a，利用螺母17-4固定在上層分布盤17-5上，定距管a17-9和定距管b17-15套在拉桿上；

所述分配孔a17-11的直徑為20mm，布滿整個上層分布盤17-5，相鄰的每三個分配孔a17-11均呈正三角形分布。分配孔a17-11之間的距離與管板17-8上換熱管17-10之間的距離相同，分配孔a17-11的投影應(yīng)與管板17-8上換熱管17-10重合。

所述分配孔b17-13的直徑為10mm，布滿整個下層分布盤17-7，分配孔b17-13之間的距離是分配孔a17-11之間距離的一半，分配孔b17-13的投影應(yīng)均勻分布在換熱管17-10周邊；且分配孔b17-13位于相鄰兩個分配孔a17-11的中間位置上。

技術(shù)特征：

1.一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)包括一效降膜加熱室、一效分離室、二效降膜加熱室、二效分離室、列管換熱器、高溫濃縮室和板式換熱器；

進(jìn)料泵經(jīng)板式換熱器與一效降膜加熱室的頂部連接，一效降膜加熱室的下部與一效分離室的下部連接，一效分離室的頂部與二效降膜加熱室的上部連接，一效降膜加熱室的底部和一效分離室的底部經(jīng)過一效轉(zhuǎn)料泵與二效降膜加熱室的頂部連接，二效降膜加熱室的下部分別與冷凝水桶和二效分離室連接，冷凝水桶經(jīng)冷凝水泵與板式換熱器連接，二效降膜加熱室的底部與二效分離室的底部經(jīng)二效轉(zhuǎn)料泵與列管換熱器的一端連接，列管換熱器的另一端與高溫濃縮室連接，列管換熱器上設(shè)有導(dǎo)熱油回流口，高溫濃縮室包括上管箱、筒體、和下管箱，下管箱又包括汽液分離室和導(dǎo)熱油夾套，筒體上部的導(dǎo)熱油出口與列管換熱器導(dǎo)熱油進(jìn)口連接,筒體下部和導(dǎo)熱油夾套上還設(shè)有導(dǎo)熱油進(jìn)口，一效降膜加熱室的上部與汽液分離室的上部連接，導(dǎo)熱油夾套與導(dǎo)熱油泵連接，下管箱的下部與冷卻螺旋輸送機(jī)連接，冷卻螺旋輸送機(jī)上設(shè)有循環(huán)水回水口、循環(huán)水上水口和產(chǎn)品出口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述高溫濃縮室上部設(shè)置有物料分布器，所述物料分布器，包括上層分布盤、下層分布盤、定距管a、定距管b、聚液筒和管板，所述上層分布盤設(shè)于聚液筒的頂部，下層分布盤設(shè)于聚液筒的內(nèi)部，上層分布盤與下層分布盤平行，上層分布盤與下層分布盤之間設(shè)有定距管a，下層分布盤和管板之間設(shè)有定距管b，聚液筒設(shè)置于管板的上表面上，管板的上表面與降膜蒸發(fā)器中換熱管的頂部平齊；所述上層分布盤上設(shè)有分配孔a，下層分布盤上設(shè)有分配孔b。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述物料分布器還包括拉桿和螺母，上層分布盤上設(shè)有拉桿孔a；所述拉桿的一端固定于管板上表面，拉桿穿過下層分布盤與上層分布盤上的拉桿孔a，利用螺母固定在上層分布盤上，定距管a和定距管b套在拉桿上。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述分配孔a的直徑為20mm，布滿整個上層分布盤，相鄰的每三個分配孔a均呈正三角形分布；

分配孔a之間的距離與管板上換熱管之間的距離相同，分配孔a的投影應(yīng)與管板上換熱管重合。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述分配孔b的直徑為10mm，布滿整個下層分布盤，分配孔b之間的距離是分配孔a之間距離的一半，分配孔b的投影應(yīng)均勻分布在換熱管周邊。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述分配孔b位于相鄰兩個分配孔a的中間位置上。

技術(shù)總結(jié)

本實用新型涉及一種氯化鋅溶液多效蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)系統(tǒng)，生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)料泵經(jīng)板式換熱器與一效降膜加熱室連接，一效降膜加熱室與一效分離室連接，一效分離室與二效降膜加熱室連接，一效降膜加熱室和一效分離室的底部均經(jīng)過一效轉(zhuǎn)料泵與二效降膜加熱室連接，二效降膜加熱室分別與冷凝水桶和二效分離室連接，冷凝水桶經(jīng)冷凝水泵與板式換熱器連接，二效降膜加熱室與二效分離室的底部均經(jīng)二效轉(zhuǎn)料泵與列管換熱器連接，列管換熱器與高溫濃縮室連接，高溫濃縮室的下管箱與冷卻螺旋輸送機(jī)連接。本實用新型可生產(chǎn)出高純度的氯化鋅，且換熱后冷凝水進(jìn)入氯化鋅反應(yīng)工序重復(fù)利用，節(jié)約了能耗，實現(xiàn)了廢水的零排放。

技術(shù)研發(fā)人員：李祥宇;呂萌;李林;張自督;劉濤

受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東瑞琦能源科技有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.10.23

技術(shù)公布日：2021.06.22