一种氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备的制作方法

本实用新型涉及溶液的浓缩结晶技术领域，具体地，涉及一种氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备。

背景技术：

氯化钠是人类生活中广泛使用的工业和生活资源，高纯氯化钠的工业生产通常通过蒸发浓缩工艺实现，但传统蒸法工艺是采用蒸汽能源实现蒸发浓缩的，其中，又以多效蒸发的蒸发器形式最为普遍。但因近年来，蒸汽价格飞速上涨，导致传统蒸发形式的能耗成本成为广大企业的沉重负担。再者，蒸汽来源的锅炉多采用不可再生的化石能源(如煤、石油等)，这也导致环境的严重污染，不符合清洁能源、绿色生活的发展大势。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备，包括预热装置、蒸发装置、晶体分离装置、控制装置；所述预热装置包括物料缓冲罐、预热器，物料缓冲罐与预热器通过一段输料管连接，所述输料管上安装有进料泵；所述蒸发装置包括主换热器、OSLO分离器、蒸汽压缩机以及冷凝水罐；所述主换热器的进料端连接预热器的出料端；OSLO分离器与主换热器连接并形成闭合回路，所述闭合回路上设置有循环泵，经OSLO分离器分离后的浓缩液通过循环泵进入主换热器中换热之后再进入到OSLO分离器中蒸发并进一步浓缩，浓缩液在OSLO分离器下部重力沉降分离，固体在重力及浓缩液流动的冲击作用下，实现固体沉降、晶粒养大，上清液则通过闭合回路在主换热器和OSLO分离器之间继续循环蒸发；所述OSLO分离器的蒸汽出口通过一段输气管连接蒸汽压缩机的进气口，蒸汽压缩机的出气口与主换热器连通，主换热器的冷凝水出口通过输水管连接冷凝水罐；所述晶体分离装置包括稠厚器、离心机装置，稠厚器和离心机装置通过一出料泵依次连接在OSLO分离器的出料端；所述控制装置包括控制电路、传感器，通过传感器对液位、结晶情况等数据进行监控，由控制电路自动控制各泵、离心机装置运行，实现全流程的自动化。

优选的，所述传感器包括设于OSLO分离器内的分离液位传感器、温度传感器，所述控制电路分别与分离液位传感器、温度传感器、进料泵、出料泵连接。

优选的，所述传感器包括设于稠厚器内的稠厚液位传感器，所述控制电路分别与稠厚液位传感器、离心机装置连接。

优选的，所述冷凝水罐设有冷凝水出口，所述冷凝水罐的冷凝水出口与蒸馏水泵的进水端通过输水管连接，所述蒸馏水泵的出水端连接在预热器上，所述预热器的冷凝水出口连接出水管。冷凝水通过输水管流过预热器，并与逆向流过预热器的物料换热，以回收热量，预热器热交换后的常温冷凝水经过出水管排出。

优选的，所述离心机装置与OSLO分离器之间设有第二回路，第二回路上设有母液泵，在离心机后得到的母液经过母液泵送入到OSLO分离器中循环。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备替代了传统的蒸汽加热的蒸发结晶方式，采用压缩机压缩OSLO分离器分离出的二次蒸汽，使用压缩后的二次蒸汽作为加热蒸汽，并通过设置回路实现了设备自身的循环，做到了无需生蒸汽加热、无需冷凝设备，只需少量的电能就能达到良好的蒸发结晶效果，从而为氯化钠溶液处理过程中降低成本、节能环保开辟了一条新途径，具有清洁节能、智能自动、工作高效等优势。

为更好地实现实用新型的目的，这里，还提供一种所述氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备的控制方法，包括以下步骤：

S1.由分离液位传感器对蒸发装置OSLO分离器液位进行监控，在OSLO分离器低液位时控制电路自动控制开启进料泵，在OSLO分离器液位高时关闭进料泵，保证浓缩器液位维持在稳定区间；

S2.由温度传感器间接监测蒸发装置OSLO分离器中溶液浓度，当温度到达设定值时，也就是溶液浓度到了设定值，由控制电路自动控制出料泵开启，OSLO分离器中的沉降晶粒经出料泵泵入稠厚器，当OSLO分离器中溶液温度降低到一定程度时，控制电路自动控制出料泵关闭，通过出料泵的启闭，使OSLO分离器中的沉降晶粒及时进入稠厚器继续结晶；

S3.由稠厚液位传感器对稠厚器液位进行监控，稠厚器固液混合物达到设定的液位后，通过预设的搅拌速度和养晶时间，氯化钠晶体进一步结晶长大到要求的粒度后，控制电路自动控制开启离心机装置，多次定量地排放到离心机装置，分离出氯化钠晶体。

优选的，所述控制电路的液位参数、物料温度参数可进行调节，从而满足不同浓度、品质的氯化钠溶液的结晶需要。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的控制装置的方框示意图；

其中：1.物料缓冲罐，2.进料泵，3.预热器，4.主换热器，5.OSLO分离器，6.蒸汽压缩机，7.冷凝水罐，8蒸馏水泵，9.循环泵，10.出料泵，11.稠厚器，12.离心机装置，13.母液泵。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1、图2所示，一种氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备，所述预热装置包括物料缓冲罐1、预热器3，物料缓冲罐1与预热器3通过一段输料管连接，所述输料管上安装有进料泵2；所述蒸发装置包括主换热器4、OSLO分离器5、蒸汽压缩机6以及冷凝水罐7；所述主换热器4的进料端连接预热器3的出料端；OSLO分离器5与主换热器4连接并形成闭合回路，所述闭合回路上设置有循环泵9，经OSLO分离器5分离后的浓缩液通过循环泵9进入主换热器4中换热之后再进入到OSLO分离器5中分离出浓缩液，浓缩液上清液通过闭合回路在主换热器4和OSLO分离器5之间继续循环蒸发，下沉固体在重力和流体冲击力作用下结晶养大；所述OSLO分离器5的蒸汽出口通过一段输气管连接蒸汽压缩机6的进气口，蒸汽压缩机6的出气口与主换热器4连通，主换热器4的冷凝水出口通过输水管连接冷凝水罐7；所述晶体分离装置包括稠厚器11、离心机装置12，稠厚器11和离心机装置12通过一出料泵10依次连接在OSLO分离器5的出料端。所述控制装置包括控制电路、传感器，通过传感器对液位、结晶情况等数据进行监控，由控制电路自动控制各泵、离心机装置运行，实现全流程的自动化。

所述冷凝水罐7设有冷凝水出口，一蒸馏水泵8的进水端通过输水管连接在冷凝水罐7的冷凝水出口，蒸馏水泵8的出水端连接在预热器3上。由于从冷凝水罐7中出来的水还有一定温度，如果直接排出会导致热源的浪费，将冷凝水罐7中的水引入到预热器3中，可以作为预热器3的热源，从而达到充分利用热量的目的。

所述离心机装置12的与OSLO分离器5之间设有回路，回路上设有母液泵13，离心机后得到的母液经过母液泵13送入到OSLO分离器5中循环。分离后的母液为饱和氯化钠溶液，为此设计第二回路，母液通过第二回路进入到OSLO分离器中，然后在OSLO分离器和主换热器之间循环浓缩，达到预定的浓度后再次晶体分离，循环往复，最终实现氯化钠的完全回收。

所述冷凝水罐7设有冷凝水出口，所述冷凝水罐7的冷凝水出口与蒸馏水泵8的进水端通过输水管连接，所述蒸馏水泵8的出水端连接在预热器3上，所述预热器3的冷凝水出口连接出水管。冷凝水通过输水管流过预热器3，并与逆向流过预热器3的物料换热，以回收热量，预热器3热交换后的常温冷凝水经过出水管排出。

所述预热器3的冷凝水出口连接有出水管，热交换后的冷凝水经出水管排出。

参照图2所示，所述传感器包括设于OSLO分离器5内的分离液位传感器、温度传感器，所述控制电路分别与分离液位传感器、温度传感器、进料泵2、出料泵10连接。所述传感器包括设于稠厚器11内的稠厚液位传感器，所述控制电路分别与稠厚液位传感器、离心机装置12连接。

为便于更好地理解本实用新型，以下为本实施例氯化钠溶液节能蒸发结晶装置的简要工艺流程：物料缓冲罐1中的温度为室温，氯化钠原液经进料泵2泵入预热器3与预热器3中冷凝水产生换热，经过预热器3后温度上升；预热后的氯化钠溶液进入到主换热器4中，并通过循环泵9在主换热器4和OSLO分离器5中循环，在主换热器4中与加热蒸汽换热，吸收热量的氯化钠溶液进入OSLO分离器5中闪蒸，并分离出二次蒸汽和浓缩液，二次蒸汽从OSLO分离器5蒸汽出口进入蒸汽压缩机6，经蒸汽压缩机6的绝热压缩后，温度和压力得到提升；升温升压后的二次蒸汽作为加热蒸汽进入主换热器4与氯化钠溶液换热，放热后冷凝成水，并排入冷凝水罐7；吸收热量的氯化钠溶液进入OSLO分离器5中闪蒸并分离出二次蒸汽和浓缩液，氯化钠溶液的浓度达到33％以上过饱和浓度时经出料泵10泵入稠厚器11中搅拌结晶，然后经过稠厚器11和离心机装置12分离出氯化钠晶体；而从预热器最后出来的冷凝水可以回用或达标排放。

为更好地实现实用新型的目的，这里，还提供一种利用所述氯化钠溶液的节能蒸发结晶设备进行蒸发浓缩结晶的控制方法，包括以下步骤：

S1.由分离液位传感器对蒸发装置OSLO分离器5液位进行监控，在OSLO分离器5低液位时控制电路自动控制开启进料泵2，在OSLO分离器5液位高时关闭进料泵2，保证其液位维持在稳定区间；

S2.由温度传感器间接监测蒸发装置OSLO分离器5中溶液浓度，当温度到达设定值时，也就是溶液浓度到了设定值，由控制电路自动控制出料泵10开启，OSLO分离器5中的沉降晶粒经出料泵10泵入稠厚器11，当OSLO分离器5中溶液温度降低到一定程度时，控制电路自动控制出料泵10关闭，通过出料泵10的启闭，使OSLO分离器5中的沉降晶粒及时进入稠厚器11继续结晶；

S3.由稠厚液位传感器对稠厚器11液位进行监控，稠厚器11固液混合物达到设定的液位后，通过预设的搅拌速度和养晶时间，氯化钠晶体进一步结晶长大到要求的粒度后，控制电路自动控制开启离心机装置12，多次定量地排放到离心机装置12，分离出氯化钠晶体。

进一步的，所述控制电路的液位参数、物料温度参数可进行调节，从而满足不同浓度、品质的氯化钠溶液的结晶需要。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。