一水硫酸锰蒸发结晶装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一水硫酸锰蒸发结晶装置，包括一级预热器，一级预热器依次串联连接有排水泵、冷凝水罐和汽水分离器，汽水分离器与加热器的下端出口相连接，并且汽水分离器连接有废气冷凝器，废气冷凝器与一级预热器相连接；加热器的上端出口连接有分离器，并且加热器的上端进口和下端进口分别通过蒸汽压缩机和强制循环泵与分离器相连接，分离器的另一端通过集盐器和悬浮液出料泵连接有结晶器循环泵，结晶器循环泵连接有结晶器加热器和连续结晶器，结晶器加热器与连续结晶器相连接，连续结晶器与废气冷凝器相连接，连续结晶器连接有结晶器出料泵。本实用新型的有益效果：有效解决现有一水硫酸锰蒸发结晶工艺能源消耗量大、生产成本高的问题。
【专利说明】—水硫酸锰蒸发结晶装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种一水硫酸锰蒸发结晶装置，特别是涉及到一水硫酸锰低能耗、连续结晶的蒸发结晶装置。
【背景技术】
[0002]目前，一水硫酸锰是重要的微量元素肥料之一，用作基肥、浸种、拌种、追肥及叶面喷洒；在畜牧业和饲料业中作饲料添加剂，也是涂料工业制备催干剂的原料，合成脂肪酸时用作催化剂，还可用作造纸、陶瓷、印染、矿石浮选、电解锰及其他锰盐制造的原料。
[0003]一水硫酸锰易潮解，吸入、摄入或经皮吸收有害，具刺激作用；长期吸入该品粉尘，可引起慢性锰中毒，早期以神经衰弱综合征和神经功能障碍为主，晚期出现震颤麻痹综合征。对环境有危害，对水体可造成污染。
[0004]在现代工业中，生产一水硫酸锰晶体，主要是通过三效蒸发器先蒸发浓缩至过饱和，然后在将浓缩液送往结晶釜，通入蒸汽加热结晶，利用溶解度变化得到一水硫酸锰晶体；这种工艺中，前端三效蒸发器能耗较大，而在结晶釜结晶的过程中，由于采用的是间歇操作，即生产完一釜(罐)，由工人放料；这个过程中，工人容易吸入有害物质、甚至烫伤?’另外由于采用间歇操作，往往需要多个结晶釜交替使用，占地面积大，同时也使得生产效率低下、人员配置较多。
[0005]总的来说，这种现有的生产一水硫酸锰工艺具有，能源消耗量大、生产成本高、生产效率低、生产环节恶劣、占地面积大的缺点。
[0006]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0007]针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种一水硫酸锰蒸发结晶装置，能够降低蒸发器换热面积，有效的解决现有一水硫酸锰蒸发结晶工艺能源消耗量大、生产成本高、生产效率低、生产环节恶劣、生产人员容易职业暴露、占地面积大的问题。
[0008]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0009]根据本实用新型提供了一种一水硫酸锰蒸发结晶装置，包括一级预热器，所述一级预热器依次串联连接有排水泵、冷凝水罐和汽水分离器，所述汽水分离器与加热器的下端出口相连接，并且所述汽水分离器连接有废气冷凝器，所述废气冷凝器与所述一级预热器相连接；所述加热器的上端出口连接有分离器，并且所述加热器的上端进口和下端进口分别通过蒸汽压缩机和强制循环泵与所述分离器相连接，所述分离器的另一端通过集盐器和悬浮液出料泵连接有结晶器循环泵，所述结晶器循环泵连接有结晶器加热器和连续结晶器，所述结晶器加热器与所述连续结晶器相连接，所述连续结晶器与所述废气冷凝器相连接，并且所述连续结晶器连接有结晶器出料泵。
[0010]进一步的，所述汽水分离器与所述连续结晶器相连接。
[0011]进一步的，所述废气冷凝器设有不凝气排出口。
[0012]进一步的，所述一级预热器设有蒸馏水排出口。
[0013]进一步的，所述集盐器设有排污口。
[0014]进一步的，所述结晶器加热器设有鲜蒸汽入口和蒸汽冷凝水排出端口。
[0015]本实用新型的有益效果:有效的解决现有一水硫酸锰蒸发结晶工艺能源消耗量大、生产成本高的问题；并且解决现有工艺生产环节恶劣的问题，并且本装置具有生产效率高，人员配置较少，对生产人员要求低，并且设备结构简单，容易制造，占用空间较小，适用于市场的推广与应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是根据本实用新型实施例所述的一种一水硫酸锰蒸发结晶装置的结构示意图。
[0018]图中:
[0019]1、一级预热器；2、废气冷凝器；3、冷凝水罐；4、排出泵；5、汽水分离器；6、加热器；7、强制循环泵；8、分离器；9、蒸汽压缩机；10、悬浮液出料泵；11、结晶器加热器；12、结晶器循环泵；13、连续结晶器；14、结晶器出料泵；15、集盐器。
【具体实施方式】
[0020]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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0021]根据本实用新型的实施例，提供了一种一水硫酸锰蒸发结晶装置。
[0022]如图1所示，根据本实用新型实施例的一种一水硫酸锰蒸发结晶装置，包括一级预热器1，所述一级预热器I依次串联连接有排水泵4、冷凝水罐3和汽水分离器5，所述汽水分离器5与加热器6的下端出口相连接，并且所述汽水分离器5连接有废气冷凝器2，所述废气冷凝器2与所述一级预热器I相连接；所述加热器6的上端出口连接有分离器8，并且所述加热器6的上端进口和下端进口分别通过蒸汽压缩机9和强制循环泵7与所述分离器8相连接，所述分离器8的另一端通过集盐器15和悬浮液出料泵10连接有结晶器循环泵12，所述结晶器循环泵12连接有结晶器加热器11和连续结晶器13，所述结晶器加热器11与所述连续结晶器13相连接，所述连续结晶器13与所述废气冷凝器2相连接，并且所述连续结晶器13连接有结晶器出料泵14。
[0023]所述汽水分离器5与所述连续结晶器13相连接；述废气冷凝器2设有不凝气排出口 ；述一级预热器I设有蒸馏水排出口 ；述集盐器15设有排污口 ；所述结晶器加热器11设有鲜蒸汽入口和蒸汽冷凝水排出端口。
[0024]具体使用时，所述一级预热器I和废气冷凝器2均为板式换热器，国标:GB16409-1996 ;所述冷凝水罐3、气水分离器5、分离室8、连续结晶器13以及集盐器15均为钢制化工常压容器，其中，所述冷凝水罐3、分离室8以及连续结晶器13均设有外带保温层；所述排水泵4、浓缩液出料泵10以及结晶器出料泵14均为化工离心泵；所述加热器6为特殊版型的板式换热器或列管式换热器；所述强制循环泵7和结晶器循环泵12均采用化工混流泵；所述蒸汽压缩机9为蒸汽罗茨压缩机或者是离心压缩机；所述结晶器加热器11为管壳式换热器。
[0025]具体工作时，将低浓度待蒸发的硫酸锰原液首先输送到一级预热器1，在一级预热器I中的硫酸锰原液和所述排水泵4送过来的蒸汽冷凝水换热后，所述硫酸锰原液的温度升高，在进入所述废气冷凝器2与系统产生的废气换热，原液温度继续升高，废气中的水蒸气冷凝，使得气液分离，气体外排，原液进入强制循环泵7进口端管道，经强制循环泵7的作用，使其从加热器6的下端进口进入，从上端出口离开，再进入分离器8，最终再次进入强制循环泵7的进口。
[0026]初次开机时，需要向加热器6的蒸汽侧通入鲜蒸汽，使硫酸锰原液升温，当硫酸锰原液沸腾后，停止鲜蒸汽供应，开启蒸汽压缩机9，使其压缩沸腾产生的二次蒸汽，压缩后的二次蒸汽进入加热器6的蒸汽侧，为其提供热源，使得蒸发器内的原液能够持续受热蒸发，经过蒸发后，原液浓度上升至54%左右，此时分离器8底部的集盐器15中会积累少量的一水硫酸锰晶体悬浮液，这些悬浮液通过悬浮液出料泵10送往结晶器循环泵12的进口端管路。
[0027]悬浮液经结晶器循环泵12的左右，使其从结晶器加热器11底部进料口进入，从顶部出料口离开，再进入连续结晶器13中间的降液管，直接冲向连续结晶器13底部，然后在反向上升；最终再次进入结晶器循环泵12的进口，由于配置了结晶器循环泵12，使得悬浮液经过结晶器加热器11换热时的传热效率大大增强，提高了生产强度。
[0028]悬浮液进入结晶器加热器11时，所述结晶器加热器11的合成需要通入鲜蒸汽为其加热，将其温度提升至115°C左右，利用一水硫酸锰温度升高，溶解度下降的特点，使其析出大量一水硫酸锰结晶体。
[0029]最终大量的一水硫酸锰结晶体通过结晶器出料泵14排出，去往后续工艺。
[0030]本装置将蒸发浓缩阶段现有的三效蒸发器更换成MVR(mechanical vaporrecompress1n)机械式蒸汽在压缩蒸发器；这是一种能够完全回收二次蒸汽的蒸发装置，它通过电能驱动压缩机转动，压缩二次蒸汽，提高二次蒸汽的温度和压力，压缩后的二次蒸汽再为系统提供热源，维系蒸发连续不断的进行需要的能量仅仅是提高二次蒸汽热焓值所需要的电能；相对于三效蒸发器来说，MVR蒸发器蒸发每吨水的能耗约为其40-50%，这样节能的效果相当明显。
[0031]另外，本装置增加了不凝气冷凝系统，所述不凝气冷凝系统包括废气冷凝器2和相应的管道设施；它可以将MVR蒸发器和连续结晶器产生的不凝气收集起来，回收其热量，节省能耗，同时冷凝掉不凝气携带的水蒸气、液滴，使有害液滴与不凝气中的空气分离，避免了现有生产工艺造成车间废气随意排放给工人带来的伤害。
[0032]最后，本装置将现有结晶釜蒸发结晶更改成连续蒸发结晶器，所述连续蒸发结晶器包括结晶器加热器11、结晶器循环泵12、连续结晶器13以及结晶器出料泵14 ;这种结晶器经过特殊设计，可以连续生产一水硫酸锰晶体，只需要一台连续结晶器，就可以实现现有工艺5台结晶釜的产能，减小了设备占地面积，避免了现有工艺间歇生产效率低、人员配置较多、生产人员容易职业暴露的缺点，有利于市场的推广与应用。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种一水硫酸锰蒸发结晶装置，包括一级预热器(I)，其特征在于:所述一级预热器(1)依次串联连接有排水泵(4)、冷凝水罐(3)和汽水分离器(5)，所述汽水分离器(5)与加热器出)的下端出口相连接，并且所述汽水分离器(5)连接有废气冷凝器(2)，所述废气冷凝器(2)与所述一级预热器(I)相连接；所述加热器￠)的上端出口连接有分离器(8)，并且所述加热器(6)的上端进口和下端进口分别通过蒸汽压缩机(9)和强制循环泵(7)与所述分离器(8)相连接，所述分离器(8)的另一端通过集盐器(15)和悬浮液出料泵(10)连接有结晶器循环泵(12)，所述结晶器循环泵(12)连接有结晶器加热器(11)和连续结晶器(13)，所述结晶器加热器(11)与所述连续结晶器(13)相连接，所述连续结晶器(13)与所述废气冷凝器(2)相连接，并且所述连续结晶器(13)连接有结晶器出料泵(14)。
2.根据权利要求1所述的一水硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于，所述汽水分离器(5)与所述连续结晶器(13)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的一水硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于，所述废气冷凝器(2)设有不凝气排出口。
4.根据权利要求1或2所述的一水硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于，所述一级预热器(I)设有蒸馏水排出口。
5.根据权利要求1或2所述的一水硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于，所述集盐器(15)设有排污口。
6.根据权利要求1或2所述的一水硫酸锰蒸发结晶装置，其特征在于，所述结晶器加热器(11)设有鲜蒸汽入口和蒸汽冷凝水排出端口。
【文档编号】C01G45/10GK204173932SQ201420623640
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月27日 优先权日:2014年10月27日
【发明者】郑铁军, 刘正建 申请人:北京春景辉节能环保科技有限公司