二水氯化亚铁蒸发结晶装置的制作方法

本实用新型属于蒸发结晶技术领域，尤其涉及一种蒸发结晶装置，具体的说是一种二水氯化亚铁蒸发结晶装置。

背景技术：

现有二水氯化亚铁蒸发结晶装置一般采用双效或三效蒸发，使用蒸汽量较大，结晶器采用传统间歇结晶器，能耗较大，结晶粒度小，效率低，产品收率低，生产规模小。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种二水氯化亚铁蒸发结晶装置，该二水氯化亚铁蒸发结晶装置蒸汽能耗和用电负荷低，可大型化生产，同时能够提高产品收率及品质。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种二水氯化亚铁蒸发结晶装置，包括原料罐、三效蒸发器、浓缩储罐、强制循环蒸发结晶系统、稠厚器、离心机、母液罐；还包括第四效蒸发装置和预热装置，第四效蒸发装置包括四效循环泵、四效加热室和四效分离室。

原料罐的出料口通过上料泵与四效加热室的进料口连接，四效加热室的出料口与四效分离室的进料口连接，四效分离室的出料口和四效加热室的底部分别通过管路与四效循环泵连接，四效循环泵分别与两个管路连接，两个管路分别与四效加热室的进料口和预热装置的进料口连接，预热装置的出料口与三效蒸发器的进料口连接，三效蒸发器的二次汽出口分两路分别与四效加热室的蒸汽进口和预热装置的蒸汽进口连接，三效蒸发器的出料口与浓缩储罐连接，浓缩储罐通过浓缩出料泵与强制循环蒸发结晶系统连接，强制循环蒸发结晶系统与稠厚器连接，稠厚器与离心机通过浓浆出料泵连接，离心机与母液罐连接，母液罐通过母液泵与强制循环蒸发结晶系统连接。

增加第四效蒸发装置和预热装置，第四效蒸发装置、预热装置以及三效蒸发器之间的连接方式，使三效蒸发器中产生的二次汽再用于四效加热室的蒸汽加热和预热装置中，减少新鲜蒸汽使用量，降低了生产成本；而且采用两段蒸发结晶装置，低浓度区采用降膜蒸发装置，高浓度区采用强制循环蒸发装置，降低电耗，减小结晶器设备大小，增大生产规模。

进一步的，预热装置包括依次连接的一级预热器、二级预热器和三级预热器，一级预热器的进料口与四效分离室的出料口连接，三级预热器的出料口与三效蒸发器的进料口连接。

采用三级物料预热。通过预热物料，减少物料升温消耗的蒸汽量。

进一步的，三效蒸发器包括一效加热室、一效分离室、一效循环泵、二效加热室、二效分离室、二效循环泵、三效加热室、三效分离室、三效循环泵。

一效加热室的进料口与三级预热器的出料口连接，一效加热室的蒸汽进口通过热泵连接生蒸汽管道，一效加热室的出料口与一效分离室的进料口连接，一效分离室的二次汽出口分两路分别与二效加热室的蒸汽进口和三级预热器的蒸汽进口连接，一效分离室的出料口和一效加热室的底部分别通过管路连接一效循环泵，一效循环泵分别与两个管路连接，两个管路分别与一效加热室的进料口和二效分离室连接。

二效加热室的出料口与二效分离室的进料口连接，二效分离室的二次汽出口分两路分别与三效加热室的蒸汽进口和二级预热器的蒸汽进口连接，二效分离室的出料口和二效加热室的底部分别通过管路连接二效循环泵，二效循环泵分别与两个管路连接，两个管路分别与二效加热室的进料口和三效分离室连接。

三效加热室的出料口与三效分离室的进料口连接，三效分离室的二次汽出口分两路分别与四效加热室的蒸汽进口和一级预热器的蒸汽进口连接，三效分离室的出料口和三效加热室的底部分别通过管路连接三效循环泵，三效循环泵分别与两个管路连接，两个管路分别与三效加热室的进料口和浓缩储罐连接。

通过上述三效蒸发器、第四效蒸发装置和三级预热器之间的连接设计，可以进一步提高二次汽的利用率，减少鲜蒸汽的使用量，通过各效循环泵的使用使得物料可以循环蒸发，蒸发效果更好，有利于下一步的操作，而且使得整套蒸发浓缩设备结构紧凑合理。

上述的各效循环泵均采用可调电机，通过调节电机转速来调节循环泵流量，从而调节循环清液中盐晶粒径和排出系统的结晶数量。

进一步的，强制循环蒸发结晶系统，包括一效强制加热室、通过一效强制轴流泵与一效强制加热室连接的一效强制分离室、与一效强制分离室的二次汽出口连接的二效强制加热室、与二效强制加热室连接的二效结晶器。

一效强制加热室通过浓缩出料泵与浓缩储罐连接，一效强制加热室底部通过一效出料泵与二效结晶器连接，二效结晶器的液体出口通过二效混流泵与二效强制加热室底部连接，二效结晶器的出料口通过二效出料泵与稠厚器连接。

采用双加热室，总传热性能提高10～20％，轴流泵的电功率降低约50％。

进一步的，二效结晶器为OSLO结晶器。

采用OSLO结晶器，底部为圆弧形或锥形，改善了料液的流动状态，不致于形成死区；上部扩大的断面可以使盐晶沉降下来，且溶液循环量较大，溶液的过饱和度较小，不易产生二次晶核，有利于结晶；料液从蒸发室下部进料，上部中心管出料，减少了短路温差损失，同时料液在蒸发室内上升的过程中还有一个微粒溶解过程，料液由不饱和变成饱和，减少细晶的数量，从而保证盐的粒度；产品颗粒较大，粒度分布较窄的优点。

进一步的，四效分离室的出气口连接第一间接冷凝器，第一间接冷凝器的进水口连接上水管道，第一间接冷凝器底部连接冷凝水罐，第一间接冷凝器的出水口通过管道接入水循环系统，第一间接冷凝器连接浓缩真空泵。

进一步的，二效结晶器的出气口连接第二间接冷凝器，第二间接冷凝器的进水口连接上水管道，第二间接冷凝器的底部连接冷凝水罐，第二间接冷凝器的出水口通过管道接入水循环系统，第二间接冷凝器连接结晶真空泵。

通过第一间接冷凝器和第二间接冷凝器可以将蒸发结晶过程中产生的二次汽进行冷凝处理，防止直接排放造成污染，而且得到的冷凝水可以循环使用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本实用新型中的二水氯化亚铁蒸发结晶装置，通过增加第四效蒸发装置和预热装置，第四效蒸发装置、预热装置以及三效蒸发器之间的连接方式，使三效蒸发器中产生的二次汽再用于四效加热室的蒸汽加热和预热装置中，减少新鲜蒸汽使用量，降低了生产成本；而且采用两段蒸发结晶装置，低浓度区采用降膜蒸发装置，高浓度区采用强制循环蒸发装置，降低电耗，减小结晶器设备大小，增大生产规模；

2、本实用新型示例的二效结晶器为OSLO结晶器，采用OSLO结晶器，底部为圆弧形或锥形，改善了料液的流动状态，不致于形成死区；上部扩大的断面可以使盐晶沉降下来，且溶液循环量较大，溶液的过饱和度较小，不易产生二次晶核，有利于结晶；料液从蒸发室下部进料，上部中心管出料，减少了短路温差损失，同时料液在蒸发室内上升的过程中还有一个微粒溶解过程，料液由不饱和变成饱和，减少细晶的数量，从而保证盐的粒度；产品颗粒较大，粒度分布较窄的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例的二水氯化亚铁蒸发结晶装置的结构意图；

图1中，1-原料罐，2-上料泵，3-热泵，4-一效加热室，5-一效分离室，6-一效循环泵，7-三级预热器，8-二效加热室，9-二效分离室，10-二效循环泵，11-二级预热器，12-三效加热室，13-三效分离室，14-三效循环泵，15-一级预热器，16-四效循环泵，17-四效加热室，18-四效分离室，19-第一间接冷凝器，20-浓缩真空泵，21-冷凝水罐，22-冷凝水泵，23-浓缩储罐，24-浓缩出料泵，25-一效强制加热室，26-一效强制分离室，27-一效强制轴流泵，28-一效出料泵，29-二效强制加热室，30-二效混流泵，31-二效结晶器，32-二效出料泵，33-第二间接冷凝器，34-结晶真空泵，35-浓浆出料泵，36-稠厚器、37-离心机，38-母液罐，39-母液泵，40-冷凝水罐，41-冷凝水泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例

如图1所示，一种二水氯化亚铁蒸发结晶装置，包括原料罐1、三效蒸发器、浓缩储罐23、强制循环蒸发结晶系统、稠厚器36、离心机37、母液罐38、第四效蒸发装置和预热装置。

第四效蒸发装置包括四效循环泵16、四效加热室17和四效分离室18。

预热装置包括依次连接的一级预热器15、二级预热器11和三级预热器7。

三效蒸发器包括一效加热室4、一效分离室5、一效循环泵6、二效加热室8、二效分离室9、二效循环泵10、三效加热室12、三效分离室13、三效循环泵14。

强制循环蒸发结晶系统，包括一效强制加热室25、通过一效强制轴流泵27与一效强制加热室25连接的一效强制分离室26、与一效强制分离室26的二次汽出口连接的二效强制加热室29、与二效强制加热室29连接的二效结晶器31。

原料罐1的出料口通过上料泵2与四效加热室17的进料口连接，四效加热室17的出料口与四效分离室18的进料口连接，四效分离室18的出料口和四效加热室17的底部分别通过管路与四效循环泵16连接，四效循环泵16分别与两个管路连接，两个管路分别与四效加热室17的进料口和一级预热器的进料口连接。

一效加热室4的进料口与三级预热器7的出料口连接，一效加热室4的蒸汽进口通过热泵3连接生蒸汽管道，一效加热室4的出料口与一效分离室5的进料口连接，一效分离室5的二次汽出口分两路分别与二效加热室8的蒸汽进口和三级预热器7的蒸汽进口连接，一效分离室5的出料口和一效加热室4的底部分别通过管路连接一效循环泵6，一效循环泵6分别与两个管路连接，两个管路分别与一效加热室4的进料口和二效分离室9连接。

二效加热室8的出料口与二效分离室9的进料口连接，二效分离室9的二次汽出口分两路分别与三效加热室12的蒸汽进口和二级预热器11的蒸汽进口连接，二效分离室9的出料口和二效加热室8的底部分别通过管路连接二效循环泵10，二效循环泵10分别与两个管路连接，两个管路分别与二效加热室8的进料口和三效分离室13连接。

三效加热室12的出料口与三效分离室13的进料口连接，三效分离室13的二次汽出口分两路分别与四效加热室17的蒸汽进口和一级预热器15的蒸汽进口连接，三效分离室13的出料口和三效加热室12的底部分别通过管路连接三效循环泵14，三效循环泵14分别与两个管路连接，两个管路分别与三效加热室12的进料口和浓缩储罐23连接。

浓缩储罐23通过浓缩出料泵24与一效强制加热室25连接，二效结晶器31的出料口通过二效出料泵32与稠厚器36连接，稠厚器36与离心机37通过浓浆出料泵35连接，离心机37与母液罐38连接，母液罐38通过母液泵39与二效结晶器31连接。

一效循环泵6、二效循环泵10、三效循环泵14和四效循环泵16均采用可调电机，通过调节电机转速来调节循环泵流量，从而调节循环清液中盐晶粒径和排出系统的结晶数量。

二效结晶器31为OSLO结晶器。

四效分离室18的出气口连接第一间接冷凝器19，第一间接冷凝器19的进水口连接上水管道，第一间接冷凝器19底部连接冷凝水罐21，第一间接冷凝器19的出水口通过管道接入水循环系统，第一间接冷凝器19连接浓缩真空泵20。

二效结晶器31的出气口连接第二间接冷凝器33，第二间接冷凝器31的进水口连接上水管道，第二间接冷凝器31的底部连接冷凝水罐40，第二间接冷凝器31的出水口通过管道接入水循环系统，第二间接冷凝器33连接结晶真空泵34。

冷凝水罐21和冷凝水罐41的下部分别通过冷凝水泵22和冷凝水泵41与下一工序管路连接。

一效加热室4的冷凝水出口与二效加热室8的冷凝水进口连接，二效加热室8的冷凝水出口与三效加热室12的冷凝水进口连接，三效加热室12的冷凝水出口与四效加热室17的冷凝水进口连接，四效加热室17的冷凝水出口与冷凝水罐21连接。

为便于对本实用新型的理解，下面结合其工作原理对本实用新型做进一步的描述：

以本实施例为例，原料液首先经上料泵2进入第四效蒸发装置进行蒸发浓缩，蒸发达到一定浓度后依次进入三效蒸发器的一、二、三效降膜蒸发器进行蒸发浓缩，当三效蒸发器浓度达到44％左右，即完成第一段浓缩，此时通过三效循环泵14将料液输送至浓缩储罐23，然后由浓缩出料泵24输送至第二段强制循环蒸发结晶系统，分别经一效、二效蒸发浓缩，待二效结晶器31固含量达到一定值，通过二效出料泵32将料液输送至稠厚器36中，经稠厚器36稠厚增浓厚由浓浆出料泵35进入离心机37进行固液分离，固体即二水氯化亚铁，母液进入母液罐38，由母液泵39送至二效结晶器31再次结晶。

来自蒸汽总管的生蒸汽和部分二效二次汽经热泵3压缩后进入一效加热室4的壳程作为其热源，一效分离室5产生的二次汽一部分作为三级预热器7的热源预热料液，另一部分作为二效加热室8的热源，二效分离室9产生的二次汽除被热泵3抽走外一部分作为二级预热器11的热源预热料液，另一部分作为三效加热室12的热源，三效分离室13产生的二次汽一部分作为一级预热器15的热源预热料液，另一部分作为四效加热室17的热源，四效分离室18产生的二次汽经第一间接冷凝器19冷凝后进入冷凝水罐21，一效加热室4壳程换热冷凝下来的冷凝水进入二效加热室8的壳程，二效加热室8壳程换热冷凝下来的冷凝水进入三效加热室12的壳程，三效加热室12壳程换热冷凝下来的冷凝水进入四效加热室17的壳程，四效加热室17壳程换热冷凝下来的冷凝水进入冷凝水罐21，然后由冷凝水泵22输送至下一工序。

来自蒸汽总管的生蒸汽进入一效强制加热室25的壳程作为其热源，一效分离室26产生的二次汽作为二效强制加热室29的热源，二效结晶器31产生的二次汽经第二间接冷凝器33冷凝后进入冷凝水罐40，一效强制加热室25壳程换热冷凝下来的冷凝水返回锅炉房，二效强制加热室29壳程换热冷凝下来的冷凝水进入冷凝水罐40，然后由冷凝水泵41输送至下一工序。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。