一种真空结晶系统的制作方法

本实用新型涉及真空结晶领域，尤其涉及一种真空结晶系统。

背景技术：

传统钛液的真空结晶方法通过蒸汽喷射泵等真空设备将结晶罐内的蒸汽抽出，使结晶罐内的蒸汽升温升压排出，然后再用冷却水对抽出的蒸汽进行冷凝。该方法存在的问题是：

1.以蒸汽作为抽真空的动力，会带入大量的汽化潜热到系统中，使冷却水的耗量增加。

2.当结晶罐内的温度降低后，其内真空度极高，蒸汽很稀薄，如当结晶罐内的钛液温度降至20℃时，其饱和水蒸汽温度仅为17℃左右，对应的饱和蒸汽密度只有15.35克/方，即蒸汽喷射泵每从结晶罐内吸出1方蒸汽，结晶罐内的钛液才蒸发出15克的水。生产1吨钛白粉，在结晶段需要从结晶罐内蒸发出1.05 吨水，因此生产过程需要消耗大量的工作蒸汽。据统计，行业在此工段的汽耗平均为1.3-1.5吨/吨钛白粉，同时需要消耗82KW.H的电能。

3.利用本实用新型提供的方法进行钛液真空结晶生产活动，不需要消耗工作蒸汽，平均每吨钛白粉仅需消耗电能约110KW.H。

4.本实用新型的真空结晶能耗成本与传统的真空结晶能耗成本比，则每吨钛白粉节省成本180*1.4+0.78*82-0.78*110＝230元/吨，对一家年产5万吨钛白粉的企业，采用传统钛液真空结晶方法比采用本实用新型提供的真空结晶方法一年需要多支出1150万元。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术中真空结晶成本高的缺点，提供一种真空结晶系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种真空结晶系统，包括用于容置热的液态物质的结晶罐、热水槽、冷却塔和循环泵；还包括冷凝器、真空泵、冷水槽和冷水泵，结晶罐通过管道与冷凝器连通，真空泵通过管道与冷凝器连通，冷水槽通过管道与冷水泵连通，冷水泵通过管道与冷凝器连通，冷凝器产生的热水通过管道排放到热水槽内，热水槽通过管道与循环泵连通，循环泵通过管道与冷却塔连通，冷却塔通过管道与冷水槽连通。

作为优选，还包括冷水机组，冷水机组通过管道冷水槽连通，冷凝器与冷水槽连通。

作为优选，热水槽通过管道与冷水机组的进水口连接，冷水机组的出水口通过管道与冷水槽连通。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

利用本方法进行真空结晶生产时，结晶罐内的蒸汽不是先经喷射泵抽出再冷凝，而是先将蒸汽冷凝成液压水，使结晶罐持续获得真空蒸发，真空泵只是抽出不凝气，因可大幅度节省运行能耗。

本方法可最大限度利用环境的冷量来冷凝结晶罐产出的蒸汽，只有当蒸汽温度降至接近环境温度时，才投入冷水机组工作。

附图说明

图1是本实用新型的系统框架结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—结晶罐、11—热水槽、12—冷却塔、13—循环泵、14—冷凝器、15—真空泵、16—冷水槽、17—冷水泵、18—冷水机组。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

一种真空结晶系统，如图1所示，包括用于容置热的液态物质的结晶罐10、热水槽11、冷却塔12和循环泵13，本实施例液态物质为钛液；还包括冷凝器 14、真空泵15、冷水槽16和冷水泵17，结晶罐10通过管道与冷凝器14连通，真空泵15通过管道与冷凝器14连通，冷水槽16通过管道与冷水泵17连通，冷水泵17通过管道与冷凝器14连通，冷凝器14产生的热水通过管道排放到热水槽11内，热水槽11通过管道与循环泵13连通，循环泵13通过管道与冷却塔12连通，冷却塔12通过管道与冷水槽16连通。

还包括冷水机组18，冷水机组18通过管道与冷水槽16连通，冷凝器14 与冷水槽16连通。本实施例冷凝器14的热水先流到热水槽11内，热水槽11 通过管道与冷水机组18的进水口连接，热水槽16内的热水再流入到冷水机组18，冷水机组18的出水口通过管道与冷水槽16连通，冷水机组18将热水处理降温成冷水后再流入到冷水槽16内。

工作时，先将温度为60℃左右的热钛液装入结晶罐10，当钛液量达到设定液位时，关闭进料阀和排料阀，使结晶罐10成为一个密封容器。然后启动真突泵15，抽出结晶罐10及冷凝器14内的空气，使结晶罐10内的钛液在低压下沸腾。然后启动冷水泵17，将冷却水抽入冷凝器14内，使结晶罐10产出的蒸汽大部份在冷凝器14内被冷凝成液态水，进一步降低结晶罐10的压力，使结晶罐10持续沸腾蒸发。吸收了蒸汽的冷却水温度上升，冷凝器14内冷凝的水排入热水槽11，热水槽11内的热水经循环泵13抽入冷却塔12冷却降温后，流回冷水槽16循环使用。

随着结晶时间的推移，结晶罐10内的温度不断降低，当结晶罐10内的钛液温度接近环境温度时，冷却塔12产生的冷水将不能冷凝蒸汽了，此时停止循环泵13和冷却塔12的工作，冷水槽16与冷水机组18连通，此时启动冷水机组18工作，冷凝器14内冷凝形成的热水先流入到热水槽11内，热水槽11内的热水再流入到冷水机组18的进水口内，冷水机组18将热水转换成冷水后输送到冷水槽16内，向冷水槽16提供温度为7℃的冷水，使结晶罐10产出的蒸汽继续被更低温的冷却水冷凝成液态水，维持真空结晶罐10内的液体继续沸腾蒸发，直至温度降至生产需求的温度(一般为17℃左右)。

传统的真空结晶方法，每吨钛白粉全年平均需要消耗1.4吨蒸汽和82KW.H 的电能，而本方案不耗蒸汽，全年平均每吨钛白粉只需要耗110KW.H的电能，蒸汽成本按180元/吨，电按0.78元/kw.h，则每吨钛白粉节省成本

180*1.4+0.78*82-0.78*110＝230元/吨，对一家年产5万吨钛白粉的企业，一年节省1150万元。而投资不到1000万，当年可收回投资。

实施例2

实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是实施例3中冷凝器14内的热水通过管道直接流入到冷水槽16内，不经过热水槽11，冷水机组18的进水口和出水口都与冷水槽16连通。

实施例3

实施例3与实施例1特征基本相同，不同的是实施例3中冷凝器14的热水先流到热水槽11内，热水槽11内的热水再通过管道直接流入到冷水槽16内，冷水机组18的进水口和出水口都与冷水槽16连通。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型专利的涵盖范围。