一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置的制作方法

本发明涉及精细化工的技术领域，特别是一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置的技术领域。

背景技术：

硫酸锰，其一水合物为微红色斜方晶体，相对密度为3.50，熔点为700℃，易溶于水，不溶于乙醇，其以多种水合物的形式存在。硫酸锰通过蒸发制取硫酸锰晶体。

目前的硫酸锰结晶因其物性的影响，基本都是采用间歇式的结晶方式来制作硫酸锰晶体，但此种方式的生产方法，由于间歇式制取，造成生产效率较低、劳动强度大，蒸汽热量散失较多，能耗高、成本高，且不能保证产品的质量稳定性能。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置，结构简单，使用方便，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，能够降低劳动强度，有效降低能耗，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置，包括蒸发器、气液分离室和流态化结晶器、水箱和热泵，所述的蒸发器的底部通过管道连接有气液分离室和水箱，所述的气液分离室的底部通过管道连接有流态化结晶器，所述的气液分离室与蒸发器之间设有蒸汽管道，所述的蒸汽管道上设有热泵。

作为优选，所述的蒸发器为降膜式蒸发器或升膜式蒸发器，所述的蒸发器的内部从上到下依次设有布水器、换热器和集水槽，所述的蒸发器的顶部设有原料进口，所述的蒸发器的一侧设有冷凝水排出口，所述的蒸发器的另一侧设有蒸汽进口，所述的蒸发器的底部设有硫酸锰溶液排出口。

作为优选，所述的气液分离室的顶部设有硫酸锰溶液进口，所述的气液分离室的底部设有硫酸锰饱和溶液排出口，所述的气液分离室的顶部在所述硫酸锰溶液进口的一侧设有蒸汽排出口，所述的蒸汽排出口连接有蒸汽管道。

作为优选，所述的流态化结晶器的一侧设有饱和溶液进口，所述的流态化结晶器的底部设有硫酸锰晶体出口，所述的硫酸锰晶体出口连接有出料管，所述的出料管的底部设有沉积槽，所述的流态化结晶器的顶部设有硫酸锰稀溶液出口，所述的硫酸锰稀溶液出口连接有循环管道，所述的循环管道连接在所述的蒸发器的原料进口上，所述的循环管道上设有循环泵。

作为优选，所述的换热器为双管程管壳式换热器，所述的换热器上设有换热管。

作为优选，所述的气液分离室由呈圆筒形设置的上部和呈锥形设置的下部组成，所述的气液分离室为密封容器。

作为优选，所述的流态化结晶器的内部设有一块遮挡板，所述的遮挡板将所述的流态化结晶器分成结晶生长区和结晶沉降区。

作为优选，所述的蒸发器与水箱之间设有冷凝水管道，所述的冷凝水管道上设有冷凝水阀门。

作为优选，所述的出料管上设有出料阀门。

作为优选，所述的蒸发器、气液分离室、流态化结晶器及连接的管道外均包裹一层厚硅酸铝或岩棉保温层。

本发明的有益效果：本发明结构简单，使用方便，采用蒸发器对硫酸锰溶液进行蒸发，然后采用流态化结晶器对浓缩后的硫酸锰溶液让其结晶，通过循环管道，未形成晶体的硫酸锰的稀溶液再次返回到蒸发器循环蒸发结晶，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，通过蒸汽管道，对气液分离室内产生的二次蒸汽收集送至蒸发器内再利用，能够降低劳动强度，有效降低能耗和提高生产效率。

本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本发明一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置的结构示意图。

图中：1-蒸发器、11-布水器、12-换热器、120-换热管、13-集水槽、14-原料进口、15-冷凝水排出口、16-蒸汽进口、17-硫酸锰溶液排出口、10-冷凝水管道、2-气液分离室、21-硫酸锰溶液进口、22-硫酸锰饱溶液排出口、23-蒸汽排出口、20-蒸汽管道、3-流态化结晶器、31-饱溶液进口、32-硫酸锰晶体出口、33-硫酸锰稀溶液出口、34-出料管、340-出料阀门、35-循环管道、36-遮挡板、37-结晶生长区、38-结晶沉降区、4-水箱、40-冷凝水阀门、5-热泵、6-沉积槽、7-循环泵。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

参阅图1，本发明一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置，包括蒸发器1、气液分离室2和流态化结晶器3、水箱4和热泵5，蒸发器1的底部通过管道连接有气液分离室2和水箱4，气液分离室2的底部通过管道连接有流态化结晶器3，气液分离室2与蒸发器1之间设有蒸汽管道20，蒸汽管道10上设有热泵5。

其中，蒸发器1为降膜式蒸发器或升膜式蒸发器，蒸发器1的内部从上到下依次设有布水器11、换热器12和集水槽13，蒸发器1的顶部设有原料进口14，蒸发器1的一侧设有冷凝水排出口15，蒸发器1的另一侧设有蒸汽进口16，蒸发器1的底部设有硫酸锰溶液排出口17。

其中，气液分离室2的顶部设有硫酸锰溶液进口21，气液分离室2的底部设有硫酸锰饱和溶液排出口22，气液分离室2的顶部在所述硫酸锰溶液进口21的一侧设有蒸汽排出口23，蒸汽排出口23连接有蒸汽管道20。

其中，流态化结晶器3的一侧设有饱和溶液进口31，流态化结晶器3的底部设有硫酸锰晶体出口32，硫酸锰晶体出口32连接有出料管34，出料管34的底部设有沉积槽6，流态化结晶器3的顶部设有硫酸锰稀溶液出口33，硫酸锰稀溶液出口33连接有循环管道35，循环管道连接在蒸发器1的原料进口14上，循环管道35上设有循环泵7。

其中，换热器12为双管程管壳式换热器，换热器12上设有换热管120。

其中，气液分离室2由呈圆筒形设置的上部和呈锥形设置的下部组成，气液分离室2为密封容器。

其中，流态化结晶器3的内部设有一块遮挡板36，遮挡板36将流态化结晶器3分成结晶生长区37和结晶沉降区38。

其中，蒸发器1与水箱4之间设有冷凝水管道10，冷凝水管道10上设有冷凝水阀门40。

其中，出料管34上设有出料阀门340。

其中，蒸发器1、气液分离室2、流态化结晶器3及连接的管道外均包裹一层厚硅酸铝或岩棉保温层。

本发明工作过程：在使用时，首先硫酸锰的稀溶液料液由蒸发器1顶部的原料进口14加入，经顶部的布水器11均匀分布后流入换热管12内，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管内壁呈膜状下流，通过换热管12接受来自蒸汽进口16的热量，溶液的温度由室温上升到溶液的沸点以上，经过蒸发器1底端进入气液分离室2内进行气液分离，硫酸锰溶液中的水分蒸发出来变成二次蒸汽从气液分离室2的蒸汽排出口23排出，经过热泵5压缩后返回到蒸汽进口16再次进入蒸发器1，有效降低能耗，失掉大部分水分的硫酸锰饱和溶液从硫酸锰饱和溶液排出口22流出进入到流态化结晶器3中，饱和的硫酸锰溶液进入流态化结晶器3后，因管径的变化，流速变低，过饱和溶液中的晶粒在流动过程中不断长大，并在重力的作用下，大颗粒晶体往下沉降，打开出料阀门340，大颗粒的晶体从硫酸锰晶体出口32放出，通过出料管34进入沉积槽6，得到我们需要的产品，未形成晶体的硫酸锰的稀溶液，在外力的作用下缓慢往上流动，最后由硫酸锰稀溶液出口33通过循环管道35再次返回到蒸发器1的原料进口14进入蒸发器1内循环蒸发结晶，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，且能降低劳动强度，提高生产效率。

本发明一种用于硫酸锰的连续蒸发结晶装置，结构简单，使用方便，采用蒸发器1对硫酸锰溶液进行蒸发，然后采用流态化结晶器3对浓缩后的硫酸锰溶液让其结晶，通过循环管道35，未形成晶体的硫酸锰的稀溶液再次返回到蒸发器1循环蒸发结晶，保证了生产的连续性和产品质量的稳定性，通过蒸汽管道20，对气液分离室2内产生的二次蒸汽收集送至蒸发器1内再利用，能够降低劳动强度，有效降低能耗和提高生产效率。

以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。