一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置的制作方法

本实用新型涉及硫酸铜生产技术领域，具体是一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置。

背景技术：

在铜电解精炼过程中，一部分电解液需要进行浓缩结晶生产硫酸铜。一般用一套真空蒸发系统和几个冷却结晶罐配套。真空蒸发系统是用喷射泵对蒸发罐进行抽真空，往蒸发罐注入一定量的电解液，通过强制循环泵不断的加热蒸发。当电解液达到一定比重，输送到结晶罐用冷却水对蒸发后的电解液进行冷却结晶，然后再进行过滤，生产硫酸铜。这个工艺流程较长，设备较多，投资较高，效率一般。

基于目前硫酸铜生产工艺流程长，投资高和效率低下问题的现状，提出一种简单、高效的硫酸铜蒸发结晶装置对于提高硫酸铜生产效率，减少投资是非常有意义的。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有电解液蒸发结晶工艺流程长、设备多、投资较高、效率一般的问题，提供一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置。

本实用新型的具体方案是：一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置，包括一个封闭的蒸发结晶罐，蒸发结晶罐顶部设有进液管和排气管，底部设有放料管，蒸发结晶罐顶部装有电机，电机输出轴伸入蒸发结晶罐内并装有搅拌桨，蒸发结晶罐的侧壁设有一圈内胆，内胆与罐体内壁之间形成密闭的空腔，蒸发结晶罐外壁位于所述空腔处设有蒸汽进气管和冷却水进水管，蒸发结晶罐上相对于蒸汽进气管一侧设有冷凝水排水管，相对于冷却水进水管一侧设有冷却水出水管，所述蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管均与所述空腔连通，蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管、进液管及放料管上均设有控制阀。

本实用新型还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、液位传感器、比重计和热电偶，液位传感器安装于蒸发结晶罐内用于检测罐内的液位，比重计用于检测电解液的比重，热电偶检测电解液的温度，液位传感器、比重计及热电偶均将检测信号实时发送到控制器，控制器分别与所述蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管、进液管及放料管的控制阀连接，控制器控制各个控制阀动作。

本实用新型所述蒸发结晶罐外壁位于空腔处对称地设有两根连接管，其中一根连接管外端设有所述蒸汽进气管和冷却水进水管，另一根连接管外端设有冷凝水排水管和冷却水出水管。

本实用新型的工作原理如下：液位计将信号传到控制系统，当液位低于设定值，控制器发出指令使进液管的控制阀打开，当罐体液位升到设定值，进液管的控制阀关闭；同时控制器发出指令控制蒸汽进气管的控制阀和冷凝水排水管的控制阀打开使空腔内通入蒸汽将电解液加热，启动搅拌桨使电解液受热均匀并加速蒸发；当蒸发一段时间后，罐体内电解液的比重达到设定值，控制器发出指令控制蒸汽进气管的控制和冷凝水排水管的控制阀关闭停止加热，同时控制冷却水进水管和冷却水出水管的控制阀打开通入冷却水将电解液冷却结晶，当冷却一段时间后，罐体液体温度达到设定值，控制器发出指令控制冷却水的进水管和出水管控制阀关闭，停止搅拌桨，打开放料管的控制阀排出结晶液体；然后进液管的控制阀打开输入新的电解液，进行新一轮的生产，以此循环。

本实用新型相比现有技术具有以下优点：1、本实用新型结构简单，投资成本低；2、通过控制系统实时检测电解液比重反馈信号实现蒸汽通入和冷却水通入的自动切换，通过热电偶检测电解液温度反馈信号控制结晶时间，通过液位计反馈实现自动进液和放液，实现自动化连续生产。

附图说明

图1是本实用新型结构立体视图；

图2是本实用新型主视图；

图中：1-排气管，2-电机，3-进液管，4-冷却水出水管，5-冷凝水排水管，6-放料管，7-蒸发结晶罐，8-内胆，9-蒸汽进气管，10-冷却水进水管，11-控制阀，12-比重计，13-液位传感器，14-控制器，15-热电偶。

具体实施方式

参见图1-2，本实施例包括一个封闭的蒸发结晶罐7，蒸发结晶罐7顶部设有进液管3和排气管1，底部设有放料管6，蒸发结晶罐7顶部装有电机2，电机2输出轴伸入蒸发结晶罐7内并装有搅拌桨，蒸发结晶罐7的侧壁设有一圈内胆8，内胆8与罐体内壁之间形成密闭的空腔，蒸发结晶罐8外壁位于所述空腔处设有蒸汽进气管9和冷却水进水管10，蒸发结晶罐7上相对于蒸汽进气管9一侧设有冷凝水排水管5，相对于冷却水进水管10一侧设有冷却水出水管4，所述蒸汽进气管9、冷却水进水管10、冷凝水排水管5、冷却水出水管4均与所述空腔连通，蒸汽进气管9、冷却水进水管10、冷凝水排水管5、冷却水出水管4、进液管3及放料管6上均设有控制阀11。

本实施例还包括控制系统，所述控制系统包括控制器14、液位传感器13、比重计12和热电偶15，液位传感器13安装于蒸发结晶罐7内用于检测罐内的液位，比重计12用于检测电解液的比重，热电偶15检测电解液的温度，液位传感器13、比重计12及热电偶15均将检测信号实时发送到控制器14，控制器14分别与所述蒸汽进气管9、冷却水进水管10、冷凝水排水管5、冷却水出水管4、进液管3及放料管6的控制阀11连接，控制器14控制各个控制阀11动作。

本实施例所述蒸发结晶罐7外壁位于空腔处对称地设有两根连接管，其中一根连接管外端设有所述蒸汽进气管9和冷却水进水管10，另一根连接管外端设有冷凝水排水管5和冷却水出水管4。

技术特征：

1.一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置，包括一个封闭的蒸发结晶罐，蒸发结晶罐顶部设有进液管和排气管，底部设有放料管，其特征是：蒸发结晶罐顶部装有电机，电机输出轴伸入蒸发结晶罐内并装有搅拌桨，蒸发结晶罐的侧壁设有一圈内胆，内胆与罐体内壁之间形成密闭的空腔，蒸发结晶罐外壁位于所述空腔处设有蒸汽进气管和冷却水进水管，蒸发结晶罐上相对于蒸汽进气管一侧设有冷凝水排水管，相对于冷却水进水管一侧设有冷却水出水管，所述蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管均与所述空腔连通，蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管、进液管及放料管上均设有控制阀。

2.根据权利要求1所述的一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置，其特征是：还包括控制系统，所述控制系统包括控制器、液位传感器、比重计和热电偶，液位传感器安装于蒸发结晶罐内用于检测罐内的液位，比重计用于检测电解液的比重，热电偶检测电解液的温度，液位传感器、比重计及热电偶均将检测信号实时发送到控制器，控制器分别与所述蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管、进液管及放料管的控制阀连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置，其特征是：所述蒸发结晶罐外壁位于空腔处对称地设有两根连接管，其中一根连接管外端设有所述蒸汽进气管和冷却水进水管，另一根连接管外端设有冷凝水排水管和冷却水出水管。

技术总结
本实用新型涉及硫酸铜生产技术领域，具体是一种用于硫酸铜生产的简易蒸发结晶装置，包括一个封闭的蒸发结晶罐，蒸发结晶罐顶部设有进液管和排气管，底部设有放料管，蒸发结晶罐顶部装有电机，电机输出轴伸入蒸发结晶罐内并装有搅拌桨，蒸发结晶罐的侧壁设有一圈内胆，内胆与罐体内壁之间形成密闭的空腔，蒸发结晶罐外壁位于所述空腔处设有蒸汽进气管和冷却水进水管，蒸发结晶罐上相对于蒸汽进气管一侧设有冷凝水排水管，相对于冷却水进水管一侧设有冷却水出水管，蒸汽进气管、冷却水进水管、冷凝水排水管、冷却水出水管、进液管及放料管上均设有控制阀；本实用新型结构简单，减少了投资成本，实现自动化连续生产。

技术研发人员：许卫;万黎明;吕重安;乐安胜
受保护的技术使用者：大冶有色金属有限责任公司
技术研发日：2019.10.17
技术公布日：2020.06.12