三水醋酸钠连续结晶系统的制作方法

1.本实用新型属于三水醋酸钠生产技术领域，更具体地说，是涉及一种三水醋酸钠连续结晶系统。


背景技术：

2.三水醋酸钠又称为三水乙酸钠，白色或类白色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，是一种用途广泛的大宗化学品，还是一种应用潜力较大的相变储热材料。
3.目前三水醋酸钠的结晶工艺主要采用夹套冷却釜或列管换热器等间接冷却设备进行冷却结晶，无论是夹套冷却釜还是列管换热器，均是通过冷却介质在换热面上与三水醋酸钠产生热交换，用以降低醋酸钠浓缩液温度，从而使其结晶。由于醋酸钠水溶液拥有良好的储热能力，冷却速率较慢，容器内的浓缩液换热不均匀，三水醋酸钠结晶极易粘附在换热面上，导致传热效率不断下降，影响结晶效率，直至无法操作停车清洗。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种三水醋酸钠连续结晶系统，旨在提高三水醋酸钠的结晶效率，实现连续生产。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种三水醋酸钠连续结晶系统，包括循环连通的真空结晶器、增稠器、离心机和母液罐，其中，所述真空结晶器的出气口与真空组件连通，所述真空组件用于使所述真空结晶器保持真空状态；所述增稠器的出液端还与所述母液罐连通，所述增稠器上部的液体排入所述母液罐内。
6.在一种可能的实现方式中，所述真空组件包括与所述真空结晶器连通的真空泵。
7.在一种可能的实现方式中，所述真空组件还包括设于所述真空结晶器和所述真空泵之间的第一蒸汽喷射器和第一冷凝器，所述真空结晶器内的蒸汽依次沿所述第一蒸汽喷射器、所述第一冷凝器和所述真空泵流动形成第一蒸汽通路，所述第一蒸汽喷射器的进气端还与蒸汽罐连通，所述第一冷凝器上设有第一排液口。
8.在一种可能的实现方式中，所述真空组件还包括设于所述第一冷凝器和所述真空泵之间的第二蒸汽喷射器和第二冷凝器，所述真空结晶器内的蒸汽依次沿所述第一蒸汽喷射器、所述第一冷凝器、所述第二蒸汽喷射器、所述第二冷凝器和所述真空泵流动形成第二蒸汽通路，所述第二蒸汽喷射器的进气端还与蒸汽罐连通，所述第二冷凝器上设有第二排液口。
9.在一种可能的实现方式中，所述第一冷凝器和所述第二冷凝器还分别与冷却池连通，所述冷却池内的冷却液分别进入所述第一冷凝器和所述第二冷凝器内，与热蒸汽产生热交换后分别流出所述第一冷凝器和所述第二冷凝器，再次进入所述冷却池内，形成第一循环回路。
10.在一种可能的实现方式中，所述母液罐内设有搅拌组件，所述搅拌组件用于使所述母液罐内液体混合均匀。
11.在一种可能的实现方式中，所述搅拌组件包括：
12.驱动器，设于所述母液罐上；
13.搅拌轴，转动设于所述母液罐内，与所述驱动器连接；以及
14.搅拌桨，与所述搅拌轴连接，用于混合搅拌所述母液罐内的液体。
15.在一种可能的实现方式中，所述真空结晶器内设有导流筒和插设于所述导流筒内的导流管，所述真空结晶器的底部设有轴流泵。
16.在一种可能的实现方式中，所述真空结晶器还与循环泵连通，所述循环泵与所述真空结晶器的出液端通过第一输送管连通，所述循环泵与所述真空结晶器的进液端通过第二输送管连通，三水醋酸钠浆液依次沿所述真空结晶器、所述第一输送管、所述循环泵、所述第二输送管流动形成第二循环回路。
17.在一种可能的实现方式中，所述真空结晶器的上部开设有排气口。
18.本实用新型提供的三水醋酸钠连续结晶系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型三水醋酸钠连续结晶系统向真空结晶泵内通入三水醋酸钠液体后，真空组件使真空结晶泵内保持真空状态，三水醋酸钠在真空结晶器内进行真空闪蒸，闪蒸后的浆液进入增稠器内进行沉降，然后将增稠器内底部的固液混合物通入离心机内进行固液分离，分离后的固体为三水醋酸钠产品，离心机分离后的液体和增稠器内上部的液体分别通入母液罐内，然后再回流至真空结晶器内对其含有的三水醋酸钠进行结晶处理。本实用新型可以实现三水醋酸钠结晶的连续生产，提高了结晶效率，在结晶过程中不存在换热面，避免了结晶体粘附在换热面上造成结晶效率低下的问题。另外，本实用新型中的方案也无需频繁地对结晶容器进行反复清洗，降低了劳动强度。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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。
20.图1为本实用新型实施例提供的三水醋酸钠连续结晶系统的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例采用的真空结晶器的结构示意图。
22.图中：1、真空结晶器；101、排气口；102、导流管；103、导流筒；1031、连接部；1032、导流部；2、第一蒸汽喷射器；3、第一冷凝器；4、第二蒸汽喷射器；5、第二冷凝器；6、真空泵；7、增稠器；8、离心机；9、母液罐；901、驱动器；902、搅拌轴；903、搅拌桨；10、循环泵；11、轴流泵。
具体实施方式
23.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.请参阅图1，现对本实用新型提供的三水醋酸钠连续结晶系统进行说明。三水醋酸钠连续结晶系统，包括循环连通的真空结晶器1、增稠器7、离心机8和母液罐9，其中，真空结
晶器1的出气口与真空组件连通，真空组件用于使真空结晶器1保持真空状态；增稠器7的出液端还与母液罐9连通，增稠器7上部的液体排入母液罐9内。
25.本实用新型提供的三水醋酸钠连续结晶系统，与现有技术相比，本实用新型三水醋酸钠连续结晶系统向真空结晶泵内通入三水醋酸钠液体后，真空组件使真空结晶泵内保持真空状态，三水醋酸钠在真空结晶器1内进行真空闪蒸，闪蒸后的浆液进入增稠器7内进行沉降，然后将增稠器7底部的固液混合物通入离心机8内进行固液分离，分离后的固体为三水醋酸钠产品，离心机8分离后的液体和增稠器7内上部的液体分别通入母液罐9内，然后再回流至真空结晶器1内对其含有的三水醋酸钠进行结晶处理。本实用新型可以实现三水醋酸钠结晶的连续生产，提高了结晶效率，在结晶过程中不存在换热面，避免了结晶体粘附在换热面上造成结晶效率低下的问题。另外，本实用新型中的方案也无需频繁地对结晶容器进行反复清洗，降低了劳动强度。
26.需要说明的是，在三水醋酸钠溶液进入真空结晶器1之前，需要对三水醋酸钠溶液加热，使其成为三水醋酸钠浓缩液，然后将高温的三水醋酸钠浓缩液通入真空结晶器1内。
27.可选的，真空结晶器1的进液端与加热罐连通，加热罐用于对三水醋酸钠溶液加热。
28.在一些实施例中，请参阅图1，真空组件包括与真空结晶器1连通的真空泵6，真空泵6用于使真空结晶器1保持真空状态。
29.本实施例中真空泵6将真空结晶器1内的气体排出，使真空结晶器1内保持真空状态，同时闪蒸过程中产生的蒸汽也被真空泵6排出，有利于三水醋酸钠溶液在真空状态下进行闪蒸，提高结晶率。
30.需要说明的是，真空结晶器1在工作时压力为-85kpa(g)至-97kpa(g)，优选-96kpa(g)，温度为30℃至52℃，优选50℃。
31.在一些实施例中，请参阅图1，真空组件还包括设于真空结晶器1和真空泵6之间的第一蒸汽喷射器2和第一冷凝器3，真空结晶器1内的蒸汽依次沿第一蒸汽喷射器2、第一冷凝器3和真空泵6流动形成第一蒸汽通路，第一蒸汽喷射器2的进气端还与蒸汽罐连通，第一冷凝器3上设有第一排液口。
32.蒸汽罐向第一蒸汽喷射器2的吸入室内通入高压蒸汽，高压蒸汽通入第一蒸汽喷射器2后在吸入室内形成负压，使真空结晶器1内的蒸汽进入第一蒸汽喷射器2内，高压蒸汽与真空结晶器1内的蒸汽在第一蒸汽喷射器2内混合后进入第一冷却器内进行冷凝，冷凝后的液体由第一排液口排出，未完全冷凝的气体在真空泵6的作用下外排。本实施例中的结构可以确保真空结晶器1内的真空度，使结晶过程中产生的蒸汽及时排出真空结晶泵内，而且对排出的蒸汽进行冷凝，避免高温蒸汽之间排入大气后造成环境污染。
33.具体地，通入第一蒸汽喷射器2内的高压蒸汽压力为0.4-1.2mpa。
34.需要说明的是，蒸汽喷射器是利用高压流体(工作流体)抽吸低压流体(引射流体)以提高引射流体压力的设备，工作流体在拉伐尔喷嘴中加速形成超音速射流，而引射流体则由于与工作流体间的剪切作用被卷吸至混合室，而后逐渐形成单一均匀的混合流体，经过扩散段减速压缩到一定的背压后排出喷射器。在本技术中，工作流体是指蒸汽罐提供的高压蒸汽，引射流体指真空结晶器1中的蒸汽。
35.在一些实施例中，请参阅图1，真空组件还包括设于第一冷凝器3和真空泵6之间的
第二蒸汽喷射器4和第二冷凝器5，真空结晶器1内的蒸汽依次沿第一蒸汽喷射器2、第一冷凝器3、第二蒸汽喷射器4、第二冷凝器5和真空泵6流动形成第二蒸汽通路，第二蒸汽喷射器4的进气端还与蒸汽罐连通，第二冷凝器5上设有第二排液口。
36.蒸汽罐向第二蒸汽喷射器4内通入高压蒸汽，使第二蒸汽喷射器4内形成负压，从而使第一冷凝器3中未冷凝的气体进入第二蒸汽喷射器4内，在第二蒸汽喷射器4内与高压蒸汽混合后排入第二冷凝器5内，第二冷凝器5对混合器进行冷凝，冷凝后的液体由第二排液口排出，未冷凝的气体由真空泵6外排。第二蒸汽喷射器4和第二冷凝器5可以对第一冷凝器3中未冷凝的气体进行二次冷凝，提高了冷凝效率，确保蒸汽可以被充分冷凝，避免排出高温气体污染环境。
37.在一些实施例中，请参阅图1，第一冷凝器3和第二冷凝器5还分别与冷却池连通，冷却池内的冷却液分别进入第一冷凝器3和第二冷凝器5内，与蒸汽产生热交换后分别流出第一冷凝器3和第二冷凝器5，再次进入冷却池内，形成第一循环回路。
38.冷却池内的冷却液分别通入第一冷凝器3和第二冷凝器5内，在第一冷凝器3和第二冷凝器5中与蒸汽换热后温度升高，然后再次进入冷却池内冷却。本实施例中的方案实现了冷却液的循环使用，避免了浪费，简化了冷却液回流行程。
39.在一些实施例中，请参阅图1，母液罐9内设有搅拌组件，搅拌组件用于使母液罐9内液体混合均匀。
40.增稠器7内的液体和离心机8分离后的液体分别进入母液罐9内，因两种液体的浓度不同，通过搅拌组件将器充分混合搅拌后再通入真空结晶器1内，有利于在真空结晶器1内将液体中含有的三水醋酸钠结晶析出。
41.在一些实施例中，请参阅图1，搅拌组件包括驱动器901、搅拌轴902和搅拌桨903，驱动器901设于母液罐9上；搅拌轴902转动设于母液罐9内，与驱动器901连接；搅拌桨903与搅拌轴902连接，用于混合搅拌母液罐9内的液体。
42.驱动器901控制搅拌轴902转动，从而驱动搅拌桨903旋转将液体混合均匀。本实施例中的结构简单，可以提高母液罐9内液体的混合速率。
43.具体地，驱动器901是电机。
44.在一些实施例中，请参阅图1至图2，真空结晶器1内设有导流筒103和插设于导流筒103内的导流管102，真空结晶器1的底部设有轴流泵11。
45.三水醋酸钠溶液进入真空结晶器1内后，沿导流管102进入真空结晶器1的底部，在轴流泵11的作用下向上进入导流管102和导流筒103之间的环形区域循环流动，溶液在不断循环过程中新的三水醋酸钠晶体不断形成，并逐渐增大，增大后的晶体沉积在真空结晶器1的底部，然后进入增稠器7内。
46.需要说明的是，轴流泵11依靠旋转叶轮的叶片对液体产生的作用使液体沿轴线方向输送，本实施例中采用轴流泵11可以实现容易在导流管102与导流筒103之间循环流动。
47.可选的，导流管102的底端穿出导流筒103，使三水醋酸钠溶液直接进入真空结晶器1的底部，然后再向上移动，在导流管102和导流筒103之间的区域循环流动。
48.可选的，导流筒103包括由上至下相互连通连接部1031和导流部1032，连接部1031为直径由上至下依次减小的锥形筒，连接部1031的外周面与真空结晶器1的内壁连接，导流部1032为内径相同的筒状构件。连接部1031的外周面与真空结晶器1的内壁连接可以避免
液体在循环过程中从导流筒103与真空结晶泵之间向上流动。
49.在一些实施例中，请参阅图1至图2，真空结晶器1还与循环泵10连通，循环泵10与真空结晶器1的出液端通过第一输送管连通，循环泵10与真空结晶器1的进液端通过第二输送管连通，三水醋酸钠浆液依次沿真空结晶器1、第一输送管、循环泵10、第二输送管流动形成第二循环回路。
50.真空结晶器1内的溶液在循环泵10的作用下沿第二循环回路流动，同时在真空结晶器1内循环流动，提高了三水醋酸钠结晶析出的效率，减小溶液在闪蒸过程中产生过饱和度和粒度分级的几率，有利于晶体生长，产生粒径大且均匀的三水醋酸钠晶体。
51.在一些实施例中，请参阅图2，真空结晶器1的上部开设有排气口101。
52.在需要停止真空结晶器1时，先通过排气口101将真空结晶器1内的气体排空，然后可以对其进行清理或维修。排气口101可以开始排净真空结晶器1内的气体，提高了停止运行的效率。
53.实施例一
54.经过浓缩的处于熔融状态下110℃的液态三水醋酸钠以3t/h的流量和来自母液罐的50℃的饱和三水醋酸钠母液7t/h同时进入真空结晶器中，在真空组件的作用下，真空结晶器的压力保持在-96kpa(g)，真空结晶器中液相温度为50℃，闪蒸二次蒸汽量为500kg/h，浆料在真空结晶器中停留3小时。沉积在结晶器底部含有大颗粒三水醋酸钠晶体的晶浆输送至增稠器，晶浆中晶体质量分数为48％。晶浆经增稠器进一步沉积后进入离心机，固液分离后得到产品2.7t/h，母液收集至母液罐。收集的母液经泵输送返回真空结晶器。
55.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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。