蒸发与结晶工艺及其设备
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蒸发结晶工艺及设备蒸发结晶工艺及设备一、引言蒸发结晶是一种常用的分离纯化技术,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
本文将详细介绍蒸发结晶的工艺流程以及相关设备。
二、蒸发结晶工艺流程1. 原料准备在进行蒸发结晶之前,需要准备好相应的原料。
原料可以是溶液、悬浮液或浸出液等。
2. 进料与预热将原料通过进料系统加入到蒸发器中,并在进料系统中进行预热。
预热可以提高进入蒸发器的温度,促进溶质的溶解度。
3. 蒸发器蒸发器是进行蒸发过程的核心设备。
有多种类型的蒸发器可供选择,如单效、多效、闪蒸等。
根据具体情况选择适合的蒸发器。
4. 转移热量在蒸发过程中,需要通过传热介质将热量转移到原料中。
常用的传热介质有水、汽等。
传热介质与原料之间通过换热器进行热量交换。
5. 浓缩与结晶在蒸发过程中,水分逐渐蒸发,原料逐渐浓缩。
当溶质浓度达到一定程度时,开始出现结晶现象。
结晶可以通过控制温度、压力和溶质浓度来实现。
6. 结晶分离结晶后的固体颗粒需要与溶液分离。
常用的分离方式有离心、过滤、沉淀等。
选择合适的分离方式可以提高产品纯度和产量。
7. 溶剂回收在蒸发结晶过程中,溶剂会随着水分一起蒸发。
为了节约资源和降低成本,可以通过回收溶剂来减少损耗。
8. 产品收集与干燥结晶后的产物需要进行收集和干燥。
收集可以通过输送带、斗式提升机等设备实现,干燥可以通过空气流动、真空等方式进行。
三、蒸发结晶设备1. 蒸发器蒸发器是实现蒸发过程的核心设备。
常见的蒸发器有单效蒸发器和多效蒸发器。
单效蒸发器适用于低浓度溶液,多效蒸发器适用于高浓度溶液。
2. 换热器换热器用于传递热量,将热量从传热介质转移到原料中。
常见的换热器有管壳式换热器、板式换热器等。
3. 结晶器结晶器用于实现结晶过程。
常见的结晶器有搅拌结晶器、静态结晶器等。
搅拌结晶器通过搅拌来促进结晶,静态结晶器则通过控制温度和压力来实现。
4. 分离设备分离设备用于将固体颗粒与溶液分离。
常见的分离设备有离心机、过滤机等。
蒸发结晶工序操作规程1、生产工艺基本原理1.1.蒸发结晶基本原理萃取产出的硫酸钴溶液处于不饱和状态,经蒸发浓缩密度达1.5t/m3,利用硫酸钴在不同温度下的溶解度不同,冷却降温至25℃~30℃离心脱水得硫酸钴晶体。
硫酸钴溶液的蒸发设备采用搪瓷结晶釜,一次母液可按比例返吃,以提高钴直收率。
1.2. 离心干燥过程从溶液中结晶分离得到的硫酸钴晶体表面具有一定量的游离水份,为使晶体表面干燥避免结块,湿的硫酸钴晶体需要进行干燥,干燥设备采用离心机甩干脱水,干燥后晶体经筛分,包装后即得最终产品。
2、主要工艺设备硫酸钴产品主要工艺设备3、技术条件蒸发浓缩3.1.1 蒸发温度:80-100℃3.1.2 蒸发前液含Co2+ = 110-120g/l蒸发终点比重1.45-1.55蒸汽压力 4Kg/cm2真空度 0.6MPa3.2 冷却结晶3.2.1 冷却结晶终点温度:25-30℃3.2.2 冷却结晶时间:8小时以上3.3 产品包装岗位技术条件硫酸钴产品标准 Q/YSLC-CP01-2011 (%)4、技术操作规程4.1 蒸发结晶4.1.1首先检查蒸发釜和蒸汽阀门以及管道,正常后打开蒸发釜进液阀门,启动泵打进硫酸钴溶液,打液时严禁加温.4.1.2 溶液打完后,先打开蒸汽回水阀门,由小到大缓慢打开蒸汽阀门,慢慢的加温至80-100℃.4.1.3 在蒸发过程中,蒸发釜内的溶液体积必须控制在釜容积的三分之二左右,保持液面不变,液面降低,及时补液,补液时要防止放液过快,造成温度急剧变化,影响蒸发釜使用寿命.4.1.4 如果突然停蒸汽,应立即停止加温,关闭蒸汽阀门.4.1.5 按分析计划要求及时取样,认真填写原始记录.4.2 冷却离心冷却结晶不允许过急。
离心机装机量不超过250公斤/机4.3 干燥包装不允许有可见杂质。
高盐废水蒸发结晶设计方案1.设计条件:1.处理量:每小时处理量3000Kg/h。
2.湿盐产量:240Kg/h;湿盐含水量按8%计算3.设备蒸发水量:2800Kg/h。
4.蒸发出的水洁净程度能达到污水管网排放标准,可用于生产。
2.设备选型2.1 选择依据(1)溶液在蒸发过程中有结晶产生并分离出结晶。
(2)溶液从8%浓缩到饱和状态(27.3%)并结晶。
2.2 工艺及设备1.蒸发工艺:考虑到蒸发能耗大,因此选用采用并流三效蒸发工艺。
由于原料浓度较大,需要蒸发少量水份,到饱和时才能产生结晶.第二、三效采用强制外循环OSLO结晶蒸发器形式,物料经过三效蒸发,溶液在末效达到饱和并产生结晶,温度在70℃左右。
晶浆经过泵输送到结晶罐,在罐内冷却到40~45℃并进一步结晶,然后出料进入离心机进行固液分离,母液则返回蒸发器。
2.设备形式:外循环三效蒸发器,第二、三效采用强制外循环OSLO结晶蒸发器形式,出料采用泵送方式,晶浆送入结晶罐内降温结晶,然后经过离心机分离晶体和母液,母液则返回第三效蒸发器内蒸发。
3.流程:顺流(并流)方式,即原料由第一效进入,经过第二效再到第三效。
与加热蒸汽及二次蒸汽的流动方向相同。
4.预热:第三效二次蒸汽进入冷凝器之前先经过原料预热器,作为原料的第一级预热。
第一效加热蒸汽产生的冷凝水作为原料的第二级预热。
原料经过两次预热后,原料温度大约可以上升到72℃左右。
5.OSLO结晶蒸发器属于强制外循环蒸发结晶器。
操作时,料液自循环管下部加入,与离开结晶室底部的晶浆混合后,由泵送往加热室。
晶浆在加热室内升温(通常为2~3℃),但不发生蒸发。
OSLO是制盐行业中常用的一种典型的结晶器。
蒸发式OSLO结晶器是由外部加热器对循环料液加热进入真空闪蒸室蒸发达到过饱和,再通过垂直管道进入悬浮床使晶体得以成长,由OSLO结晶器的特殊结构,体积较大的颗粒首先接触过饱和的溶液优先生长,依次是体积较小的溶液;因此OSLO结晶器生产出的晶体具有体积大、颗粒均匀、生产能力大。
蒸发结晶工艺及设备一、蒸发结晶工艺的概述蒸发结晶是化学工业中常见的分离和纯化方法,通过调节温度和压力控制溶液中溶质的浓度,使溶质从溶液中析出形成晶体,从而实现纯化的目的。
蒸发结晶工艺广泛应用于化工、制药、食品等行业,是一种高效、经济、环保的分离技术。
二、蒸发结晶的工艺过程蒸发结晶工艺一般包括物料供给、蒸发浓缩、冷却结晶和产物分离等步骤。
具体工艺过程如下:1. 物料供给物料供给是蒸发结晶的起始步骤,需要将原始溶液或浓缩液注入蒸发器中。
溶液的供给方式有多种,如自流式供给、泵送供给、气力输送等。
根据溶液的性质和工艺要求选择适合的物料供给方式。
2. 蒸发浓缩在蒸发器中,溶液受热蒸发,蒸发介质带走部分水分,使溶液中溶质浓度升高。
蒸发浓缩过程需要根据溶液的性质和要求选择适合的蒸发器类型,如单效蒸发器、多效蒸发器、蒸发塔等。
3. 冷却结晶经过蒸发浓缩后的溶液进一步降温,使溶质超过饱和度,从而形成结晶核并逐渐生长,最终形成晶体。
冷却结晶过程需要控制降温速度、搅拌强度和时间等参数,以获得所需的晶体形态和尺寸。
4. 产物分离结晶过程结束后,需要将产物与溶液分离,通常通过离心、过滤、洗涤等方法实现。
分离后的产物可以用于进一步的处理和利用,溶液则可以回收和再利用。
三、蒸发结晶设备的种类和选择蒸发结晶设备的选择应根据溶液的性质、结晶目标和工艺要求来确定。
常见的蒸发结晶设备有:1. 蒸发器蒸发器是蒸发结晶过程中最主要的设备之一,根据传热方式的不同可以分为直接加热蒸发器和间接加热蒸发器。
常见的蒸发器类型有: - 管式蒸发器 - 挤管蒸发器- 浴式蒸发器2. 结晶器结晶器是用于冷却结晶过程的设备,常见的结晶器类型有: - 槽式结晶器 - 挂篮结晶器 - 充填床结晶器3. 分离设备分离设备用于将产物与溶液分离,常见的分离设备有: - 离心机 - 过滤机 - 离心过滤机根据溶液的性质和工艺要求选择合适的设备,同时要考虑设备的操作方便性、效率和经济性等因素。
氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺原理一、前言在化学工业中,蒸发结晶是常见的一种分离技术,通过加热使溶液中的溶解物质蒸发,冷却后溶质便会析出,从而实现溶质的分离纯化。
在制备氯化钠这类常见化学品时,蒸发结晶技术被广泛应用。
为了更高效、稳定地制备氯化钠,工程师们常常会设计专用蒸发结晶装置设备。
本文将介绍氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺原理,以供相关工程师和技术人员参考。
二、蒸发结晶基本原理蒸发结晶是通过将溶液加热蒸发,使溶质过饱和度达到一定程度,然后再使其冷却结晶出溶质的纯度。
因此,蒸发结晶具有分离效果高、操作简便、低能耗等特点,被广泛应用于化工行业中。
三、氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺流程氯化钠专用蒸发结晶装置主要由下列设备组成:1.真空蒸发器2.搅拌反应器3.冷凝器4.储罐5.加热设备氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺流程如下:1.在搅拌反应器内,将氯化钠溶解于稳定的水溶液中形成溶液。
2.利用加热设备,使溶液在真空蒸发器中蒸发,去除掉水分。
3.在真空蒸发器中,氯化钠逐渐过饱和达到结晶的条件。
4.氯化钠晶体通过管道输送至储罐存储,溶液回流至搅拌反应器中,循环利用。
5.冷凝器用于回收水分,减少水分的浪费。
四、氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺优势氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺具有以下优势:1.可控性强:工艺过程中,温度、真空度、搅拌速度等参数均可调节,可以根据实际情况进行微调。
2.高效能:氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺采用真空蒸发+过饱和结晶的方式制备氯化钠,可在短时间内高效地分离溶质。
3.操作便捷:整个工艺过程简单,易于实施,无需专业技术人员操作。
4.节约成本:氯化钠专用蒸发结晶装置设备较为简单、易于维护,不仅成本较低,而且能够降低维护成本和生产成本。
五、总结本文介绍了氯化钠专用蒸发结晶装置设备工艺原理和优势,作为制备氯化钠的重要手段,其通过消耗较少的能源、操作简单方便、分离效果高等多重优势,得到了广泛的应用和推广。
蒸发结晶图⽂详解MVR蒸发器机构原理及特点⼀、MVR⼯艺介绍1、MVR原理MVR是蒸汽机械再压缩技术,(mechanical vapor recompression )的简称。
MVR蒸发器是重新利⽤它⾃⾝产⽣的⼆次蒸汽的能量,从⽽减少对外界能源的需求的⼀项节能技术。
MVR其⼯作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压⼒提⾼,热焓增加,然后进⼊换热器冷凝,以充分利⽤蒸汽的潜热。
除开车启动外,整个蒸发过程中⽆需⽣蒸汽从蒸发器出来的⼆次蒸汽,经压缩机压缩,压⼒、温度升⾼,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使⽤,使料液维持沸腾状态,⽽加热蒸汽本⾝则冷凝成⽔。
这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利⽤,回收潜热,提⾼热效率,⽣蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。
为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作⽅便,可使⽤离⼼式压缩机、罗茨式压缩机。
这些机器在1:1.2到1:2压缩⽐范围内其体积流量较⾼。
2、MVR⼯艺流程系统由单效或双效蒸发器、分离器、压缩机、真空泵、循环泵、操作平台、电器仪表控制柜及阀门、管路等系统组成,结构简单,操作维护⽅便。
⼆、蒸发器介绍1、MVR降膜蒸发器⼯作原理:物料原液从换热器上管箱加⼊,经过布液器把物料分配到每根换热管内,并且沿着换热管内壁形成均匀的液体膜,管内液体膜在向下流的过程中被壳程的加热蒸汽加热,边向下流动边沸腾并进⾏蒸发。
到换热管底端物料变成浓缩液和⼆次蒸汽。
浓缩液落⼊下管箱,⼆次蒸汽进⼊⽓液分离器。
在⽓液分离器中⼆次蒸汽夹带的液体飞沫被去除,纯净的⼆次蒸发从分离器中输送到压缩机。
压缩机把⼆次蒸汽压缩后作为加热蒸汽输送到换热器壳程⽤于蒸发器热源。
实现连续蒸发过程。
特点:1、换热效率⾼2、占地⾯积⼩3、物料停留的时间短,不易引起物料变质。
4、适⽤于较⾼粘度的物料。
应⽤范围:降膜蒸发器适⽤于MVR蒸发结晶过程预浓缩⼯序,可以蒸发粘度较⼤的物料,尤其适⽤于热敏性物料,但不适⽤处理有结晶的物料。
蒸发结晶的装置一、概述蒸发结晶是一种常见的分离纯化技术,其基本原理是将液体中所需分离的成分通过加热使其蒸发,然后再通过降温或加入溶剂等方法使其重新结晶得到纯净的产物。
在蒸发结晶过程中,需要使用专门的装置来实现,下面将对蒸发结晶的装置进行详细介绍。
二、常见的蒸发结晶装置1. 蒸发器蒸发器是实现液体蒸发过程的主要设备,其作用是将液体加热至沸点,使其中所需分离的成分转化为气态。
常见的蒸发器有单效蒸发器、多效蒸发器和真空蒸发器等。
其中单效蒸发器适用于处理低浓度溶液,多效蒸发器适用于处理高浓度溶液和粘稠物质,真空蒸发器适用于易挥发性物质和高油性物质。
2. 结晶槽结晶槽是实现溶液降温结晶过程的主要设备,其作用是将气态产物冷却至一定温度,使其重新结晶得到纯净的产物。
常见的结晶槽有常压结晶槽和真空结晶槽等。
其中常压结晶槽适用于处理易溶于水的物质,真空结晶槽适用于处理难溶于水的物质。
3. 冷却器冷却器是实现气态产物冷却过程的主要设备,其作用是通过冷却介质(如水)使气态产物迅速降温至一定温度,以便快速形成固态产物。
常见的冷却器有管壳式冷却器和板式冷却器等。
4. 搅拌器搅拌器是实现液体混合和均匀加热过程的主要设备,其作用是通过机械运动使液体中各组分进行充分混合,并将加热均匀地传递至液体中各部位。
常见的搅拌器有框架式搅拌器、叶片式搅拌器和锚式搅拌器等。
三、蒸发结晶装置的工作原理蒸发结晶装置通常由蒸发器、结晶槽、冷却器和搅拌器等组成。
其工作原理如下:1. 液体加热首先将待处理的液体加入蒸发器中,通过加热使其逐渐升温,当液体温度达到沸点时,其中所需分离的成分开始蒸发,并通过蒸汽管道进入结晶槽。
2. 气态产物冷却气态产物进入结晶槽后,需要通过冷却器进行迅速降温。
在冷却过程中,气态产物逐渐转化为固态产物,并在结晶槽中逐渐沉淀。
3. 固态产物收集当固态产物沉淀到一定程度时,需要停止加热和搅拌,并将固态产物收集起来。
此时,可以通过过滤或离心等方法将固态产物与溶剂分离,并得到纯净的产品。
氯化钙废水处理工艺及设备说明于二00五年二月十六日修改山东某化工集团每天产生工业废水8000吨。
拟采用单套处理能力为2000t/d的五效蒸发结晶设备五套处理该废水,同时回收废水中的氯化钙,变废为宝。
下面对氯化钙蒸发浓缩工艺流程和氯化钙喷雾结晶工艺流程和设备予以说明。
本技术说明包括两部分,第一部分为:氯化钙五效蒸发浓缩工艺及设备简介,第二部分为:喷雾干燥精制无水氯化钙工艺及设备简介。
第一部分单套处理量2000t/d氯化钙五效蒸发结晶工艺及设备简介1浓缩介质参数和设计要求1.1进料参数:单套设备原料液流量2000t/d,也就是83.5 t /h,进料浓度(含氯化钙):5~6%,氯化镁~0.06%,COD=3000~4000。
PPH值:11-12,进料温度(0C): ~80。
1.2出料参数:由于氯化钙水溶液沸点随浓度的升高而显著升高(如浓度为58%时沸点升高41度),沸点的升高直接损失了蒸发的推动力—温差,对蒸发设备的设计不利,将浓缩和结晶综合考虑,进行优化设计,得出如下结果: 将氯化钙浓缩到49~51%浓度,温度1250C,进入喷雾干燥器进行干燥结晶,有如下优点:①蒸发设备能设计成五效,达到节能目的,虽然干燥设备的能耗略有增加,但总能耗水平较低; ②由于出料浓度离与饱和浓度有一定的差值,使蒸发设备操作控制方便;③由于氯化钙结晶时吸热,一旦其在干燥的中间贮罐中温度降低而结晶,结晶时的吸热将加速结晶过程,为了避免这一不利的过程发生,同时为了使干燥的中间贮罐不必启动保温系统(或不带保温系统),设计为第一效出料。
根据上述总体考虑,蒸发浓缩设备的出料量为9~10t/h,浓度49~51%。
单套设备的蒸发量应为74.5t/h,为留有10%余量,实际设计蒸发量为82t/h。
蒸发浓缩工艺另外还产生工业用水~75t /h。
2蒸发工艺说明2.1蒸汽、物料和冷凝水的流动路线蒸汽、物料和冷凝水的流动路线详见工艺流程图。
2.1.1 蒸汽流动方向: 为了尽可能减少蒸汽耗量,节约能源,降低处理成本,设计采用错流式五效蒸发器。
蒸发结晶工艺及设备蒸发结晶工艺及设备的另一种表述引言:蒸发结晶工艺及设备是一项在化学工业、制药业以及其他许多领域中广泛使用的过程。
它是通过控制溶液中溶质的浓度,使其超过饱和,从而使溶质结晶出来。
本文将以深度和广度的角度,探讨蒸发结晶工艺及设备的多个方面,包括原理、不同类型的设备以及应用。
一、蒸发结晶的原理蒸发结晶是一种物理化学分离方法,其原理基于溶质在溶液中的溶解度随温度变化的特性。
当溶液中的溶质浓度超过其饱和浓度时,溶质就会结晶出来。
蒸发结晶过程中,通过提高溶液中的溶质浓度,可以实现溶质的结晶分离。
二、蒸发结晶设备的类型及原理1. 单效蒸发器:单效蒸发器是最简单、最常见的蒸发结晶设备之一。
其主要原理是通过加热溶液,使溶剂蒸发,从而提高溶质的浓度。
单效蒸发器通常由加热器、蒸发容器和冷凝器组成。
2. 多效蒸发器:多效蒸发器是一种节能高效的蒸发结晶设备。
它采用了多级蒸发的原理,通过利用前一级蒸发过程产生的蒸汽来加热后一级的蒸发器。
多效蒸发器的优点在于能够利用热量的层层释放,提高能源利用效率。
3. 跌落膜结晶器:跌落膜结晶器是一种高效的蒸发结晶装置,其原理是通过将溶液薄膜流经冷凝器并形成跌落,从而实现溶质的结晶。
跌落膜结晶器具有较小的体积和较高的热传导效率,适用于处理高浓度溶液。
4. 挤出式蒸发器:挤出式蒸发器是一种适用于高粘度溶液的蒸发结晶设备。
其原理是通过将溶液通过螺旋挤出器,使其在高速旋转下均匀分散,从而提高溶质的浓度并促进结晶过程。
三、蒸发结晶工艺的应用领域1. 盐类生产工业:蒸发结晶工艺广泛应用于盐类生产工业,包括氯化钠、硫酸钠等的生产。
通过控制溶液的温度和浓度,可以将盐类从溶液中结晶出来,实现盐类的纯化和分离。
2. 制药工业:蒸发结晶工艺在制药工业中的应用也非常重要。
通过结晶技术,可以从药物合成过程中得到纯净的药物产品。
此外,蒸发结晶还可以用于制备药物晶体以改善药物的溶解性和稳定性。
3. 食品加工工业:在食品加工工业中,蒸发结晶工艺被用于生产糖类产品,如白砂糖和葡萄糖等。