结晶蒸发器下载

硫酸铵结晶蒸发器（南京泰特化工机械有限公司）】原料经进料泵依次送入预热器、列管加热器，被加热液体进入汽化室汽化分离，二次气体进入二效作为加热源继续供热，气液分离后的液体进入晶体生长室，根据比重的不同形成分层，上清液继续进入加热器继续循环，使每次形成的晶体在晶体生长室内继续蒸发结晶，而加热室里的液体晶体残留量很少，有效地避免了加热管的结垢，延长了使用周期。

由于原溶液中晶体含量大，故采用三效分别进原料，控制各效流量保证进料和出晶体的平衡。

各效体之间独立运行，一效的二次气体进入二效作为加热源，二效的二次气体进入三效作为加热源，充分利用能源，节省能耗。

氯化铵蒸发结晶器的详细描述：（石家庄英之杰化工机械有限公司）氯化铵专用蒸发器只要分单效降膜专用（气耗比1.1）、双效降膜专用（气耗比0.57）、三效降膜专用（气耗比0.4）、单效带热泵单效降膜专用（气耗比0.87）、双效带热泵双效降膜专用（气耗比0.5）。

材质选用耐氯离子腐蚀的钛材或非金属材料。

蒸发器出料浓度达到过饱和带晶出料，这样大大提高了蒸发效率。

出料可直接进入离心机也可经过结晶器析出更多晶体后近离心机，母液再回蒸发器浓缩，挥发出的溶剂可回收再利用。

该设备在真空低温条件下运行，具有料液流速快、蒸发快、不易结垢等特性。

氯化铵专用蒸发系统特点：1、全套系统设计合理美观、运行稳定、高效节能，蒸汽耗量低；浓缩比大，浓缩时间短；2、特殊设计经简单操作可实现切换改效，以适应不同产品的生产；3、蒸发温度低，热量得到充分利用，料液受热温和，适用于热敏性物料的浓缩；4、蒸发料液通过布膜器均匀分布在管内使料液受热均匀，传热系数高，可防止干壁现象；5、料液进入分离器再分离，强化了分离效果，使整体设备具有较大的操作弹性；6、整套设备结构紧凑，占地面积小，布局简单流畅，代表了大型成套蒸发设备的发展方向；7、连续进出料，料液液位与所需浓度可实现自控；负压蒸发高效节能、耐腐蚀、抗结疤能力强、适用于任何氯化铵溶液（如氯化铵废水蒸发）、操作简单可以实现全自动化操作。

工作原理：降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经布液器及成膜装置，均匀分配到各换热管，降膜蒸发器内在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。

流动过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。

设备主体由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效加热器、分离器、热压泵、冷凝器、保温管、料泵、水泵及仪表柜组成。

本设备凡和物料接触均用钛材或非金属制作。

工艺流程工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）、平流四种形式：顺流：溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。

原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。

由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。

顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。

逆流：原料由泵从末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液与蒸汽逆向流动。

一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不易处理热敏性物料。

混流：是顺逆流流程的结合，兼有顺逆流的优点避其缺点，但操作复杂，要求自控程度很高。

平流：各效都加料都出完成液，各效都有结晶析出，可及时分离结晶，一般用于饱和溶液的蒸发。

设备特点：a.操作简单、方便（1）降膜蒸发器的开车、停车、操作简单快捷。

（2）蒸发器内的滞留物料量非常小，开车时间短，停车后可迅速将蒸发器内的物料排空。

（3）具有性能优异的液体分布装置，对流量变化适应性很强，可在很大的流量范围高效工作。

（4）通过视镜和液位计能方便地进行蒸发观察，并可方便地进行调节。

b.适宜热敏性物料的蒸发（1）物料只通过换热管一次就可完成加热蒸发要求，物料被加热时间极短，可保证热敏性物料的优良品质。

（2）在真空操作下，更能可靠地保证热敏性物料的品质。

c.适用性强（1）可适用于绝大多数介质的蒸发操作及低粘度介质的结晶操作。

（2）通过方便地调整蒸发温度可满足不同介质对蒸发温度的要求。

d.能耗低、易实现多效操作（1）降膜蒸发温差损失小，没有液体静压引起的沸点升高，且在小温差下仍能保证较高的传热系数（5~7℃温差也能正常高效运转），因此在总传热温差一定的条件下很容易实现多效操作，从而达到降低蒸汽消耗的目的。

（2）物料传送用泵流量小、功率小、电耗少。

装置组成及主要零部件简介：本套装置主要由蒸发室（加热室）、分离室、预热器、冷凝器、热泵、真空泵、物料泵、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。

a.布膜器：布膜器的结构是管式降膜蒸发器的核心技术之一。

（1）采用了简单、高效的多级流量分配和布膜装置，保证进入每根加热管的流量均衡，并均匀成膜，做到控制好膜的厚度。

（2）保持布膜器内所有流体通道简洁流畅，允许流体中带有一定的固体结晶物质，带晶循环但不结垢。

（3）保证溶液进入加热管时液膜流速≥1m／秒，从加热管出来时，流速≥20～50m／秒。

（4）布膜器无需任何额外的维护、清洗。

b.蒸发管：蒸发管是蒸发器最重要的热负荷元件，直接决定了蒸发器的热效率和使用寿命。

（1）蒸汽采用多流道进入加热室，公司自行设计的特殊装置，有效避免了高速蒸气流对加热管的冲击。

（2）蒸发管束在管板上的排列均匀分布，提高蒸汽的热效率。

（3）加热室内设置特殊化的装置，有效克服蒸发管的振动并延长蒸汽停留时间有利于传热。

（4）可排放加热室内不凝性气体。

c.分离室：（1）在分离室的设计上，掌握了二次蒸汽从介质液面蒸发逸出的最佳参数，确定最佳高径比。

（2）对分离室内部构造的特殊设计，可使其在高浓效溶液里析出的结晶固体大部分在分离室内析出，有效避免在加热管内析出后形成管内结垢，影响传热效率。

d.除沫器：特殊构造的除沫器，使二次蒸汽从液面上逸出时夹带量最小。

使在有限的流动空间里对二次蒸汽进行充分分离和过滤，同时保持其流畅的通道，使二次蒸汽冷凝水十分洁净。

e.热泵: 生蒸汽由蒸汽喷射泵将蒸发器中产生的二次蒸汽抽吸并压缩，与生蒸汽混合（或用机械式压缩机将二次蒸汽压缩），从而使低品位的二次蒸汽变为高品位的加热蒸汽再次利用，使生蒸汽消耗大大降低，例如单效热泵蒸发的蒸汽消耗可达到双效甚至三效的水平。

热泵蒸发尤其适用于热敏性物料、沸点升高值小的物料和能够提供高压蒸汽的场合。

喷射式热泵稍加变化还可用作过热蒸汽变为饱和蒸汽的装置。

DTB型结晶器DTB( 是Drabt Tube Babbled的缩写)型结晶器是60年代出现的一种效能较高的结晶器，首先用于氯化钾的生产，后为化工、食品、制药等工业都门所广泛采用。

经过多年运行考察，证明这种型式的结晶器性能良好，能生产较大的晶粒（粒度可达600～1200μm），生产强度较高，器内不易结晶疤。

它已成为连续结晶器的主要形式之一，可用于真空冷却法、蒸发法、直接接触冷冻法及反应法的结晶操作。

在导流筒内接近下端处有内循环轴流泵，以较低的转速旋转。

悬浮液在螺旋桨的推动下，在筒内上升至液体表层，然后转向下方，沿导流筒与档板之间的环形通道流至器底，又被吸入导流筒的下端，如此循环不已，形成接近良好混合的条件。

DTB型结晶器具有清母液溢流和消除结晶功能。

DTB型结晶器适用于晶体在母液中沉降速度大于3mm/s 的结晶过程。

设备的直径可以小至500mm大至7.9m 。

DTB型蒸发结晶器即导流筒-挡板蒸发结晶器，也是一种晶浆循环式结晶器（见彩图）。

器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板，操作时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器。

加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由缓慢转动的螺旋桨沿导流筒送至液面。

溶液在液面蒸发冷却，达过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大。

在环形挡板外围还有一个沉降区。

在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。

晶体于结晶器底部入淘析柱。

为使结晶产品的粒度尽量均匀，将沉降区来的部分母液加到淘析柱底部，利用水力分级的作用，使小颗粒随液流返回结晶器，而结晶产品从淘析柱下部卸出（图2）。

奥斯陆型蒸发结晶器又称为克里斯塔尔结晶器，一种母液循环式连续结晶器(图3)。

操作的料液加到循环管中，与管内循环母液混合，由泵送至加热室。

加热后的溶液在蒸发室中蒸发并达到过饱和，经中心管进入蒸发室下方的晶体流化床(见流态化)。

在晶体流化床内，溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。

晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下，而小颗粒在上，从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。

流化床中的细小颗粒随母液流入循环管，重新加热时溶去其中的微小晶体。

若以冷却室代替奥斯陆蒸发结晶器的加热室并除去蒸发室等，则构成奥斯陆冷却结晶器。

这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上，操作较麻烦，因而应用不广泛。

氧化铝厂母液蒸发与结晶碱分离设计在氧化铝厂生产过程中分解母液(铝酸钠溶液经分解、分离氢氧化铝后的溶液)浓缩，脱除杂质的工艺设计。

种分母液在蒸发过程中析出碳酸钠、硫酸钠等结晶(单纯采用拜耳法时种分母液还将析出草酸盐等)，需设置结晶碱和盐类的分离设施，处理后的母液返生产系统重复使用。

碳分母液蒸发后用于配制生料浆，不设结晶碱分离设施。

母液蒸发的目的为了平衡生产系统水量。

设计主要内容包括：工艺流程、设备选择，设备配置和主要技术指标。

工艺流程母液蒸发一般采用饱和蒸汽间接加热，在密闭容器内进行。

容器内设有加热管，母液引入容器的加热管内，然后往容器中通入蒸汽。

母液在蒸发过程中产生二次蒸汽，同时析出结晶碱。

为提高蒸汽效率，一般采用将多个容器串接在一起的连续作业，称为多效蒸发。

多效蒸发后母液送多级(一般为二级)闪蒸罐，然后沉降、分离结晶碱。

种分母液蒸发及结晶碱分离工艺流程如图。

设备选择母液蒸发用主要设备有：预热器、蒸发器和闪蒸罐(亦称自蒸发器)等。

预热器多用列管式热交换器。

常用蒸发器型式有外热式自然循环蒸发器、强制循环蒸发器和膜式蒸发器。

(1)外热式自然循环蒸发器，结构较简单，加热室清理、检修方便，适用于不析盐或析盐量较少的蒸发过程。

(2)强制循环蒸发器，结构较复杂，动力消耗较大，物料在加热管内借助外来动力加速循环，循环速度和传热系数均高，适用于析盐量较大的蒸发过程。

(3)膜式蒸发器，又称单程蒸发器，有升膜、降膜两种，溶液受热时间短、蒸发速度快、传热系数高，适用于热敏性和易生泡沫的物料，不适用于有固体析出的物料。

闪蒸罐多用立式中空圆筒形结构。

结晶碱分离设备一般用单层沉降槽与圆筒真空过滤机配套作业。