[发明专利]用于高锰酸钠蒸发浓缩时防止加热室阻塞的蒸发器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高锰酸钠蒸发浓缩的方法及装置，特别是公开一种用于高锰酸钠蒸发浓缩时防止加热室阻塞的蒸发器及方法。

背景技术

由于人类对水处理要求的进一步提高，国外对高锰酸钠需求大幅增长，我国出口的高锰酸钠量逐年增加。而目前国内在浓缩高锰酸钠稀溶液时，由于溶液中含有硫酸钙，硫酸镁。这二种物质随料液蒸发浓缩后达到饱和后析出，粘附在蒸发器加热室的加热管管壁上成为垢层。初始造成设备生产能力下降，能耗上升。随着垢层厚度增加，最终造成加热管堵塞。被迫中止生产，使用10MPa高压水枪冲堵。费工、费时、费能耗。

    为了解决以上的问题，国外有一些关于在浓缩高锰酸钠稀溶液时，加入固体杂质的报道，但并未给出具体的实施方案，而且一旦在浓缩高锰酸钠稀溶液中加入固体杂质，其固体杂质是否会影响最终产物的纯度不说，还必然会造成对蒸发器的磨损、影响工作效率等系列问题。加上高锰酸钠稀溶液的浓缩工艺，在加工方法和设备上具有一定的特殊性和局限性，因此一旦加工方法和设备被固定下来，就难于有所突破。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种防止蒸发器加热室的加热管壁结垢、阻塞，提高生产效率、减少能耗和功耗的用于高锰酸钠蒸发浓缩时防止加热室阻塞的蒸发器及方法。

本发明是这样实现的：一种用于高锰酸钠蒸发浓缩时防止加热室阻塞的蒸发器，包括混料槽、进料泵、循环管、强制循环管、加热室、蒸发室、强制循环泵、出料泵，所述强制循环泵与所述强制循环管的一端相连，所述强制循环管分别与所述循环管、加热室、出料泵相连，其特征在于：还包括与所述混料槽相连的进砂装置、与所述出料泵相连的沉降槽；所述循环管分为主循环管、辅助循环管；所述进料泵与所述主循环管相连，所述主循环管的上端与蒸发室的一侧相连通，所述主循环管的下端通过强制循环管与所述加热室的下端相连通，所述加热室的上端与所述蒸发室的另一侧相连通；所述蒸发室的下方与所述辅助循环管的上端相连通，所述辅助循环管的下端连于所述强制循环管上并与强制循环管相连通。

所述进砂装置由相互连接的石英砂贮槽、搅拌器组成，所述搅拌器位于所述混料槽内。

所述辅助循环管与所述强制循环管的连接处位于所述强制循环泵的推进方向上，即本发明蒸发器在运行时，辅助循环管、强制循环管和强制循环泵的位置结构使得石英砂不流经强制循环泵而是直接被强制循环泵推动流向加热室。

一种如上所述的用于高锰酸钠蒸发浓缩时防止加热室阻塞的方法，其特征在于：将需蒸发的高锰酸钠料液放入混料槽中，然后通过进砂装置将石英砂加入混料槽与高需蒸发的高锰酸钠料液进行搅拌混合得混合物，最后将混合物进行常规浓缩。

所述石英砂的颗粒细度为0.1-0.18mm，所述石英砂与所述需蒸发的高锰酸钠料液的重量比为（0.5:100）-（1:100）。

本发明的有益效果是：本发明的方法是在需蒸发的高锰酸钠料液进入蒸发器浓缩前，先与石英砂在混料槽中混和，然后由进料泵送入蒸发器蒸发。由于蒸发器内料液在加热室的加热管内流速达1-2m/s，加入的石英砂也以此速度通过加热管，对刚开始粘壁的硫酸钙、硫酸镁沉积物产生冲刷，使其无法粘在管壁上,从而达到阻垢作用。由于加入的石英砂量少、粒度小故对加热管壁的磨损并不因加入石英砂而有明显的增加。

但由于蒸发器配套的强制循环泵的翼轮转速最小也在730-980转/分，在如此高的转速，如果不改变现有的蒸发器的结构，那么强制循环泵的翼轮磨损会因加入石英砂而大大加剧，为此本发明蒸发器对现有技术中使用的蒸发器(如图1)作改进设计，改进后本发明的蒸发器在蒸发过程中，料液在蒸发室内由于重力沉降，大量的石英砂经由辅助循环管下降后直接进入强制循环管，而不经过强制循环泵，然后随强制循环泵出口的液流进入加热室除垢,由于石英砂不经过强制循环泵，因此本发明蒸发器的强制循环泵完全避免了因加入石英砂而造成翼轮寿命缩短的现象。由于石英砂并不蒸发故也不会因之而增加能耗，当浓缩达到要求浓度后，物料由出料泵送至沉降槽内利用石英砂密度较高自然沉降达到料液与之分离。

附图说明

图1是现有技术蒸发器的结构示意图。

图2是本发明蒸发器的结构示意图。

其中：1、进砂装置；2、石英砂贮槽；3、搅拌器；4、混料槽；5、进料泵；6、主循环管；7、辅助循环管；8、强制循环管；9、加热室；10、加热管；11、蒸发室；12、强制循环泵；13、出料泵；14、沉降槽。

具体实施方式