[发明专利]一种红矾钠蒸发浓缩设备及浓缩工艺

说明书

本发明公开了一种红矾钠蒸发浓缩设备，其包括顺次连接的预热装置、降膜蒸发装置、强制循环蒸发装置、蒸汽压缩装置，还包括与上述装置连接的自动控制系统。该设备结构简单、占地面积小、设备投资低，实现了红矾钠溶液从低密度高效浓缩至高密度的自动化处理过程，该装置能耗低、对环境无破坏。还公开了红矾钠浓缩工艺，包括原液预热、一段蒸发浓缩、二段蒸发浓缩、蒸汽压缩的步骤，最终得到密度达58°Bé的红矾钠浓缩液，该工艺步骤简单、能源消耗低、生产成本低廉，与常规工艺相比，利用了MVR技术，自动化程度高、产品收率高。

技术领域

本发明属于红矾钠生产技术领域，具体地说涉及一种红矾钠蒸发浓缩设备及浓缩工艺。

背景技术

重铬酸钠(Na₂Cr₂O₇·2H₂O)又名红矾钠，是一种用于生产铬酸酐、重铬酸钾、重铬酸铵、盐基性硫酸铬、铅铬黄、铜铬红、溶铬黄、氧化铬绿等的原料，以及用于生产碱性湖蓝染料、糖精、合成樟脑及合成纤维的氧化剂，医药工业用作生产胺苯砜、苯佐卡因、叶酸、雷佛奴尔等的氧化剂以及印染工业用作苯胺染料染色时的氧化剂，还是硫化还原染料染色时的后处理剂、酸性媒染染料染色时的媒染剂等。

红矾钠的传统生产工艺一般为：前端通过铬铁矿、纯碱、返渣等原料在回转窑内于1000℃以上煅烧，焙烧熟料经浸取得到铬酸钠溶液，后端通过硫酸酸化铬酸钠得到红矾钠溶液，红矾钠溶液再经过蒸发结晶脱水得到红矾钠产品。

红矾钠由于是重铬酸铵的含水结晶物，在蒸发结晶脱水过程中目前通常采用单效或多效蒸发方法，单效或多效蒸发方法的特点是以鲜蒸汽为热源，因此需要消耗大量鲜蒸汽，存在能耗和操作成本高的问题，并且传统单效或多效蒸发设备结构复杂、自动化效率低。

发明内容

为此，本发明正是要解决传统单效或多效蒸发设备能耗高、操作成本高、自动化程度低的技术问题，从而提出一种能耗低、设备自动化程度高的红矾钠蒸发浓缩设备及浓缩工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种红矾钠蒸发浓缩设备，其包括顺次连接的预热装置、降膜蒸发装置、强制循环蒸发装置、蒸汽压缩装置，还包括与上述装置连接的自动控制系统。

作为优选，所述降膜蒸发装置包括相互连接的降膜换热器和降膜分离器，所述降膜换热器连接有一级降膜循环泵和二级降膜循环泵。

作为优选，所述强制循环蒸发装置包括相互连接的强制循环换热器和气液分离器，所述强制循环换热器和所述气液分离器同时连接于一强制循环泵。

作为优选，所述蒸汽压缩装置包括顺次连接的二次分离器、第一压缩机和第二压缩机，所述二次分离器与所述气液分离器连接，所述二次分离器底部连接有一积液存储装置，所述积液存储装置连接有一积液泵。

作为优选，所述预热装置包括顺次连接的蒸馏水预热器、不凝气预热器和鲜蒸汽预热器，所述鲜蒸汽预热器连接于所述降膜换热器，所述蒸馏水预热器通过一原液泵连接于一原液储存装置。

作为优选，所述不凝气预热器还连接有一不凝气冷凝器，所述不凝气冷凝器连接有一真空泵；所述第一压缩机还连接于所述积液存储装置和降膜换热器，所述第二压缩机还连接于所述强制循环换热器。

作为优选，所述鲜蒸汽预热器连接有一蒸馏水储存装置，所述蒸馏水储存装置同时连接于所述降膜换热器。

本发明还提供一种利用所述蒸发浓缩设备的红矾钠浓缩工艺，其包括如下步骤：

S1、原液预热，将红矾钠原液通过预热装置预热至蒸发温度；

S2、一段蒸发浓缩，将预热后的红矾钠溶液通过降膜蒸发装置蒸发浓缩，得到密度不低于45°Bé的红矾钠浓缩液；