[实用新型]一种自升膜薄膜蒸发器及一种自升膜薄膜蒸发装置

说明书

本实用新型公开了一种自升膜薄膜蒸发器及一种自升膜薄膜蒸发装置，本实用新型自升膜薄膜蒸发器包括蒸发罐体、加热夹套和螺旋扩散叶片，所述加热夹套设置在蒸发罐体壁外用以加热罐体，所述螺旋扩散叶片沿罐体的中心轴线向上螺旋延伸贯通整个罐体，所述螺旋叶片与水平方向的斜度为30～45°。使用本实用新型自升膜薄膜蒸发器浓缩硝酸锰溶液，硝酸锰溶液的气液混合物依靠料液自旋时的离心力在加热面上成一层薄膜，且在旋转蒸汽的带动下快速旋转上升，蒸发速度快，可避免硝酸锰分解。

技术领域

本实用新型涉及薄膜蒸发器领域，特别是涉及一种自升膜薄膜蒸发器及一种自升膜薄膜蒸发装置。

背景技术

高浓度电子级硝酸锰是一种用于电子工业军工用钽电容制造的重要的原料，随制造技术要求不同，分别有50％，72％，78％等几种规格。军工生产用高浓度电子级硝酸锰的产品质量标准明显高于同类产品化学试剂分析纯的质量标准，且因同类产品的化学试剂没有更高级别的优级纯标准，军工生产用高浓度电子级硝酸锰的产品质量要求是国内同类产品中要求最高的。

随着硝酸锰的浓度提高，其沸点也急剧上升，浓度50％以上的硝酸锰溶液的沸点都在120℃以上。但硝酸锰在超过100℃时就开始分解，温度越高，分解越快，且大量放热，加速分解。当达到一定的高浓度及温度时，硝酸锰可以迅速完全分解成二氧化锰。所以要得到高浓度的硝酸锰，必须达到加热温度低，受热时间短，蒸发速度快的工艺技术要求。

目前，国内普遍浓缩工艺是常压蒸发浓缩，这种工艺是生产化学试剂硝酸锰时普遍使用的工艺，因为其浓度要求是50％，蒸发浓缩过程中不会发生任何问题。但要使浓度达到72％，随着浓度的升高，温度也随着升高，温度升高的结果是引起硝酸锰大量分解，硝酸大量损失。如此产生的后果是产品严重变黑导致得不到合格产品，同时因分解及硝酸的损失造成浓缩气体中含有大量的硝酸及氮氧化物，造成严重的大气污染及设备腐蚀，使得治理起来非常困难，并使生产成本急剧上升，导致因成本因素无法生产。

但高浓度高纯硝酸锰是生产军工用高可靠性钽电容的基础材料，其品质的好坏对钽电容的质量特别是可靠性起着关键性的作用。且浓度越高其钽电容的可靠性越好，成本越低。因此在可能的条件下，用户一般要求硝酸锰的浓度越高越好，很多情况下会要求提供78％以上浓度的硝酸锰，这用传统工艺根本无法生产。

高浓度电子级硝酸锰生产的关键问题在于：除了要把杂质降到前所未有的水平外，更大的难点在于如何使产品浓度达到前所未有的72％以上。由于硝酸锰浓度高时在高温下容易分解，造成高浓度硝酸锰浓缩困难，特别是产品对酸度要求很严，更易造成浓缩时严重分解，导致浓缩操作失败。要制备高浓度的硝酸锰，浓缩工艺条件要求温度低，加热时间短，蒸发水分多，因此完全不能采用常规浓缩方式，必须采用真空薄膜蒸发技术。目前市场上虽有类似的薄膜蒸发器成品供应，但在材质，蒸发时间，蒸发速度等技术参数都不能达到要求。特别是含量72％以上的硝酸锰，对浓缩条件要求更为苛刻。市面上的薄膜蒸发器没有能符合我们使用要求的产品。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高浓度电子级硝酸锰生产工艺，该工艺可制备出78％的高浓度硝酸锰，满足军工生产用高浓度电子级硝酸锰的要求。

要解决高浓度硝酸锰的浓缩问题，必须在浓缩过程中达到两个工艺要求：加热蒸发时间短(1秒之内)；加热温度低(80℃以下)，这样才能避免硝酸锰的分解及硝酸的损失。同时采用密闭真空浓缩工艺，不但可降低蒸发温度，并可充分回收浓缩所产生的烟雾，减少大气污染。并可回收其中的硝酸及纯水供本产品的后续工序使用，可以大幅降低生产成本。为了达到加热蒸发时间在1秒以内的要求，必须采用连续升膜蒸发工艺。因此，要解决高浓度硝酸锰的浓缩问题，应采用的工艺是：密闭真空浓缩；连续升膜蒸发；浓缩产品及时降温。其中，设计符合要求的薄膜蒸发器则是解决问题的关键。