[发明专利]一种间接冷凝真空冷冻结晶器

说明书

本发明公开了一种间接冷凝真空冷冻结晶器，它包含结晶室、间接冷凝器、真空泵组和水封槽；结晶器包含分离段、蒸发段、沉降段；分离段内部设有除沫器；沉降段内部设有折流板和沉降段搅拌器；沉降段的底部设有进出料三通；蒸发段内部设有蒸发段搅拌器；蒸发段外部设有人孔；间接冷凝器包含二次蒸汽管路、间冷器；间冷器的进气口通过二次蒸汽管路与结晶器的分离段顶部连通；真空泵组设在间冷器上；间冷器的真空口经水封管与水封槽连通；本发明结合了蒸汽喷射真空冷冻结晶器不易结疤的优点，和间接冷冻结晶器节能的优点，具有产量大、操作简单方便、指标稳定等优点。

技术领域

本发明涉及，具体涉及一种间接冷凝真空冷冻结晶器。

背景技术

在硫酸法冶金过程中，如锂辉石硫酸法生产碳酸锂和单水氢氧化锂的过程中，因使用硫酸和纯碱或液碱，会产生大量的硫酸钠。能否将硫酸钠高效、低耗的从产品溶液中去除，往往影响着产能和成本。去除硫酸钠往往采用蒸发结晶和冷冻结晶两种方法。

在生产过程中，往往采用冷冻结晶的方法，可以获得更高的硫酸钠一次结晶率。硫酸钠在冷冻过程中，依条件的不同，以七水硫酸钠或十水硫酸钠的形式析出。更常见的是十水硫酸钠型式，即芒硝。芒硝在冷冻结晶条件下，具有介稳区宽度较窄的特点，易在换热壁面上快速结晶，形成晶疤，使换热热阻急剧升高、产能急剧下降。

在氢氧化锂行业，采用间接冷却法连续生产十水硫酸钠结晶。通过增加循环量，降温溶液单次温降，减小换热壁面两侧温差，可以稍改善结疤情况，但不能完全解决。

在钛白粉行业，采用真空冷却法间歇生产七水硫酸亚铁结晶。通过蒸汽喷射真空蒸发，降低溶液温度，没有换热壁面，因面基本不结疤。另外采用间歇工艺，上一个周期少量结疤，在下一周期进热料的过程中融化、溶解。但蒸汽喷射真空蒸发耗蒸汽量大、能效低、成本高。另外纯间歇性操作液面有变化，壁面仍有少量结疤。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的间接冷凝真空冷冻结晶器。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含结晶室、间接冷凝器、真空泵组和水封槽；所述的结晶器包含分离段、蒸发段、沉降段；分离段内部设有除沫器；沉降段内部设有折流板和沉降段搅拌器；沉降段的底部设有进出料三通；蒸发段内部设有蒸发段搅拌器；蒸发段外部设有人孔；所述的间接冷凝器包含二次蒸汽管路、间冷器；间冷器的进气口通过二次蒸汽管路与结晶器的分离段顶部连通；真空泵组设在间冷器上；间冷器的真空口经水封管与水封槽连通；

进一步地，结晶器的沉降段采用锥形底封头，并设有温度传感器；

进一步地，进出料三通上的进料口设有进料控制阀，出料口设有出料开关阀，排净口设有排净开关阀；

进一步地，结晶器的分离段的顶部设有破空开关阀；

进一步地，结晶器的分离段、蒸发段、沉降段上均设有液位传感器；液位传感器与进料控制阀控制连接；

进一步地，间冷器、结晶器的分离段上均设有压力传感器；间冷器采用卧式间冷结构，真空口远离进气口；真空口处设有真空度传感器、冷媒调节阀；真空度传感器与真空泵组控制连接；压力传感器与冷媒调节阀控制连接；间冷器管程采用低温冷媒为冷却介质；

进一步地，低温冷媒的温度为-5～15℃；

进一步地，水封槽的底部设有水位传感器；水封槽的水封高度自水封槽液面起，到间冷器排水口为止，大于10m。