硫酸铵蒸发结晶

硫酸铵蒸发结晶

一、物料组成及处理量：

溶质名称：硫酸铵

溶剂：水

进料浓度：20%

进料总量：3吨/小时

进料温度：30℃

蒸发总量：2.4吨/小时

进料液：PH6~7

二、处理要求：

将物料蒸发浓缩、把硫酸铵结晶出来

运行方式：连续给料

三、工艺说明：

1、工艺流程说明：

(1)物料加热、蒸发：

物料通过进料泵经过进料流量计计量后进预热器预热，利用蒸发器二次蒸汽冷凝下来的凝结水，将物料预热到80度以上，然后进强制循环泵的入口和结晶器出来的液体混合。经强制循环泵的输送，进入加热蒸发器，物料经过蒸发器壳程蒸汽的间接加热,吸收热量后温度升到108°C,然后进入DTB结晶器的闪蒸室,由于闪蒸室内为负压,物料进来后瞬间进行蒸发，大部分水变成温度为90°C的二次蒸汽，由二次蒸汽出口进入MVR蒸汽压缩机，蒸汽经压缩后蒸汽的压力提高，同时温度也升高到110°C，满足物料闪蒸脱水加热温度的要求。水蒸气经冷凝后成冷凝水排出，进入下道工序的处理。

（2）结晶

进入结晶器中的物料在螺旋桨的推动下，通过导流筒快速上升至液体表层，由于设备内为负压，部分水瞬间产生蒸发成为蒸汽后有顶部出口排出再利用，没有蒸发的物料沿导流筒与挡板之间的环形通道流至器底，重又被吸入导流筒的下端，形成了内循环通道，以较高速率反复循环，使料液充分混合，保证了器内各处的过饱和度比较均匀，极大地强化了结晶器的生产能力。

圆筒形挡板将结晶器分隔为晶体生长区和澄清区。澄清区的物料溢流后和母液混合后经循环泵输送加热器循环加热。

结晶器内的物料经设备内混合区、养晶区后晶体颗粒很快的长大，颗粒大晶体由于沉降速度大于悬浮速度，在结晶器的底部会形成一个悬浮密度稳定的晶浆区，通过密度的自动控制，利用晶浆泵的输送，将含晶体30%~40%的晶浆送往离心机进行分离。得到颗粒较大的硫酸铵晶体。

母液经处理将剩余的产品提出后返回系统重新蒸发提纯。

2、设备情况介绍：

（1）加热蒸发器

换热面积为200m2,管程介质为饱和硫酸铵溶液，壳程介质为水蒸气，管程介质为：316L,壳程介质为碳钢。设备形式为卧式双回程。外形尺寸为：￠

1100*~5500.

该设备是将物料进行加热，提供物料的温度，为物料蒸发提供热能。

（2）DTB蒸发结晶器

设备容积为6.0m3的DTB结晶器，材质为316L不锈钢，设备分混合区、晶浆区、澄清区等区域，结晶室是通过大流量的内循环，将过饱和产生的晶体相互撞击形成大颗粒，向底部移动，可以在底部形成晶体浓度较高的晶浆区，通过内部的特殊结构使饱和溶液进入澄清区，经溢流口进入蒸发器再加热、蒸发。设备带内循环推进装置，功率为5.5Kw。

（3）MVR蒸气压缩机

机械式蒸汽压缩机，轴功率为~55KW，该设备的目的是将结晶器产生的二次蒸汽再压缩，提高蒸汽的温度，重新利用，蒸汽进口温度为90°C，出口温度为110°C,蒸汽流量为2400Kg/h。

（4）强制循环泵

口径为DN300，材质为316L不锈钢的轴流泵，电机功率为30KW,流量为

200m3/h.

(5)仪表自动化控制

对系统内的流量、温度、压力、液位都采用PLC自动化控制，PLC采用”西门子公司”的产品，传感器和变送器：采用“上海望源公司“产品。控制阀等执行机构：采用”杭州良工阀门公司“产品，

（6）电器控制：

电器元件采用施耐德公司的产品，电缆采用江苏远东公司产品，

（7）其他

在制造厂进行预组装，及冷模试车，然后进行拆卸、表面处理、及装箱发运，具体材质根据工艺要求确定。

七、本工艺的优点：

（1）选用DTB型式的结晶器有利于得到分布均匀和粒度较大的晶体，有利于后续的过滤和干燥，可以大大降低后续过程的能耗。

（2）结晶器的设计既要考虑过饱和溶液中形成晶核，又需要顾及这些晶核微粒长大到所需产品粒度的范围。我们在结晶器设计中，依靠计算流体力学工具，综合考虑停留时间、流速、设备表面特性、pH值等因素对结晶过程的影响，对结晶器的结构进行优化，为晶体的生长提供良好的条件。

(3)选用卧式加热器采用双回程列管，物料在管内流速大大提高，更利于对饱和溶液的无机盐物料的蒸发，不容易结疤，结垢，使得系统更加稳定。

(4)采用MVR蒸汽压缩技术,蒸汽的热效率相当于二十效蒸发器的效能,正常运行蒸汽消耗为“零”消耗。同时大大的缩短了工艺流程,节能效果十分的明显.

(4)占地面积小、操作人员少；配套的公用工程项目少。

(5) 采用全自动化控制，操作更加稳定可靠。

(6)无需采用真空泵,节省电耗.

(7)蒸发系统产生的二次蒸汽经压缩后再利用,省掉了蒸汽冷凝器,同时也节省了冷凝水的消耗,更加节能.