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专利名称：基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置及其浓缩工艺

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210771580.9

专利申请（专利权）人：广西埃索凯循环开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：广西壮族自治区钦州市钦北区大垌镇皇马工业园区四区

专利发明（设计）人：陈盼,陈乐军,梁余威,曾英成,刘伟,蓝会盛,潘俊源

专利摘要：本发明提供一种基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置，包括浓缩组件、换热器、水汽分离器；还包括一效换热器、二效换热器、三效换热器、储水桶，所述三效换热器上开设有冷流体进口。本硫酸锌溶液浓缩装置在原有结构基础上，增设一效换热器、二效换热器以及三效换热器，改变现有只有一个换热器的结构，使硫酸锌溶液进行多次换热，不仅大大提高了硫酸锌溶液蒸发量，而且蒸汽多级循环利用，大大提高了蒸汽的利用率、耗能少，从而提升浓缩装置的工作效率，同时实现节能减排的目的。本发明还提供本装置的浓缩流程，本浓缩流程设计合理，使硫酸锌溶液进行多次换热、蒸汽多级交叉利用，实现硫酸锌溶液蒸发量大以及最大程度利用蒸汽。

主权利要求：
1.基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置的浓缩工艺，包括浓缩组件(1)，所述浓缩组件(1)包含若干个浓缩桶，所述浓缩组件(1)的底侧设有生蒸汽进管(1?1)、上侧设有乏蒸汽出管(1?2)，所述浓缩组件(1)通过蒸汽管与换热器(2)的热流体进口连接，所述换热器(2)的热流体出口通过蒸汽管与水汽分离器(3)连接，所述水汽分离器(3)上设有冷凝水排放管(3?1)；其特征在于：所述换热器(2)通过液体管与一效换热器(4)的冷液体进口连接，所述一效换热器(4)的冷液体出口通过液体管与二效换热器(5)的热流体进口连接，所述一效换热器(4)上开设有生蒸汽进口(4?1)，所述一效换热器(4)通过蒸汽管与换热器(2)的热流体进口连接，所述一效换热器(4)通过乏蒸汽管与二效换热器(5)的冷流体进口连接，所述二效换热器(5)的热液体出口通过液体管与浓缩组件(1)连接，所述二效换热器(5)的冷流体出口通过蒸汽管与三效换热器(6)的热流体进口连接，且所述二效换热器(5)还通过乏蒸汽管与三效换热器(6)的热流体进口连接，所述三效换热器(6)的热流体出口通过液体管与储水桶(7)连接，所述三效换热器(6)的冷流体出口通过液体管与换热器(1)的冷流体进口连接，所述三效换热器(6)上开设有冷流体进口(6?1)；
本浓缩装置的浓缩工艺，包括以下工艺走向：
(1)硫酸锌溶液走向：将温度为40～50℃的硫酸锌溶液从冷流体进口(6?1)进入三效换热器(6)中，进行换热升温至90～100℃从三效换热器(6)的冷流体出口进入换热器(2)内，继续换热升温至110～120℃从换热器(2)进入一效换热器(4)内，继续换热升温至120～130℃从一效换热器(4)进入二效换热器(5)，进行闪蒸换热降温至110～120℃从二效换热器(5)进入浓缩组件(1)，在蒸汽作用下进行浓缩结晶；
(2)蒸汽走向：将温度为160～180℃的蒸汽通入浓缩组件(1)和一效换热器(4)内，蒸汽在浓缩组件(1)内进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器(2)继续换热，产生的乏蒸汽进行排空，在换热器(2)换热完成后进入水汽分离器(3)进行分离，产生的冷凝水通入锅炉再次利用，蒸汽在一效换热器(4)进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器(2)继续换热，产生的乏蒸汽进入二效换热器(5)进行闪蒸，闪蒸产生的冷凝水、乏蒸汽及其换热器(2)换热产生的乏蒸汽均作为热源进入三效换热器(6)进行换热，换热后产生的冷凝水通入储水桶(7)进行储存，可作为工艺热水供生产使用，产生的乏蒸汽可通入需加热装置。
2.根据权利要求1所述的基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置的浓缩工艺，其特征在于：所述换热器(2)上还设有与浓缩组件(1)连接的液体备用管(8)。 说明书 : 基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置及其浓缩工艺技术领域[0001] 本发明涉及一种一水硫酸锌的生产，具体涉及一种基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置及其浓缩工艺。背景技术[0002] 一水硫酸锌(ZnSO4·H2O)是一种重要的无机锌盐，作为锌补充剂广泛用于饲料、肥料、制药、印染、化工、化纤、选矿、防腐、电解等领域。采用氧化锌或次氧化锌生产一水硫酸锌的生产流程一般为：氧化锌或次氧化锌漂洗→氧化锌或次氧化锌+硫酸→浸出反应→过滤→滤液除铁→除镉→压滤→蒸发浓缩结晶→离心脱水→干燥→包装。其中蒸发浓缩结晶一般利用蒸汽加热进行。[0003] 目前，硫酸锌溶液浓缩装置如图3所示，包括浓缩组件，所述浓缩组件包含若干个浓缩桶，所述浓缩组件的底侧设有生蒸汽进管、上侧设有乏蒸汽出管，所述浓缩组件通过蒸汽管与换热器的热流体进口连接，所述浓缩组件通过液体管与换热器的冷流体出口连接，所述换热器上开设有冷流体进口，所述换热器的热流体出口通过蒸汽管与水汽分离器连接，所述水汽分离器上设有冷凝水排放管。需要浓缩的硫酸锌溶液从冷流体进口进入换热器进行换热升温，升温后的硫酸锌溶液进入浓缩组件，在生蒸汽的加热下进行浓缩结晶。硫酸锌溶液只在换热器内进行一次换热升温，且生蒸汽先提供浓缩加热再进行换热加热，也仅进行二次利用，从而导致硫酸锌溶液蒸发量少，即浓缩装置生产效率低，且蒸汽利用率低，耗能大。发明内容[0004] 针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置，本硫酸锌溶液浓缩装置在原有结构基础上，增设一效换热器、二效换热器以及三效换热器，改变现有只有一个换热器的结构，使硫酸锌溶液进行多次换热，不仅大大提高了硫酸锌溶液蒸发量，而且蒸汽多级循环利用，大大提高了蒸汽的利用率、耗能少，从而提升浓缩装置的工作效率，同时实现节能减排的目的；本发明还提供本装置的其浓缩工艺，本浓缩流程设计合理，使硫酸锌溶液进行多次换热、蒸汽多级交叉利用，实现硫酸锌溶液蒸发量大以及最大程度利用蒸汽。[0005] 为了达到上述目的，本发明采取的技术方案：[0006] 基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置，与现有结构相同的是：包括浓缩组件，所述浓缩组件包含若干个浓缩桶，所述浓缩组件的底侧设有生蒸汽进管、上侧设有乏蒸汽出管，所述浓缩组件通过蒸汽管与换热器的热流体进口连接，所述换热器的热流体出口通过蒸汽管与水汽分离器连接，所述水汽分离器上设有冷凝水排放管；所不同的是：所述换热器通过液体管与一效换热器的冷液体进口连接，所述一效换热器的冷液体出口通过液体管与二效换热器的热流体进口连接，所述一效换热器上开设有生蒸汽进口，所述一效换热器通过蒸汽管与换热器的热流体进口连接，所述一效换热器通过乏蒸汽管与二效换热器的冷流体进口连接，所述二效换热器的热液体出口通过液体管与浓缩组件连接，所述二效换热器的冷流体出口通过蒸汽管与三效换热器的热流体进口连接，且所述二效换热器还通过乏蒸汽管与三效换热器的热流体进口连接，所述三效换热器的热流体出口通过液体管与储水桶连接，所述三效换热器的冷流体出口通过液体管与换热器的冷流体进口连接，所述三效换热器上开设有冷流体进口。[0007] 作为优选技术方案，为了防止一效换热器、二效换热器以及三效换热器其中一个或任意两个或三个发生故障时，保证硫酸锌溶液还可继续浓缩，避免生产非计划停机，确保生产持续进行，所述换热器上还设有与浓缩组件连接的液体备用管。[0008] 基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置的浓缩工艺，包括以下工艺走向：[0009] (1)硫酸锌溶液走向：将温度为40～50℃的硫酸锌溶液从冷流体进口进入三效换热器中，进行换热升温至90～100℃从三效换热器的冷流体出口进入换热器内，继续换热升温至110～120℃从换热器进入一效换热器内，继续换热升温至120～130℃从一效换热器进入二效换热器，进行闪蒸换热降温至110～120℃从二效换热器进入浓缩组件，在蒸汽作用下进行浓缩结晶；[0010] (2)蒸汽走向：将温度为160～180℃的蒸汽通入浓缩组件和一效换热器内，蒸汽在浓缩组件内进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器继续换热，产生的乏蒸汽进行排空，在换热器换热完成后进入水汽分离器进行分离，产生的冷凝水通入锅炉再次利用，蒸汽在一效换热器进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器继续换热，产生的乏蒸汽进入二效换热器进行闪蒸，闪蒸产生的冷凝水、乏蒸汽及其换热器换热产生的乏蒸汽均作为热源进入三效换热器进行换热，换热后产生的冷凝水通入储水桶进行储存，可作为工艺热水供生产使用，产生的乏蒸汽可通入需加热装置。[0011] 与现有技术相比，本发明具有的有益效果：[0012] 1、本硫酸锌溶液浓缩装置在原有结构基础上，增设一效换热器、二效换热器以及三效换热器，改变现有只有一个换热器的结构，使硫酸锌溶液进行多次换热，不仅大大提高了硫酸锌溶液蒸发量，而且蒸汽多级循环利用，大大提高了蒸汽的利用率、耗能少，从而提升浓缩装置的工作效率，同时实现节能减排的目的。[0013] 2、换热器上还设有与浓缩组件连接的液体备用管，有效防止一效换热器、二效换热器以及三效换热器其中一个或任意两个或三个发生故障时，保证硫酸锌溶液还可继续浓缩，避免生产非计划停机，确保生产持续进行。[0014] 3、本浓缩流程设计合理，使硫酸锌溶液进行多次换热、蒸汽多级交叉利用，实现硫酸锌溶液蒸发量大以及最大程度利用蒸汽。附图说明[0015] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地详细说明。[0016] 图1为本发明的结构示意图；[0017] 图2为本浓缩装置的流程示意图；[0018] 图3为现有硫酸锌溶液的结构示意图；[0019] 附图标号：1、浓缩组件，1?1、生蒸汽进管，1?2、乏蒸汽出管，2、换热器，3、水汽分离器，3?1、冷凝水排放管，4、一效换热器，4?1、生蒸汽进口，5、二效换热器，6、三效换热器，6?1、冷流体进口，7、储水桶，8、液体备用管。具体实施方式[0020] 如图1所示提出本发明一种具体实施例，基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置，与现有结构相同的是：包括浓缩组件1，所述浓缩组件1包含若干个浓缩桶，本实施例设置包含18个浓缩桶，所述浓缩组件1的底侧设有生蒸汽进管1?1、上侧设有乏蒸汽出管1?2，则从锅炉出来的生蒸汽通过生蒸汽进管1?1进入浓缩组件1进行加热使其进行浓缩结晶，进行浓缩结晶后产生的乏蒸汽从乏蒸汽出管1?2排出，所述浓缩组件1通过蒸汽管与换热器2的热流体进口连接，则生蒸汽进行浓缩结晶后形成的变成生蒸汽冷凝水作为热流体进入换热器2进行换热，所述换热器2的热流体出口通过蒸汽管与水汽分离器3连接，则蒸汽进行换热后形成水蒸气进入水汽分离器3中进行水汽分离，所述水汽分离器3上设有冷凝水排放管3?1，则水汽分离后产生的冷凝水从冷凝水排放管3?1排出，本实施例设置分离产生的冷凝水通入锅炉中再次使用；所不同的是：所述换热器2通过液体管与一效换热器4的冷液体进口连接，则换热器2内的液体进入一效换热器4进行换热升温，所述一效换热器4的冷液体出口通过液体管与二效换热器的热流体进口连接，则一效换热器4内的液体进入二效换热器5进行换热降温，所述一效换热器4上开设有生蒸汽进口4?1，则从锅炉出来的生蒸汽作为热流体进入一效换热器4进行换热，所述一效换热器4通过蒸汽管与换热器2的热流体进口连接，则生蒸汽在一效换热器4进行换热后变成生蒸汽冷凝水进入换热器2内作为热源，所述一效换热器4通过乏蒸汽管与二效换热器5的冷流体进口连接，则生蒸汽在一效换热器4进行换热后产生的乏蒸汽进行换热升温后，所述二效换热器5的热液体出口通过液体管与浓缩组件1连接，则在二效换热器5与乏蒸汽进行换热降温后的液体进入浓缩组件1进行浓缩结晶，所述二效换热器5的冷流体出口通过蒸汽管与三效换热器6的热流体进口连接，且所述二效换热器5还通过乏蒸汽管与三效换热器6的热流体进口连接，则在二效换热器5进行升温后形冷凝水和尚未进行升温的乏蒸汽均作为热源进入三效换热器内，所述三效换热器6的热流体出口通过液体管与储水桶7连接，则乏蒸汽进行换后变成冷凝水进入储水桶7中进行储存利用，可以作为生产中所需的工艺热水，所述三效换热器6的冷流体出口通过液体管与换热器1的冷流体进口连接，则在三效换热器进行换热后的液体作为冷流体进入换热器1中进行换热，所述三效换热器6上开设有冷流体进口6?1，则需要浓缩结晶的硫酸锌溶液通过冷流体进口6?1进入三效换热器进行换热升温，本实施例设置通入的硫酸锌溶液温度为45℃。[0021] 所述换热器2上还设有与浓缩组件1连接的液体备用管8，有效防止一效换热器4、二效换热器5以及三效换热器6其中一个或任意两个或三个发生故障时，保证硫酸锌溶液还可继续浓缩，避免生产非计划停机，确保生产持续进行。[0022] 基于蒸汽加热的硫酸锌溶液浓缩装置的浓缩工艺，包括以下工艺走向：[0023] (1)硫酸锌溶液走向：将温度为40～50℃的硫酸锌溶液从冷流体进口6?1进入三效换热器6中，进行换热升温至90～100℃从三效换热器6的冷流体出口进入换热器2内，继续换热升温至110～120℃从换热器2进入一效换热器4内，继续换热升温至120～130℃从一效换热器4进入二效换热器5，进行闪蒸换热降温至110～120℃从二效换热器5进入浓缩组件1，在蒸汽作用下进行浓缩结晶；[0024] (2)蒸汽走向：将温度为160～180℃的蒸汽通入浓缩组件1和一效换热器4内，蒸汽在浓缩组件1内进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器2继续换热，产生的乏蒸汽进行排空，在换热器2换热完成后进入水汽分离器3进行分离，产生的冷凝水通入锅炉再次利用，蒸汽在一效换热器4进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器2继续换热，产生的乏蒸汽进入二效换热器5进行闪蒸，闪蒸产生的冷凝水、乏蒸汽及其换热器2换热产生的乏蒸汽均作为热源进入三效换热器6进行换热，换热后产生的冷凝水通入储水桶进行储存，可作为工艺热水供生产使用，产生的乏蒸汽可通入需加热装置。如图2所示。[0025] 本发明使用时：[0026] 硫酸锌溶液工艺走向：将温度为45℃的硫酸锌溶液从冷流体进口6?1进入三效换热器6中，进行换热升温至98℃从三效换热器6的冷流体出口进入换热器2内，继续换热升温至107℃从换热器2进入一效换热器4内，继续换热升温至125℃从一效换热器4进入二效换热器5，进行闪蒸换热降温至112℃从二效换热器5进入浓缩组件1，在蒸汽作用下进行浓缩结晶；[0027] 蒸汽走向：将温度为180℃的蒸汽通入浓缩组件1和一效换热器4内，蒸汽在浓缩组件1内进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器2继续换热，产生的乏蒸汽进行排空，在换热器2换热完成后进入水汽分离器3进行分离，产生的冷凝水通入锅炉再次利用，蒸汽在一效换热器4进行换热完成后变成生蒸汽冷凝水进入换热器2继续换热，产生的乏蒸汽进入二效换热器5进行闪蒸，闪蒸产生的冷凝水、乏蒸汽及其换热器2换热产生的乏蒸汽均作为热源进入三效换热器6进行换热，换热后产生的冷凝水通入储水桶进行储存，可作为工艺热水供生产使用，产生的乏蒸汽通入需加热装置。[0028] 在本浓缩装置按照上述浓缩流程下，相比现有的浓缩装置，可增加硫酸锌溶液3.66T/H的蒸发量，即对应地减少蒸汽使用量。[0029] 当然，上面只是结合附图对本发明优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本发明的实施范围，凡依本发明的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

专利地区：广西

专利申请日期：2022-06-30

专利公开日期：2024-11-08

专利公告号：CN114917601B