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硫酸亚铁真空冷却结晶

(2021-02-16 18:46:07)
标签:

硫酸亚铁真空结晶

分类: 结晶器

                                                 硫酸亚铁真空冷却结晶


硫酸亚铁使用夹套冷却结晶器就可以了,为什么还要讨论硫酸亚铁真空冷却结晶,先说一下历史原因,主要就是硫酸法钛白粉行业设计此项目时,正好有人觉得这样也可以,所以拍板就这么干吧。

注意:硫酸亚铁真空结晶属于连续结晶的范畴,连续结晶要求要有一定的产量限制,所以只适合年产量大于4000吨7水硫酸亚铁的项目。

所以:如果年产2000吨7水硫酸亚铁的项目,你想采用硫酸亚铁真空结晶的方式,一定是脑袋被某些人给误导了。

 

对于硫酸亚铁真空冷却结晶到底行不行?到底是否合理?

注意:真空结晶中使用了水蒸气喷射真空泵,当然也可以多级水蒸气喷射真空泵,水蒸气喷射真空泵和罗茨真空泵配合,其他真空形式都可以。

效果评价

作为一级真空缺点:真空度低,降温效果有限。

作为二级高真空缺点:真空度高,降温效果好,生蒸汽如果价格高比如大于150元/吨,那么能耗太高了,成本负担不起。

 

 

硫酸亚铁真空闪蒸结晶优化设计:


1、硫酸亚铁结晶工艺流程:采用一级OSLO真空浓缩连续结晶工艺+二级冷却结晶器+连续离心机

2、工艺流程简述:

    真空结晶的介绍
  1、真空结晶器的工作原理
   真空式结晶器与蒸发式结晶器的区别是前者真空度更高,要求操作温度下的饱和蒸汽压(绝对)与该温度下溶液的总蒸汽分压相等。操作温度一般都要低于大气温度或者最高是接近气温。真空式结晶器的原料溶液多半是靠装置外部的加热器预热,然后注入结晶器。当进入真空蒸发器后,立即发生闪蒸效应,瞬间即可把蒸汽抽走,随后就开始继续降温过程,当达到稳定状态后,溶液的温度与饱和蒸汽压力相平衡。因此真空结晶器既有蒸发效应又有制冷的效应,也就是同时起到移去溶剂与冷却溶液的作用。溶液变化沿着溶液浓缩与冷却的两个方向前进,迅速接近介稳区。
真空结晶器一般没有加热器或者冷却器,如果要使溶液升温或者预冷都是在不饱和状态下进行。这就避免了在复杂的表面换热器上析出结晶,延长了换热器的使用周期,防止了因结垢降低换热能力等现象。溶液接近饱和后,一定要离开列管装置,这时蒸发、降温立即送到结晶器上部的蒸发室中,在蒸发室的沸腾液面上进行,这样也就不存在结垢问题。但是,在蒸发室闪急蒸发时,沸腾界面上的雾滴飞溅是很严重的。仍然要黏结在蒸发室器壁上形成晶垢。需要在蒸发室的顶部附加一周向器壁喷洒的特殊洗涤喷管或洗水溢流环,在生产过程中定期地用清水清洗,以避免蒸发器截面逐渐缩小而带来的生产能力下降,且可以在不中断生产而得到清洗的效果。
Oslo真空冷却结晶的特点
由于生产规模比较大,结晶过程若采用传统的表面冷却换热需要的换热面积很大,设备投资、装机功率也都将很大。本方案采用混浆型的Oslo真空冷却结晶,与直接采用冷却结晶形式相比设备投资小,运行费用低,操作稳定性好。
此种结晶器的主要特点为:
1、晶核的发生速率小,有利于晶体长大
2、设备内部不易结疤
3、单位体积的生产强度大
4、产品的粒度均匀
5、设备能耗低
6、设备整体工艺可控性高


高温的硫酸亚铁首先进入真空浓缩结晶器内在高真空的闪蒸室内闪蒸浓缩,二次蒸汽排出到高位冷凝器进行冷凝,冷凝水自流到冷凝水罐,不凝气体由2级高真空泵排出。

 

真空度和水蒸气温度关系;

 

压力 压力 温度 汽化潜热
p / MPa p / Pa t/ γ/
0.001 1000 6.9491 2484.1
0.002 2000 17.5403 2459.1
0.003 3000 24.1142 2443.6
0.004 4000 28.9533 2432.2
0.005 5000 32.8793 2422.8
0.006 6000 36.1663 2415
0.007 7000 38.9967 2408.3
0.008 8000 41.5075 2402.3
0.009 9000 43.7901 2396.8
0.01 10000 45.7988 2392

 

 

通过外置的立式轴流泵或者卧式轴流泵在系统内强制循环,闪蒸室内温度控制在40左右,考虑平均停留时间2~4小时,底部的晶浆用出料泵排入冷却型结晶器通过夹套进一步冷却,同时晶体进一步长大。

离心机根据产量可以使用普通三足吊带离心机,或者连续推料离心机。
离心分离后的含硫酸母液返回系统。

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