一种硫酸锰溶液结晶装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种硫酸锰溶液结晶装置和方法，属于溶液结晶领域，在硫酸锰结晶过程中提温提压，降低硫酸锰的溶解度，大量硫酸锰晶体能够析出，而且不需要重复结晶，降低了结晶能耗。根据硫酸锰溶液的特性，硫酸锰溶液的溶解度随着温度的升高而降低，在压力为0.25MPa，温度为138℃工况条件下，硫酸锰在水中的溶解度为4.2%，大量的硫酸锰会从溶液中以结晶形式析出来，利用蒸发结晶器和过滤干燥机配合使用完成硫酸锰溶液的结晶，过滤干燥机下部滤液区的滤液中的硫酸锰浓度仅为4.2%，在滤液泵的推动下通过滤液泵出口管送到下一工序，无须再送回蒸发结晶器继续蒸发水份，所以硫酸锰溶液高温结晶方法是一种非常节能的结晶工艺技术。

Crystallization device and method for manganese sulfate solution

The invention discloses a crystallizing device and method for manganese sulfate solution, belonging to the field of solution crystallization. In the process of manganese sulfate crystallization, the temperature and pressure are raised, the solubility of manganese sulfate is reduced, a large number of manganese sulfate crystals can be precipitated, and the repeated crystallization is not required, and the crystallization energy consumption is reduced. According to the characteristics of manganese sulphate solution, the solubility of manganese sulphate solution decreases with the increase of temperature. The solubility of manganese sulphate in water is 4.2% under the condition of pressure 0.25 MPa and temperature 138 C. A large amount of manganese sulphate will be precipitated from the solution in the form of crystallization. The evaporative crystallizer and filter dryer are used together. The concentration of manganese sulfate in the filtrate of the lower filter area of the filter dryer is only 4.2% when the manganese sulfate solution is crystallized. Under the impetus of the filter pump, it is sent to the next process through the outlet pipe of the filter pump. There is no need to send it back to the evaporator to continue evaporating water. Therefore, the high temperature crystallization of manganese sulfate solution is a very energy-saving crystallizer. Art and technology.

【技术实现步骤摘要】
一种硫酸锰溶液结晶装置和方法
本专利技术属于溶液结晶领域，尤其涉及一种硫酸锰溶液结晶装置和方法。
技术介绍
在湿法冶金行业中硫酸锰溶液的结晶都是在常压的工况条件下进行结晶，但常压下硫酸锰在水中的溶解度较大，约为22.3%，所以硫酸锰溶液在常压下的结晶需将溶液蒸发浓缩到过饱和溶液让硫酸锰结晶，然后将含有硫酸锰结晶的晶浆送离心机进行分离就得硫酸锰结晶产品，但离心机的滤液是一种饱和溶液，其中硫酸锰的浓度为22.3%，可见硫酸锰含量很高，要将其中的硫酸锰分离出来须将滤液送回到结晶器内进行重复蒸发浓缩结晶，但在重复蒸发浓缩结晶过程中需消费大量的加热蒸汽，所以硫酸锰溶液在常压下的结晶能耗很高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种硫酸锰溶液结晶装置和方法，在硫酸锰结晶过程中提温提压，降低硫酸锰的溶解度，大量硫酸锰晶体能够析出，而且不需要重复结晶，降低了结晶能耗。为实现以上目的本专利技术采用如下技术方案：一种硫酸锰溶液结晶装置，包括蒸发结晶器7顶端连接温度调节阀8，温度调节阀连接二次蒸汽出口管9，蒸发结晶器7侧面下端通过强制循环泵进口管2与强制循环泵3连接，强制循环泵进口管2靠近强制循环泵3的一端连接溶液进口管，蒸发结晶器7侧面上端通过加热器出口管6与加热器5连接，加热器5另一端通过强制循环泵出口管4与强制循环泵3连接，加热器5侧面连接加热蒸汽进管口10，加热器5下端侧面通过加热器冷凝水出管口11连接冷凝水罐12，冷凝水罐12底端连接冷凝水出管口13，蒸发结晶器7的底端通过晶浆泵进口管14与晶浆泵15连接，晶浆泵15通过晶浆泵出口管16与过滤干燥机17顶端侧面连接，过滤干燥机17顶端另一侧设有压缩空气进口管22，过滤干燥机17侧面设有卸料孔21，过滤干燥机17内设有过滤部件18，过滤干燥机17顶端中间连接滤层结晶翻卸料器19并延伸至内部过滤部件18上方，滤层结晶翻卸料器19上连接电动机20，过滤干燥机17底端通过滤液泵进口管23连接滤液泵24，滤液泵24设有滤液泵出管口25。一种硫酸锰溶液结晶方法，包括：硫酸锰溶液通过进口管1送到强制循环泵进口管2中，在强制循环泵3的推动下，和蒸发结晶器7内溶液一起通过强制循环泵出口管4被送到加热器5管程内，加热蒸汽通过加热蒸汽进口管10送到加热器5壳程内，加热器5管程中的溶液在向上流动过程中与壳程里的加热蒸汽进行强烈的热交换，溶液得到加热并逐步提温，同时蒸发结晶器7内的压力逐步提高，溶液在提压提温过程中硫酸锰的溶解度会逐浙降低达到过饱和状态析出结晶，当溶液压力达到0.25MPa，温度为138℃时，溶液中硫酸锰的溶解度为4.2%，大量的硫酸锰会从溶液中以结晶形式析出来，由于重力的作用它会沉集到蒸发结晶器7下部，蒸发结晶器7上部的清液和补充进来的溶液一起继续在加热器5和蒸发结晶器7中循环，料液在循环的过程中不断有硫酸锰结晶出来沉到蒸发结晶器7下部，蒸发产生的二次蒸汽经温度调节阀8和二次蒸汽出口管9排出，排出量要与蒸发结晶器7内的温度联锁，保证蒸发结晶器7内的温度为为138℃，加热器5产生的冷凝水通过加热器冷凝水出口管11送到冷凝水罐12，再通过冷凝水出口管13送出，蒸发结晶器7下部的硫酸锰结晶增加到一定量的时候，通过晶浆泵进口管14将硫酸锰晶浆送到晶浆泵15内，在晶浆泵15的推动下通过晶浆泵出口管16送到过滤干燥机17内，过滤干燥机17由过滤部件18分成两个区域，过滤部件18上部区域为晶浆滤饼区，控制其压力为0.25MPa，过滤部件18下部区域为滤液区，它是一个常压区，当过滤部件18上部晶浆滤饼区送入的晶浆到一定的容积时停止进料，随后将压缩空气通过压缩空气进口管22送到过滤干燥机17的上部晶浆滤饼区内，硫酸锰晶浆在重力和压差的双重作用下，硫酸锰晶浆中的饱和溶液透过过滤部件18进入过滤干燥机17下部的滤液区，硫酸锰结晶会被截留在过滤部件18上部的晶浆滤饼区，为了保证硫酸锰结晶滤饼的通透性，滤层结晶翻卸料器19在电动机20驱动下不断地上下运行并翻动硫酸锰结晶滤饼，使硫酸锰结晶中的附着饱和溶液基本过滤到过滤干燥机17下部的滤液区，最终可从卸料孔21取出干燥硫酸锰结晶，过滤干燥机17下部滤液区的滤液中的硫酸锰浓度仅为4.2%，通过滤液泵进口管23送到滤液泵24，在滤液泵24的推动下通过滤液泵出口管25送到下一工序。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种硫酸锰溶液结晶装置和方法，在结晶过程中加热器管程中的溶液在向上流动过程中与壳程里的加热蒸汽进行强烈的热交换，溶液得到加热并逐步提温，同时蒸发结晶器内的压力逐步提高，溶液在提压提温过程中硫酸锰的溶解度会逐渐降低达到过饱和状态析出结晶，当溶液压力达到0.25MPa，温度为138℃时，溶液中硫酸锰的溶解度为4.2%，大量的硫酸锰会从溶液中以结晶形式析出来；滤层结晶翻卸料器在电动机驱动下不断地上下运行并翻动硫酸锰结晶滤饼，使硫酸锰结晶中的附着饱和溶液基本过滤到过滤干燥机下部的滤液区，可从卸料孔取出干燥硫酸锰结晶，也保证了硫酸锰结晶滤饼的通透性，过滤干燥机下部滤液区的滤液中的硫酸锰浓度仅为4.2%，通过滤液泵进口管送到滤液泵，在滤液泵的推动下通过滤液泵出口管送到下一工序，无须再送回蒸发结晶器继续蒸发水份，所以本专利技术硫酸锰溶液结晶工艺是一种非常节能的结晶工艺。附图说明图1为本专利技术硫酸锰溶液结晶装置图，其中：１为硫酸锰溶液进口管，２为强制循环泵进口管，3为强制循环泵，4为强制循环泵出口管，5为加热器，6为加热器出口管，7为蒸发结晶器，8为温度调节阀，9为二次蒸汽出口管，10为加热蒸汽进口管，11为加热器冷凝水出口管，12为冷凝水罐，13为冷凝水出口管，14为晶浆泵进口管，15为晶浆泵，16为晶浆泵出口管，17为过滤干燥机，18为过滤部件，19为滤层结晶翻卸料器，20为电动机，21为卸料孔，22为压缩空气进口管，23为滤液泵进口管，24为滤液泵，25为滤液泵出口管。具体实施方式硫酸锰溶液通过硫酸锰溶液进口管1送到强制循环泵进口管2中，在强制循环泵3的推动下，和蒸发结晶器7内溶液一道通过强制循环泵出口管4被送到加热器5管程内，加热蒸汽通过加热蒸汽进口管10送到加热器5壳程内，加热器5管程中的溶液在向上流动过程中与壳程里的加热蒸汽进行强烈的热交换，溶液得到加热并逐步提温，同时蒸发结晶器7内的压力逐步提高，溶液在提压提温过程中硫酸锰的溶解度会逐浙降低达到过饱和状态析出结晶，当溶液压力达到0.25MPa，温度为138℃时，溶液中硫酸锰的溶解度为4.2%，大量的硫酸锰会从溶液中以结晶形式析出来，由于重力的作用它会沉集到蒸发结晶器7下部，蒸发结晶器7上部的清液和补充进来的溶液一道继续在加热器5和蒸发结晶器7中循环，料液在循环的过程中不断有硫酸锰结晶出来沉到蒸发结晶器7下部，蒸发产生的二次蒸汽经温度调节阀8和二次蒸汽出口管9排出，排出量与蒸发结晶器7内的温度联锁，保证蒸发结晶器7内的温度为138℃，加热器5产生的冷凝水通过加热器冷凝水出口管11送到冷凝水罐12，再通过冷凝水出口管13送出。蒸发结晶器7下部的硫酸锰结晶增加到一定量的时候，通过晶浆泵进口管14将硫酸锰晶浆送到晶浆泵15内，在晶浆泵15的推动下通过晶浆泵出口管16送到过滤干燥机17内，过滤干燥机17由过滤部件18分成两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫酸锰溶液结晶装置，其特征在于，包括蒸发结晶器(7)顶端连接温度调节阀(8)，温度调节阀连接二次蒸汽出口管(9)，蒸发结晶器(7)侧面下端通过强制循环泵进口管(2)与强制循环泵(3)连接，强制循环泵进口管(2)靠近强制循环泵(3)的一端连接溶液进口管，蒸发结晶器(7)侧面上端通过加热器出口管(6)与加热器(5)连接，加热器(5)另一端通过强制循环泵出口管(4)与强制循环泵(3)连接，加热器(5)侧面连接加热蒸汽进管口(10)，加热器(5)下端侧面通过加热器冷凝水出管口(11)连接冷凝水罐(12)，冷凝水罐(12)底端连接冷凝水出管口(13)，蒸发结晶器(7)的底端通过晶浆泵进口管(14)与晶浆泵(15)连接，晶浆泵(15)通过晶浆泵出口管(16)与过滤干燥机(17)顶端侧面连接，过滤干燥机(17)顶端另一侧设有压缩空气进口管(22)，过滤干燥机(17)侧面设有卸料孔(21)，过滤干燥机(17)内设有过滤部件(18)，过滤干燥机(17)顶端中间连接滤层结晶翻卸料器(19)并延伸至内部过滤部件(18)上方，滤层结晶翻卸料器(19)上连接电动机(20)，过滤干燥机(17)底端通过滤液泵进口管(23)连接滤液泵(24)，滤液泵(24)设有滤液泵出管口(25)。...

【技术特征摘要】
1.一种硫酸锰溶液结晶装置，其特征在于，包括蒸发结晶器(7)顶端连接温度调节阀(8)，温度调节阀连接二次蒸汽出口管(9)，蒸发结晶器(7)侧面下端通过强制循环泵进口管(2)与强制循环泵(3)连接，强制循环泵进口管(2)靠近强制循环泵(3)的一端连接溶液进口管，蒸发结晶器(7)侧面上端通过加热器出口管(6)与加热器(5)连接，加热器(5)另一端通过强制循环泵出口管(4)与强制循环泵(3)连接，加热器(5)侧面连接加热蒸汽进管口(10)，加热器(5)下端侧面通过加热器冷凝水出管口(11)连接冷凝水罐(12)，冷凝水罐(12)底端连接冷凝水出管口(13)，蒸发结晶器(7)的底端通过晶浆泵进口管(14)与晶浆泵(15)连接，晶浆泵(15)通过晶浆泵出口管(16)与过滤干燥机(17)顶端侧面连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾锡华，杜修权，彭小红，
申请(专利权)人：江苏迈克化工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32