石膏磁晶种阻垢除垢系统以及蒸发结晶系统技术方案

本实用新型专利技术涉及阻垢除垢技术领域，提供了石膏磁晶种阻垢除垢系统以及蒸发结晶系统，其中，石膏磁晶种阻垢除垢系统包括晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与待处理设备连接形成晶种循环回路，所述晶种循环子系统包括磁场发生装置，所述磁场发生装置用于磁化流过所述磁场发生装置的石膏晶种以形成石膏磁晶种。蒸发结晶系统包括结晶器和所述的晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与所述结晶器连接形成晶种循环回路。本实用新型专利技术通过磁化晶种对待处理设备进行阻垢除垢，磁化晶种在待处理设备与晶种循环子系统之间循环流动，稳定保持晶种的磁化状态，增强阻垢除垢效果。

Scale inhibition and removal system of gypsum magnetic crystal seed and evaporation crystallization system

【技术实现步骤摘要】
石膏磁晶种阻垢除垢系统以及蒸发结晶系统
本技术涉及阻垢除垢
，特别是涉及石膏磁晶种阻垢除垢系统以及蒸发结晶系统。
技术介绍
化工生产过程包括流体流动、传热、传质等过程，化工过程的进行需要化工设备的配合，化工设备长期运行容易出现结垢、堵塞等问题，结垢、堵塞等问题不仅影响设备的运行效率，还存在安全隐患。设备结垢是指流体中的组分或杂质在与之相接触的表面上逐渐结晶或吸附而积累起来的一层固态物质，其中，换热设备污垢广泛存在于各种传热过程中。根据对工业生产中各种类型的传热、换热设备的调查表明，都存在不同程度的污垢问题。换热面的结垢是一个非常严重的生产问题，它影响了换热设备的合理设计和正常运行。换热面上的污垢通常以固态混合物的形态存在，是热的不良导体，其导热系数低，严重影响设备的换热效率。换热面上结晶或结垢不仅恶化换热设备的传热性能，增大了金属材料的消耗，而且污垢层增厚后减少了流体的流通截面积，增大了流体阻力，输送流体的泵或风机的功率也随之增大，增大设备运行能耗。此外，换热面上污垢的聚集，常常会引起局部受热不均而导致机械性能下降，引发事故，也会引起换热面的局部腐蚀甚至穿孔，严重地威胁着化工设备的安全运行。尤其是蒸发结晶过程，蒸发结晶过程的速率主要由传热速率控制，在实际生产过程中，结晶器的换热部位往往由于污垢的形成而使生产效率大大下降，有时必须停产清洗设备才能使生产恢复正常，给生产带来极大的不便，同时造成能量消耗、设备生产能力下降、生产成本上升。在高盐废水零排放过程，高盐废水水质前期处理需进行化学药剂软化处理，处理过程需要停机，流程复杂、耗时长、成本高昂；传统的阻垢除垢方法一般针对特定硫酸钙垢，对污垢中其他组分的去除效果较差，使用范围受限，且设备出现不同程度腐蚀，设备使用寿命缩短，且设备清洗频繁、清洗工作繁杂。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一：(1)传统的阻垢除垢工作无法实时在线进行，需要停机清理，造成生产停滞，且设备出现不同程度腐蚀，设备使用寿命缩短，且设备清洗频繁、清洗工作繁杂；(2)对于高盐废水零排放过程，高盐废水水质前期处理需进行化学药剂软化处理，成本高昂，化学药剂对进行特定组分去除，使用范围受限。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种石膏磁晶种阻垢除垢系统，包括晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与待处理设备连接形成晶种循环回路，所述晶种循环子系统包括磁场发生装置，所述磁场发生装置用于磁化流过所述磁场发生装置的石膏晶种以形成石膏磁晶种。在一些技术方案中，所述晶种循环子系统还包括晶种容器和晶种循环泵，所述晶种容器和所述晶种循环泵均连接于所述晶种循环回路。在一些技术方案中，所述磁场发生装置产生强交变磁场，所述磁场发生装置产生的磁场强度范围在5000-50000高斯。在一些技术方案中，所述磁场发生装置包括感应电源、电磁感应线圈、磁场接收组件、流体输送管道和冷却循环系统，所述感应电源为所述电磁感应线圈通入交流电，所述电磁感应线圈缠绕于所述流体输送管道，所述磁场接收组件内置于所述流体输送管道，所述流体输送管道与所述晶种循环回路的管路连接，所述电磁感应线圈设为空心螺旋管，所述电磁感应线圈与所述冷却循环系统连接。在一些技术方案中，还包括晶种浆液分离与采出子系统，晶种浆液分离与采出子系统连接于所述待处理设备，所述晶种浆液分离与采出子系统包括分层器、晶种增稠器、沉降器、第一固液分离机和第一母液缓冲罐，所述分层器连接所述待处理设备，所述分层器的晶种浆液出口、所述晶种增稠器、所述沉降器、所述第一固液分离机依次连接，所述分层器的母液出口、所述晶种增稠器的母液出口、所述沉降器的母液出口、所述第一固液分离机的母液出口均连接所述待处理设备和/或所述第一母液缓冲罐，所述第一母液缓冲罐连接所述待处理设备。本技术还提供一种蒸发结晶系统，包括结晶器，包括所述的晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与所述结晶器连接形成晶种循环回路。在一些技术方案中，所述结晶器中石膏晶种的添加浓度设为20～25g/L，所述结晶器中石膏晶种排出浓度设为30-40g/L。在一些技术方案中，所述结晶器上还连接有盐浆液分离与采出子系统，所述盐浆液分离与采出子系统包括盐浆增稠器、第二固液分离机、第二母液缓冲罐，所述盐浆增稠器连接所述结晶器，所述盐浆增稠器的盐浆出口连接所述第二固液分离机，所述盐浆增稠器的浆液出口、所述第二固液分离机的浆液出口连接所述第二母液缓冲罐和/或结晶器，所述第二母液缓冲罐连接所述结晶器。在一些技术方案中，所述蒸汽压缩子系统包括压缩机、气液分离器、水箱、供油泵、油箱，所述结晶器的蒸汽出口连接所述压缩机的进口，所述压缩机的蒸汽出口连接所述气液分离器，所述气液分离器的蒸汽出口连接所述加热器，所述气液分离器的液体出口连接所述水箱，所述水箱连接所述压缩机的进口；所述压缩机的油出口连接所述油箱，所述油箱与所述压缩机的油进口之间连接所述供油泵。在一些技术方案中，还包括加热器以及蒸汽压缩子系统，所述结晶器的蒸汽出口连接所述蒸汽压缩子系统，所述蒸汽压缩子系统的热源出口连接所述加热器的热源侧进口，所述加热器的冷源侧与所述结晶器连接形成结晶循环回路。在一些技术方案中，所述结晶器设为轴向反循环型式，所述结晶器包括蒸发段、结晶段、盐腿段，所述结晶器内设有循环液出口管和除沫器，所述循环液出口管伸入所述蒸发段，所述除沫器设于所述蒸发段且位于所述循环液出口管的上方，所述结晶段设有晶种采样口，所述盐腿段设有盐浓度采样口和反冲口。(三)有益效果与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)向待处理设备中提供石膏磁晶种，且石膏磁晶种在待处理设备与晶种循环子系统中循环流动，使石膏晶种持续保持在磁化状态，增强阻垢除垢效果。并且石膏磁晶种在晶种循环子系统中进行循环的过程中，向晶种循环子系统中加入新的石膏晶种，石膏磁晶种磁化新的石膏晶种并且混合后流入待处理设备进行阻垢除垢。(2)运行过程无需药剂成本、无需停机处理、极大降低阻垢除垢成本，解决了传统高盐废水零排放过程需要前期对水质进行软化处理，处理流程复杂、成本高以及腐蚀设备的问题。(3)适用于硫酸钙、碳酸钙等多种类型的水质阻垢除垢，使用范围广，解决了传统晶种法阻垢除垢仅针对特定硫酸钙垢，强化了晶种法阻垢除垢的效率，同时也拓展了阻垢除垢的范围，可有效去除包括碳酸钙垢在内的其他垢层组分，由于蒸发系统中晶种颗粒的存在，晶种颗粒在与换热壁面的碰撞的过程中，加速了碳酸钙等垢层的去除，进一步提高其他类型垢层去除效率。(4)适用于蒸发结晶设备，可在设备运行中实时进行，极大降低了蒸发设备结垢风险，解决了传统阻垢除垢工作无法做到实时在线、且设备清洗频繁、清洗工作繁杂、清洗成本高等问题。(5)并且结晶器的二次蒸汽余热循环利用，蒸发设备高效节能，可广泛用于高盐废水零排放本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，包括晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与待处理设备连接形成晶种循环回路，所述晶种循环子系统包括磁场发生装置，所述磁场发生装置用于磁化流过所述磁场发生装置的石膏晶种以形成石膏磁晶种。/n

【技术特征摘要】
1.一种石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，包括晶种循环子系统，所述晶种循环子系统通过管路与待处理设备连接形成晶种循环回路，所述晶种循环子系统包括磁场发生装置，所述磁场发生装置用于磁化流过所述磁场发生装置的石膏晶种以形成石膏磁晶种。


2.根据权利要求1所述的石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，所述晶种循环子系统还包括晶种容器和晶种循环泵，所述晶种容器和所述晶种循环泵均连接于所述晶种循环回路。


3.根据权利要求1所述的石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，所述磁场发生装置产生强交变磁场，所述磁场发生装置产生的磁场强度范围在5000-50000高斯。


4.根据权利要求1所述的石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，所述磁场发生装置包括感应电源、电磁感应线圈、磁场接收组件、流体输送管道和冷却循环系统，所述感应电源为所述电磁感应线圈通入交流电，所述电磁感应线圈缠绕于所述流体输送管道，所述磁场接收组件内置于所述流体输送管道，所述流体输送管道与所述晶种循环回路的管路连接，所述电磁感应线圈设为空心螺旋管，所述电磁感应线圈与所述冷却循环系统连接。


5.根据权利要求1-4任意一项所述的石膏磁晶种阻垢除垢系统，其特征在于，还包括晶种浆液分离与采出子系统，晶种浆液分离与采出子系统连接于所述待处理设备，所述晶种浆液分离与采出子系统包括分层器、晶种增稠器、沉降器、第一固液分离机和第一母液缓冲罐，所述分层器连接所述待处理设备，所述分层器的晶种浆液出口、所述晶种增稠器、所述沉降器、所述第一固液分离机依次连接，所述分层器的母液出口、所述晶种增稠器的母液出口、所述沉降器的母液出口、所述第一固液分离机的母液出口均连接所述待处理设备和/或所述第一母液缓冲罐，所述第一母液缓冲罐连接所述待处理设备。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张化福，杨俊玲，张振涛，张钰，董艳华，越云凯，张鹏，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11