一种斜坡结晶及固液分离系统技术方案

本发明专利技术涉及环保节能和盐化工领域，特别是涉及一种斜坡结晶及固液分离系统。一种斜坡结晶及固液分离系统，包括卤水缓冲池，斜坡结晶系统以及固液分离系统，所述斜坡结晶系统下方设置有与所述卤水缓冲池，所述卤水缓冲池与设置在所述斜坡结晶系统顶部的卤水分配系统相连接。通过将卤水缓冲池中卤水提升并分布到斜坡顶部，让卤水在斜坡上下淌过程中形成降膜并快速蒸发或冷冻结晶，在坡底固液分离系统中沉淀获得高纯度盐硝晶体，并可自动传输至外部装置。本发明专利技术可通过斜坡结晶系统对卤水与空气进行能量和物质交换提供更大界面，使得卤水迅速达到环境或斜坡表面温度，蒸发效果比在传统结晶池或冻硝池中大为提高。

【技术实现步骤摘要】
一种斜坡结晶及固液分离系统
本专利技术涉及环保节能和盐化工领域，特别是涉及一种斜坡结晶及固液分离系统。
技术介绍
传统的盐硝工业多采用硝池或盐池进行冷冻分离或蒸发、结晶，特点是池中卤水都具有一定的深度，因而通过环境获得(或散发)的能量被大量的卤液所稀释平均，使得卤液整体的温度变化较小，在平均温度下能冷冻析出的硝或蒸发析出的盐太薄而无法当年采收，限制了冬天冻硝或夏天晒盐的效率。由于需要多年的积累才够采收，这些露天卤水池还受到雨水的稀释和风沙的污染，不仅进一步降低了冻硝或晒盐的效率，还致使产品中混合一定量的沙尘等。此外由于产品晶体均匀散布于广阔池底，采收时需要用大型机械推铲集中，进一步增加了产品污染风险和采收成本。传统的冻硝方法中，冬天卤水与冷空气的热交换只发生在气-液接触表面，总的能量交换有限，而整池卤水的热容量很大，而且硫酸钠冷冻结晶过程又是发热过程，所以一个冬季所能造成的整池卤水降温有限，每年冷冻析出的硫酸钠总量很有限，需要多年冻硝的积累才能达到经济开采量，每年形成的冻硝隔层中含有大量其它季节沉淀的沙土，为冻硝的开采利用增加了成本。此外，由于整池硝液的温度无法降到最低，硝池母液中硫酸钠的含量仍然相当高，不利于母液的后续利用，譬如晒盐作业。利用温度变化对盐硝卤液进行蒸发结晶分离作业是当前行业的成熟方案。经检索，中国中轻国际工程有限公司彭赛军等在申请号为CN201811472718.5的专利技术专利中公开了：一种盐硝体系卤水蒸发生产盐硝工艺，提出了一种取用盐硝体系卤水为原料，利用不同蒸发装置对盐硝卤液实施蒸发分离作业的装置以及应用其的工艺方法，该专利技术通过将卤液导入可调节不同温度的蒸发装置，对卤液进行蒸发与结晶作业，可以得到纯度较高的氯化钠和硫酸钠产品。然而该专利技术需要较多的工艺步骤以及相应的装置，作业流程需要耗费蒸汽，越大的工业产能对应需要越大的装置结构和越大的能源消耗，而所产出的主副产品单位经济价值并不太高，这在工业实际应用中制约了大规模量化生产的可能，提高了实际工业生产的经济风险。因此成熟的工业市场，在盐硝生产领域提出了对大规模处理量产原料、降低各项相关成本、利用自然力降低工艺流程中的能源消耗以及更加自动化、智能化完成工业量化生产的实际需求。
技术实现思路
本专利技术针对上述装置存在开动能耗大、经济效益低的问题，提供一种斜坡结晶及固液分离系统，包括卤水缓冲池、斜坡结晶系统以及用于对斜坡结晶系统输出的母液以及晶体进行分离的固液分离系统，所述卤水缓冲池位于所述斜坡结晶系统下方并与设置在所述斜坡结晶系统顶部的卤水分配系统通过管道连接，所述固液分离系统位于斜坡结晶系统底部。在本技术方案中，所述卤水缓冲池设于所述斜坡结晶系统的斜板组件覆盖之下，可以避免下雨时雨水稀释卤液，卤水缓冲池中的饱和卤水通过连通管道在斜坡顶部均匀撒布，并沿斜坡表面淌下形成降膜，卤水在下降过程中与空气发生能量交换，过饱和并不断析出结晶，晶体和母液在斜坡底部的固液分离系统中收集汇聚，固液分离系统进行固液分离作业后将晶体自动输送至外部输出装置，并将母液导入卤水缓冲池再次进行循环结晶，此斜坡结晶及固液分离系统通过简单的结构设计，实现了卤水的高效自动结晶作业，充分利用了自然力以提高卤水结晶的速率，实现了规模化低成本高效环保的工业诉求。优选地，所述卤水分配系统包括卤水提升泵、卤水输送管道以及位于所述斜坡结晶系统顶部的布水管，所述布水管通过卤水输送管道与所述卤水缓冲池相连接，所述布水管上设置有定向喷孔或狭缝。在本技术方案中，卤水缓冲池通过卤水输送管道将卤水输送至斜坡结晶装置顶部的布水管，通过布水管的均匀散布，卤水得以沿斜坡表面淌下，形成降膜，通过布水管的设置，使卤水在斜坡顶部流出淌下的速率自由可控，提高了作业的可操作性。优选地，所述斜坡结晶系统包括支架以及安装在所述支架上的若干个斜板组件，所述斜板组件采用通风结构设计，所述斜板组件包括若干块阶梯设置的斜板以及连接若干斜板的底板。在本技术方案中，多道水平横梁和架设的斜板使斜坡结晶装置表面形成不同梯度的斜板组件，卤水可在不同高度的斜板组件中依次淌下，在斜板组件之间的间隙使空气在斜板前后自由流通，更一步增强了卤水在斜板组件淌下时与空气的能量交换，提高了蒸发和结晶的效率。所述每块斜板沿纵向设有众多水平阶梯以使卤水下淌时产生紊流，进一步增强卤水与空气的能量交换。优选地，所述固液分离系统包括设置在所述斜坡结晶系统斜板底部的收集槽以及设置在收集槽底部的固液分离槽。在本技术方案中，所述斜坡结晶系统底部设置的收集槽可自动将整个斜坡下落的液体和结晶收集汇聚，并自动导入固液收集槽中，实现了相关作业的自动化。优选地，所述收集槽包括固液收集槽、雨水收集槽、斜置细网以及用于检测母液电导率的测试装置，所述固液收集槽和雨水收集槽之间设置有用于将母液导入至固液收集槽或雨水收集槽中的导流翻板装置，所述导流翻板装置与所述测试装置电连接；在本技术方案中，所述收集槽中设置有雨水收集槽以及固液收集槽，固液收集槽设置有固液收集槽出口，雨水收集槽设置有雨水管道，可将结晶卤液和雨水分别导出，解决雨水对母液的稀释污染问题。优选地，所述导流翻板装置包括安装在收集槽上的翻板马达、设于所述翻板马达输出轴上的翻板机构以及与所述翻板机构固定相连的导流翻板，所述导流翻板设于所述斜置细网下方并介于所述固液收集槽和所述雨水收集槽之间；所述翻板马达与测试装置电连接。在本技术方案中，通过液体收集浅盘和其中的电导率传感器对进入固液收集槽的卤水进行分析，然后控制导流翻板装置中的翻板机构进行对应的动作，将卤液浓度过低的雨水导入雨水收集槽，通过雨水管道导出到外部渠道，将卤液浓度正常的固液混合物导入到固液收集槽，并通过固液收集槽出口导入固液分离槽中，同时斜置细网可保证不同条件下均将固体结晶导入固液收集槽中进行收集。通过翻板机构的导向功能，斜坡结晶及固液分离系统可对不同的天气或其他状况自动做出对应调整，实现整体机构的自动化作业，解放人力，为工业化的实际应用打下基础。优选地，所述测试装置包括设于斜置细网和导流翻板之间的液体收集浅盘、设于所述液体收集浅盘中的电导率传感器以及与所述电导率传感器电连接的控制器，所述控制器与所述翻板马达电连接。在本技术方案中，液体收集浅盘中的电导率传感器对穿过斜置细网滤去固体结晶的液体进行电导率检测，根据检测结果通过控制器对所述翻板马达进行控制，实现了对天气状况和系统工况的及时检测和对应操作。优选地，所述固液分离槽中设置有溢流堰，所述溢流堰将所述固液分离槽分隔为固体沉降池以及母液缓冲池，所述母液缓冲池中设置有第一液位传感器，母液泵以及母液抽送管道。在本技术方案中，固体沉降池通过溢流堰结构的设置将母液自动导入母液缓冲池中，完成了母液和晶体的自动分离；另一方面母液泵通过第一液位传感器控制启停，通过母液抽送管道将母液缓冲池中的母液自动转移走，通过循环结晶，保证了对卤水的最大开发率以及对母液的利用处理，实现了工艺流程的自动化作业。优选地，所述固体沉降池中设置有固体提升装置，所述固体提升装置的一端位于固体沉降池的底部，所述固体提升装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：包括卤水缓冲池、斜坡结晶系统以及用于对斜坡结晶系统输出的母液以及晶体进行分离的固液分离系统，所述卤水缓冲池位于所述斜坡结晶系统下方并与所述斜坡结晶系统顶部的卤水分配系统通过管道连接，所述固液分离系统位于斜坡结晶系统底部。/n

【技术特征摘要】
1.一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：包括卤水缓冲池、斜坡结晶系统以及用于对斜坡结晶系统输出的母液以及晶体进行分离的固液分离系统，所述卤水缓冲池位于所述斜坡结晶系统下方并与所述斜坡结晶系统顶部的卤水分配系统通过管道连接，所述固液分离系统位于斜坡结晶系统底部。


2.根据权利要求1所述的一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：所述卤水分配系统包括卤水提升泵、卤水输送管道以及位于所述斜坡结晶系统顶部的布水管(1)，所述布水管(1)通过卤水输送管道与所述卤水缓冲池相连接，所述布水管上设置有定向喷孔或狭缝。


3.根据权利要求1所述的一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：所述斜坡结晶系统包括支架(21)以及安装在所述支架(21)上的若干个斜板组件，所述斜板组件采用通风结构设计，包括若干块阶梯设置的斜板(2)以及连接若干斜板(2)的底板(22)。


4.根据权利要求1所述的一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：所述固液分离系统包括设置在所述斜坡结晶系统斜板(2)底部的收集槽(3)以及设置在收集槽(3)底部的固液分离槽(4)。


5.根据权利要求4所述的一种斜坡结晶及固液分离系统，其特征在于：所述收集槽(3)包括固液收集槽(31)、雨水收集槽(32)、斜置细网(37)以及用于检测母液电导率的测试装置(38)，所述固液收集槽(31)和雨水收集槽(32)之间设置有用于将母液导入至固液收集槽(31)或雨水收集槽(32)中的导流翻板装置，所述导流翻板装置与所述测试装置电连接；所述固液收集槽(31)设置有固液收集槽出口(39)，所述雨水收集槽(32)设置有与外部排水系统相连通的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈旗新，陈羿材，曾永平，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44