一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶分離系統(tǒng)，蒸發(fā)系統(tǒng)包括緩沖調(diào)節(jié)罐、預(yù)熱器、主換熱器、分離器及蒸汽壓縮機，還包括冷卻水罐，結(jié)晶分離系統(tǒng)包括冷卻結(jié)晶器、離心機，冷卻結(jié)晶器和離心機通過一出料泵連接在分離器的出料端。本實用新型通過主換熱器與分離器之間的自循環(huán)，采用壓縮機壓縮結(jié)晶分離器排放出的二次蒸汽，使用壓縮后的二次蒸汽作為加熱蒸汽使用，來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的，從而節(jié)約能源，降低成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說明】 一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溶液的濃縮結(jié)晶【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸銅是重要的化工原料之一，被廣泛應(yīng)用于制造顏料、染料、電解工業(yè)、農(nóng)業(yè)和、飼料等行業(yè)以及銅鹽的深加工工業(yè)中。國家危險廢物名錄中編號為HW22的含銅廢水和含銅污泥主要產(chǎn)生于有色金屬采選和冶煉過程，金屬塑料電鍍，銅化合物生產(chǎn)工藝等行業(yè)。
[0003]目前廣東珠三角地區(qū)一帶在進行含銅廢水處理時主要是將其進行再利用生產(chǎn)出硫酸銅及系列產(chǎn)品，但硫酸銅溶液的PH在3-4，而且由于生產(chǎn)工藝中引入氯離子，采用蒸發(fā)濃縮工藝，蒸汽消耗高，并且硫酸銅溶液對材質(zhì)的腐蝕十分嚴重?；诖?，對硫酸銅溶液處理工藝進行了研究，采用蒸發(fā)工藝進行蒸發(fā)，設(shè)備材質(zhì)選用耐腐蝕的鈦材。其中，多效蒸發(fā)的裝置使用較為普遍。但近年來，隨著蒸汽價格的飛速上漲，該種蒸發(fā)過程的能耗也使得廣大企業(yè)負擔(dān)急劇增大，因此，迫切需要尋找一種高效節(jié)能的蒸發(fā)結(jié)晶裝置。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，通過主換熱器與分離器之間的自循環(huán)，采用壓縮機壓縮結(jié)晶分離器排放出的二次蒸汽，使用壓縮后的二次蒸汽作為加熱蒸汽使用，來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的，來實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的目的，從而節(jié)約能源，降低成本，提高生產(chǎn)效率。
[0005]為解決上述問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶分離系統(tǒng)；
[0007]所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括緩沖調(diào)節(jié)罐、預(yù)熱器、主換熱器、分離器及蒸汽壓縮機，還包括冷卻水罐；所述緩沖調(diào)節(jié)罐、預(yù)熱器、主換熱器依次通過輸液管連接，緩沖調(diào)節(jié)罐與預(yù)熱器之間的輸液管段上設(shè)有進料泵；分離器的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機的進氣口，蒸汽壓縮機的出氣口與主換熱器連通，主換熱器的冷凝水出口通過輸水管連接冷卻水罐；在分離器和主換熱器之間設(shè)置有使硫酸銅溶液在分離器和主換熱器之間循環(huán)的第一回路，第一回路上設(shè)置有循環(huán)泵；經(jīng)分離器分離后的濃縮液通過循環(huán)泵進入主換熱器中換熱之后再進入到分離器中蒸發(fā)并分離出濃縮液，濃縮液通過第一回路在主換熱器和分離器之間循環(huán)；
[0008]所述結(jié)晶分離系統(tǒng)包括冷卻結(jié)晶器、離心機，冷卻結(jié)晶器和離心機通過一出料泵連接在分離器的出料端。
[0009]本實用新型還可以通過以下方案實施:
[0010]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述冷卻水罐設(shè)有冷卻水出口，一蒸餾水泵的進水端通過輸水管連接在冷卻水罐的冷卻水出口，蒸餾水泵的出水端連接在預(yù)熱器上。[0011]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述離心機的與分離器之間設(shè)有第二回路，第二回路上設(shè)有母液泵，在離心機中離心后的母液經(jīng)過母液泵送入到分離器中循環(huán)。
[0012]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述預(yù)熱器的冷凝水出口連接有出水管。
[0013]相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的有益效果在于:
[0014]1.本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)節(jié)能效果非常顯著，能耗相當(dāng)于10效主換熱器；
[0015]2.本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)不需要鮮蒸汽加熱，只需要適當(dāng)?shù)碾娔芫湍芫S持蒸發(fā)的正常進行
[0016]3.本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)由于加熱器同時又是二次蒸汽的冷凝器，所以不但不需要另外的冷凝器，而且無需循環(huán)冷卻水；
[0017]4.本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)占地面積少，操作人員少，配套的公用工程項目少；
[0018]5.本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)操作更加穩(wěn)定可靠，全系統(tǒng)可做成組態(tài)控制，高度自動化。
[0019]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，本實用新型所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶分離系統(tǒng)；
[0022]所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括緩沖調(diào)節(jié)罐1、預(yù)熱器3、主換熱器4、分離器5及蒸汽壓縮機6，還包括冷卻水罐8 ;所述緩沖調(diào)節(jié)罐1、預(yù)熱器3、主換熱器4依次通過輸液管連接，緩沖調(diào)節(jié)罐I與預(yù)熱器3之間的輸液管段上設(shè)有進料泵2 ;分離器5的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機6的進氣口，蒸汽壓縮機6的出氣口與主換熱器4連通，主換熱器4的冷凝水出口通過輸水管連接冷卻水罐8 ;在分離器5和主換熱器4之間設(shè)置有使硫酸銅溶液在分離器5和主換熱器4之間循環(huán)的第一回路，第一回路上設(shè)置有循環(huán)泵7 ;經(jīng)分離器5分離后的濃縮液通過循環(huán)泵7進入主換熱器4中換熱之后再進入到分離器5中蒸發(fā)并分離出濃縮液，濃縮液通過第一回路在主換熱器4和分離器5之間循環(huán)；
[0023]所述結(jié)晶分離系統(tǒng)包括冷卻結(jié)晶器11、離心機12，冷卻結(jié)晶器11和離心機12通過一出料泵10連接在分離器5的出料端。
[0024]采用本實用新型所述的系統(tǒng)濃縮結(jié)晶硫酸銅的工藝如下:硫酸銅溶液送入調(diào)節(jié)緩沖調(diào)節(jié)罐I中，硫酸銅原液經(jīng)進料泵2泵入預(yù)熱器3與預(yù)熱器3中產(chǎn)生換熱，經(jīng)過預(yù)熱器3后溫度上升；預(yù)熱后的硫酸銅溶液進入到主換熱器4中，并通過循環(huán)泵7在主換熱器4和分離器5中循環(huán)，在主換熱器4中與加熱蒸汽換熱，吸收熱量的硫酸銅溶液進入分離器5中閃蒸，并分離出二次蒸汽和濃縮液，二次蒸汽從分離器5蒸汽出口進入蒸汽壓縮機6，經(jīng)蒸汽壓縮機6的絕熱壓縮后，溫度和壓力得到提升；升溫升壓后的二次蒸汽作為加熱蒸汽進入主換熱器4與硫酸銅溶液換熱，放熱后冷凝成水，并排入冷卻水罐8 ;吸收熱量的硫酸銅溶液進入分離器5中閃蒸并分離出二次蒸汽和濃縮液，硫酸銅溶液的濃度達到46%以上時經(jīng)出料泵10泵入冷卻結(jié)晶器11中冷卻結(jié)晶，然后經(jīng)過離心機12分離出硫酸銅晶體。
[0025]本實用新型還可以通過以下方案實施:
[0026]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述冷卻水罐8設(shè)有冷卻水出口，一蒸餾水泵9的進水端通過輸水管連接在冷卻水罐8的冷卻水出口，蒸餾水泵9的出水端連接在預(yù)熱器3上。由于從冷卻水罐8中出來的水還有一定溫度，如果直接排出會導(dǎo)致熱源的浪費，將冷卻水罐8中的水引入到預(yù)熱器3中，可以作為預(yù)熱器3的熱源，從而達到充分利用熱量的目的。
[0027]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述離心機12的與分離器5之間設(shè)有第二回路，第二回路上設(shè)有母液泵13，在離心機12中離心后的母液經(jīng)過母液泵13送入到分離器5中循環(huán)。分離后的母液中還可能含有硫酸銅，直接排出可能導(dǎo)致硫酸銅回收不完全，排出后污染環(huán)境，因此設(shè)計第二回路后，母液通過第二回路進入到分離器中，然后在分離器和主換熱器之間循環(huán)濃縮，達到預(yù)定的濃度后再次結(jié)晶分離，如此循環(huán)，最后實現(xiàn)硫酸銅的完全回收。
[0028]作為本實用新型的一種有優(yōu)選的方案，所述預(yù)熱器3的冷凝水出口連接有出水管。最后經(jīng)過預(yù)熱器熱交換后的冷凝水經(jīng)過出水管排出。
[0029]上述實施方式僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式，不能以此來限定本實用新型保護的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的基礎(chǔ)上所做的任何非實質(zhì)性的變化及替換均屬于本實用新型所要求保護的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于:其包括蒸發(fā)系統(tǒng)和結(jié)晶分離系統(tǒng)； 所述蒸發(fā)系統(tǒng)包括緩沖調(diào)節(jié)罐、預(yù)熱器、主換熱器、分離器及蒸汽壓縮機，還包括冷卻水罐；所述緩沖調(diào)節(jié)罐、預(yù)熱器、主換熱器依次通過輸液管連接，緩沖調(diào)節(jié)罐與預(yù)熱器之間的輸液管段上設(shè)有進料泵；分離器的蒸汽出口通過一段輸氣管連接蒸汽壓縮機的進氣口，蒸汽壓縮機的出氣口與主換熱器連通，主換熱器的冷凝水出口通過輸水管連接冷卻水罐；在分離器和主換熱器之間設(shè)置有使硫酸銅溶液在分離器和主換熱器之間循環(huán)的第一回路，第一回路上設(shè)置有循環(huán)泵；經(jīng)分離器分離后的濃縮液通過循環(huán)泵進入主換熱器中換熱之后再進入到分離器中蒸發(fā)并分離出濃縮液，濃縮液通過第一回路在主換熱器和分離器之間循環(huán)； 所述結(jié)晶分離系統(tǒng)包括冷卻結(jié)晶器、離心機，冷卻結(jié)晶器和離心機通過一出料泵連接在分離器的出料端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻水罐設(shè)有冷卻水出口，蒸餾水泵的進水端通過輸水管連接在冷卻水罐的冷卻水出口，蒸餾水泵的出水端連接在預(yù)熱器上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于:所述離心機的與分離器之間設(shè)有第二回路，第二回路上設(shè)有母液泵，在離心機中離心后的母液經(jīng)過母液泵送入到分離器中循環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸銅溶液的濃縮結(jié)晶系統(tǒng)，其特征在于:所述預(yù)熱器的冷凝水出口連接有出水管。
【文檔編號】B01D9/02GK203428934SQ201320444990
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】代超, 劉翔, 葉翔, 楊克 申請人:深圳市捷晶能源科技有限公司