一种硫酸钠四效蒸发结晶装置的制作方法

1.本实用新型涉及蒸发结晶装置技术领域，尤其是涉及一种硫酸钠四效蒸发结晶装置。


背景技术：

2.硫酸钠蒸发结晶器是用于蒸发结晶硫酸钠溶液的设备，通过蒸发结晶硫酸钠溶液，达到盐水分离的目的。硫酸钠蒸发结晶器运行时，含硫酸钠溶液物料经过预热后，由原料泵进入加蒸发器循环管，经换热器升温后温度升高，溶液下降至蒸发器底部，然后在循环泵的吸引下泵入换热器升温，进入下一次循环，当晶浆固液比达到要求时出料；物料经加热器加热升温后进入分离器蒸发，蒸发过程是在全密闭状态下连续进行，硫酸钠蒸发结晶器内温度、压力及料液浓度均可保持在适宜蒸发的状态，经加热器加热后的物料进入结晶器，汽液混合物在蒸发器内蒸发分离。
3.但是现有的硫酸钠蒸发结晶装置运行时，随着蒸发的持续进行，物料的浓度逐渐增加，进料浓度升高后，膜式蒸发器内部容易发生堵管，影响物料的正常流动；并且现有的硫酸钠蒸发结晶器大都为单效，蒸发结晶过程中的多余热量不能充分利用，导致蒸汽消耗高，增加了蒸发结晶的能耗，且蒸发处理过程中，冷却用水过多，增加了处理成本；此外，在溶液沸腾蒸发后，晶体在蒸发器内停留时间过短，导致沉积的晶体颗粒物过小，容易导致在离心处理时离心机跑料，影响正常固液分离效果。
4.因此，有必要对现有技术中的硫酸钠四效蒸发结晶装置进行改进。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种节约能耗、、减少冷却水消耗、且避免离心机跑料并防止浓度升高后引起堵管的硫酸钠四效蒸发结晶装置。
6.为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种硫酸钠四效蒸发结晶装置，包括一效分离器、二效分离器、三效分离器、四效分离器、一效加热器、二效加热器、三效加热器和四效加热器；所述一效分离器的一效分离出口通过一效循环泵与所述一效加热器的一效加热进口连通且通过一效转料泵与所述二效分离器的二效分离进口连通，所述一效加热器的一效加热出口与所述一效分离器的一效分离进口连通；所述一效循环泵的输入端连接有进料泵；所述二效分离器的二效分离出口通过二效循环泵与所述二效加热器的二效加热进口连通且通过二效转料泵与所述三效分离器的三效分离进口连通，所述二效加热器的二效加热出口与所述二效分离进口连通；所述三效分离器的三效分离出口通过三效循环泵与所述三效加热器的三效加热进口连通且通过三效转料泵与所述四效分离器的四效分离进口连通，所述三效加热器的三效加热出口与所述三效分离进口连通；所述四效分离器的底端设置有四效盐腿，所述四效分离器的四效分离出口通过四效循环泵与所述四效加热器的四效加热进口连通，所述四效盐腿通过四效出料泵与固液分离装置连通，所述四效加热器的四效加热出口与所述四效分离进口连通。
7.上述技术方案的硫酸钠四效蒸发结晶装置运行时，通过进料泵将含硫酸钠的物料原液通过一效分离进口输送至一效分离器内，物料从一效分离出口流出，通过一效循环泵输送从一效加热进口输送至一效加热器内，在一效加热器内与蒸汽换热后，从一效加热出口流出，再通过一效分离进口进入一效分离器内。如此循环，使得物料在一效分离器和一效加热器之间循环流动并对物料加热，加热后的物料温度升高，并在一效分离器内沸腾蒸发，浓度增加，从而析出晶体。
8.当物料浓度上升到一定程度后，物料从一效分离出口流出，通过一效转料泵输送至二效加热进口处，物料从二效加热进口进入至二效加热器内，在二效加热器内与蒸汽换热使得其温度上升，而后物料从二效加热出口排出，通过二效分离进口进入二效分离器内，再从二效分离出口排出，在二效循环泵的推动作用下，从二效加热进口处进入至二效加热器内。如此使得物料在二效分离器和二效加热器内循环流动并使得物料温度升高，升温后的物料在二效分离器内继续蒸发结晶，析出晶体。
9.当物料浓度继续上升到一定程度后，物料从二效分离出口流出，通过二效转料泵输送至三效加热进口处，物料进入至三效加热器内，与三效加热器内流动的蒸汽换热，使得物料继续升温，并从三效加热出口排出，由三效分离进口进入三效分离器内，再从三效分离出口排出，在三效循环泵的推动作用下，从三效加热进口处进入三效加热器内。如此使得物料在三效分离器和三效加热器内循环流动并使得物料温度升高，升温后的物料在三效分离器内继续蒸发结晶，析出晶体。
10.当物料浓度继续上升至一定程度后，物料从三效分离出口流出，在三效转料泵的推动作用下从四效加热进口进入四效加热器内，再从四效分离出口排出，在四效循环泵的推动下，物料通过四效加热进口进入四效分离器内，与四效分离器内的蒸汽换热，使得物料升温后从四效分离进口进入至四效分离器内。如此循环，使得物料在四效分离器内沸腾蒸发，并通过结晶析出晶体，析出的晶体以及浓稠的溶液沉降在四效盐腿处；而后通过四效出料泵将析出的晶体和剩余残留溶液输送至固液分离装置实现固液分离。
11.本装置采用四效蒸发结晶的方式，充分利用蒸汽与物料进行换热，从而减耗蒸汽的消耗，降低硫酸钠的蒸发结晶处理成本；并且在进行四效蒸发处理时，采用强制循环蒸发结晶，防止进料浓度变化引起的堵管，保证了硫酸钠溶液蒸发结晶处理的顺利进行。
12.优选的，所述固液分离装置包括稠厚器和离心机，所述稠厚器的稠厚进口与所述四效出料泵的输出端连通，清液溢流口连通有母液罐，沉积出口与所述离心机的离心进口连通，所述离心机的离心固体出口与外界连通，离心液体出口与所述母液罐连通；所述母液罐上设置有母液出口，所述母液出口通过母液泵与所述四效盐腿连通。
13.通过采用上述技术方案，四效出料泵将晶体颗粒和浓稠的溶液输送至稠厚器内进行增稠处理，在增稠处理过程中，清液从清液溢流口排出，进入至母液罐内，而晶浆沉降在稠厚器内的底部，从稠厚器的沉积出口排出后进入至离心机内；利用离心机对浓稠的晶浆进行离心分离处理，得到的离心固体排出系统，而离心液体通过离心液体出口排出后，进入至母液罐内。之后，母液泵启动，从母液出口抽取母液罐内的溶液，输送至四效盐腿，将母液中的晶体颗粒继续沉积，并通过稠厚器和离心机分离处理，如此循环，实现固液分离。
14.优选的，所述一效加热器上设置有一效热水出口和一效平衡口，所述一效热水出口连通有热水罐，所述热水罐上设置有热水平衡口，所述热水平衡口与所述一效平衡口连
通。
15.通过采用上述技术方案，蒸汽在一效加热器内与物料进行换热后，蒸汽冷凝成热水，从一效热水出口排出后进入至热水罐内，热水平衡口与一效平衡口连通，保证一效加热器产生的热水能够顺利进入至热水罐内。通过热水罐收集产生的热水，能够用作物料的预热，充分利用热水热量，实现节能减耗，减少用水量，降低蒸发结晶成本。
16.优选的，所述热水罐上设置有热水排出口，所述热水排出口连通有热水泵；还包括热水预热器，所述热水预热器的热媒进口与所述热水泵的输出端连通，热媒出口与外界连通，进料口与所述进料泵的输出端连通，出料口与所述一效循环泵的输入端连通。
17.通过采用上述技术方案，热水泵启动，从热水排出口抽取热水罐内的热水，输送至热水预热器内，热水在热水预热器内与流动的物料进行换热，从而实现对物料的升温处理，换热后的热水温度降低，排出系统，而物料温度升高，通过一效循环泵输送至一效加热器内。如此，充分利用蒸汽热量，减少用水量，降低蒸发结晶成本。
18.优选的，所述二效加热器上设置有二效冷凝水出口，所述三效加热器上设置有三效冷凝水进口和三效冷凝水出口，所述四效加热器上设置有四效冷凝水进口、四效冷凝水出口和四效平衡口；所述二效冷凝水出口与所述三效冷凝水进口连通，所述三效冷凝水出口与所述四效冷凝水进口连通，所述四效冷凝水出口连通有第一冷凝水罐，所述第一冷凝水罐上设置有第一冷凝平衡口，所述第一冷凝平衡口与所述四效平衡口连通。
19.通过采用上述技术方案，在二效加热器内与物料换热的蒸汽冷凝成热水，通过二效冷凝水出口排出，由三效冷凝水进口进入至三效加热器内闪蒸，形成冷凝热水，通过三效冷凝水出口排出，由四效冷凝水出口进入至四效加热器内闪蒸后，冷凝成热水，进入至第一冷凝水罐中，通过第一冷凝水罐储存热水，以便对物料预热，从而充分利用热水的热量，并节约用水量，降低蒸发结晶成本；第一冷凝平衡口与四效平衡口连通，保证四效加热器产生的热水能够顺畅进入至第一冷凝水罐内。
20.优选的，所述第一冷凝水罐上设置有第一冷凝水出口，所述第一冷凝水出口连通有第一冷凝水泵；所述第一冷凝水泵和所述进料泵之间设置有冷凝水预热器，所述冷凝水预热器的进料口与所述进料泵的输出端连通，出料口与所述热水预热器的进料口连通，热媒进口与所述第一冷凝水泵的输出端连通，热媒出口与外界连通。
21.通过采用上述技术方案，第一冷凝水泵启动，从第一冷凝水出口中抽取第一冷凝水罐内的热水，将其输送至冷凝水预热器中与进料泵输出端排出的物料换热，使得物料升温后，进而至热水预热器内再次换热升温，而换热后的冷凝水热则从热媒出口排出系统。
22.优选的，所述一效加热器的一效蒸汽进口用于连通生蒸汽源，一效上不凝气出口和一效下不凝气出口与所述二效加热器的二效蒸汽进口连通，所述二效加热器的二效上不凝气出口和二效下不凝气出口与所述三效加热器的三效蒸汽进口连通，三效上不凝气出口和三效下不凝气出口与所述四效加热器的四效蒸汽进口连通；还包括冷凝器，所述冷凝器的冷凝气进口与所述四效加热器的四效上不凝气出口和四效下不凝气出口连通，所述冷凝器的冷凝出水口连通有第二冷凝水罐，所述第二冷凝水罐上设置有第二冷凝水出口，所述第二冷凝水出口通过第二冷凝水泵与外界连通。
23.通过采用上述技术方案，生蒸汽源提供生蒸汽，通过一效蒸汽进口进入至一效加热器内与物料换热，一效加热器内产生的不凝气通过一效上不凝气口和一效下不凝气口排
出，并由二效蒸汽进口进入至二效加热器内与物料换热，二效加热器内产生的不凝气通过二效上不凝气口和二效下不凝气口排出，并由三效蒸汽进口进入至三效加热器内与物料换热，三效加热器内产生的不凝气从三效上不凝气口和三效下不凝气口排出，并由四效蒸汽进口进入至四效加热器内与物料换热，四效加热器内产生的不凝气从四效上不凝气口和四效下不凝气口排出；之后不凝气进入至冷凝器内，在冷凝器内与循环流动的冷水换热后，形成冷凝水，通过冷凝出水口进入第二冷凝水罐内，而后第二冷凝水泵启动，将第二冷凝水罐内的冷凝水排出系统。
24.优选，所述第二冷凝水罐上设置有第二出气，所述冷凝器上设置有冷凝出气口，所述第二出气口和所述冷凝出气口均通过真空泵与外界连通。
25.通过采用上述技术方案，利用真空泵从冷凝出气口抽取冷凝器内的不凝气和第二冷凝水罐内的空气，以便排出系统。
26.优选，所述一效分离器的一效二次蒸汽出口与所述二效加热器的二效蒸汽进口连通，所述二效分离器的二效二次蒸汽出口与所述三效加热器的三效蒸汽进口连通，所述三效分离器的三效二次蒸汽出口与所述四效加热器的四效蒸汽进口连通，所述四效分离器的四效二次蒸汽出口与所述冷凝器的冷凝气进口连通。
27.通过采用上述技术方案，一效分离器运行时，产生的二次蒸汽通过一效二次蒸汽出口排出，通过二效蒸汽进口进入二效加热器内，与二效加热器内流动的物料换热；二效分离器运行时，产生的二次蒸汽通过二效二次蒸汽出口排出，通过三效蒸汽进口进入三效加热器内，与三效加热器内流动的物料换热；三效分离器运行时，产生的二次蒸汽通过三效二次蒸汽出口排出，通过四效蒸汽进口进入四效加热器内，与四效加热器内流动的物料换热；四效分离器运行时，产生的二次蒸汽通过四效二次蒸汽出口排出，进入至冷凝器内，与冷凝器内流动的循环冷水换热。如此，充分利用分离过程中产生的二次蒸汽与物料进行换热，节约能耗，减少蒸汽用量，从而蒸发结晶处理成本。
28.优选的，所述四效分离器为oslo结晶器。
29.通过采用上述技术方案，第四分离器采用oslo结晶器后，在进行蒸发结晶时，能够延长晶体在第四分离器内停留的时间，使得析出的晶体颗粒积聚，以增加晶体颗粒的尺寸，从而有效防止硫酸钠晶体颗粒过小后导致离心机离心分离过程中出现跑料问题。
30.综上所述，本实用新型硫酸钠四效蒸发结晶装置与现有技术相比，采用了循环蒸发结晶的方式，能够对各种浓度的硫酸钠溶液进行蒸发结晶，防止进料浓度变化引起堵管；不仅如此，本装置采用四效蒸发的方式，充分利用蒸汽热量对物料换热，从而减少蒸汽消耗，降低处理成本。
附图说明
31.图1是本实用新型的结构示意图；
32.图2是本实用新型物料蒸发结晶所用装置的结构示意图；
33.图3是本实用新型固液分离装置的结构示意图；
34.图4是本实用新型一效加热器的连接结构示意图；
35.图5是本实用新型四效加热器的连接结构示意图；
36.图6是本实用新型蒸汽换热所用装置的结构示意图；
37.图7是本实用新型冷凝器与第二冷凝水罐的连接结构示意图；
38.图中：1.一效分离器，1a.一效分离进口，1b.一效分离出口，1c.一效二次蒸汽出口；2.二效分离器，2a.二效分离进口，2b.二效分离出口，2c.二效二次蒸汽出口；3.三效分离器，3a.三效分离进口，3b.三效分离出口，3c.三效二次蒸汽出口；4.四效分离器，4a.四效分离进口，4b.四效分离出口，4c.四效二次蒸汽出口；5.一效加热器，5a.一效加热进口，5b.一效加热出口，5c.一效蒸汽进口，5d.一效上不凝气出口，5e.一效下不凝气出口，5f.一效热水出口，5g.一效平衡口；6.二效加热器，6a.二效加热进口，6b.二效加热出口，6c.二效蒸汽进口，6d.二效上不凝气出口，6e.二效下不凝气出口，6f.二效冷凝水出口；7.三效加热器，7a.三效加热进口，7b.三效加热出口，7c.三效蒸汽进口，7d.三效上不凝气出口，7e.三效下不凝气出口，7f.三效冷凝水出口，7g.三效冷凝水进口；8.四效加热器，8a.四效加热进口，8b.四效加热出口，8c.四效蒸汽进口，8d.四效上不凝气出口，8e.四效下不凝气出口，8f.四效冷凝水出口，8g.四效冷凝水进口，8h.四效平衡口；9.进料泵；10.一效循环泵；11.一效转料泵；12.二效循环泵；13.二效转料泵；14.三效循环泵；15.三效转料泵；16.四效循环泵；17.四效出料泵；18.稠厚器，18a.稠厚进口，18b.清液溢流口，18c.沉积出口；19.离心机，19a.离心进口，19b.离心固体出口，19c.离心液体出口；20.母液罐，20a.母液出口；21.母液泵；22.四效盐腿；23.热水罐，23a.热水进口，23b.热水平衡口，23c.热水排出口；24.热水泵；25.热水预热器；26.第一冷凝水罐，26a.第一冷凝水进口，26b.第一冷凝水出口，26c.第一冷凝平衡口；27.第一冷凝水泵；28.冷凝水预热器；29.冷凝器，29a.冷凝气进口，29b.冷凝出水口，29c.冷凝出气口，29d.循环冷水进口，29e.循环冷水出口；30.第二冷凝水罐，30a.第二冷凝水进口，30b.第二冷凝水出口，30c.第二出气口；31.第二冷凝水泵；32.真空泵。
具体实施方式
39.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
40.如图1-图7所示，本实用新型的硫酸钠四效蒸发结晶装置，包括一效分离器1、二效分离器2、三效分离器3、四效分离器4、一效加热器5、二效加热器6、三效加热器7和四效加热器8；
41.其中，一效分离器1的侧壁上设置有一效分离进口1a和一效分离出口1b，顶部设置有一效二次蒸汽出口1c；二效分离器2的侧壁上设置有二效分离进口2a和二效分离出口2b，顶部设置有二效二次蒸汽出口2c；三效分离器3的侧壁上设置有三效分离进口3a和三效分离出口3b，顶部设置有三效二次蒸汽出口3c；四效分离器4的侧壁上设置有四效分离进口4a和四效分离出口4b，顶部设置有四效二次蒸汽出口4c，底部设置有四效盐腿22，四效分离器4为olso结晶器。
42.一效加热器5的底部设置有一效加热进口5a，顶部设置有一效加热出口5b,侧壁上设置有一效蒸汽进口5c、一效上不凝气出口5d、一效下不凝气出口5e、一效热水出口5f和一效平衡口5g；二效加热器6的底部设置有二效加热进口6a，顶部设置有二效加热出口6b,侧壁上设置有二效蒸汽进口6c、二效上不凝气出口6d、二效下不凝气出口6e和二效冷凝水出
口6f ；三效加热器7的底部设置有三效加热进口7a，顶部设置有三效加热出口7b,侧壁上设置有三效蒸汽进口7c、三效上不凝气出口7d、三效下不凝气出口7e、三效冷凝水出口7f和三效冷凝水进口7g; 四效加热器8的底部设置有四效加热进口8a，顶部设置有四效加热出口8b,侧壁上设置有四效蒸汽进口8c、四效上不凝气出口8d、四效下不凝气出口8e、四效冷凝水出口8f、四效冷凝水进口8g和四效平衡口8h。
43.如图2所示，一效分离出口1b通过一效循环泵10与一效加热进口5a连通且通过一效转料泵11与二效分离器2的二效分离进口2a连通，一效加热器5的一效加热出口5b与一效分离进口1a连通，一效循环泵10的输入端连接有进料泵9;二效分离出口2b通过二效循环泵12与二效加热进口6a连通且通过二效转料泵13与三效分离进口3a连通，二效加热器6的二效加热出口6b与二效分离进口2a连通；三效分离出口3b通过三效循环泵14与三效加热进口7a连通且通过三效转料泵15与四效分离器4的四效分离进口4a连通，三效加热器7的三效加热出口7b与三效分离进口3a连通；四效分离出口4b通过四效循环泵16与的四效分离加热进口4a连通，四效盐腿22通过四效出料泵17与固液分离装置连通，四效加热出口8b与四效分离进口4a连通。
44.本实用新型的硫酸钠四效蒸发结晶装置运行时，进料泵9启动，将含有硫酸钠的物料溶液输送至一效循环泵10输入端，在一效循环泵10的推动作用下，将物料通过一效加热进口5a输送至一效加热器5内，与一效加热器5内的蒸汽换热后，温度升高，物料从一效加热出口5b排出后，通过一效分离进口1a进入至一效加热器1内，而后物料从一效分离出口5b排出，在一效循环泵10的推动作用下，再次进入一效加热器5内。如此，使得物料在一效分离器1和一效加热器5加热之间循环流动并受热升温，温度升高后的物料在一效分离器1内沸腾，水分蒸发而吸出晶体，浓度升高。
45.当一效分离器1内的物料浓度升高至一定程度后，一效转料泵11启动，将物料通过二效加热进口6a输送至二效加热器6内，物料在流动过程中与二效加热器6内的蒸汽换热，从而温度升高，并从二效分离出口6b排出，由二效分离进口2a进入至二效分离器2内，之后通过二效分离出口2b排出，在二效循环泵12的推动作用下，由二效加热进口6a进入至二效加热器6内换热升温。如此，物料在二效分离器2和二效加热器6之间循环流动并受热升温，温度升高的物料在二效分离器2内继续沸腾，水分蒸发，浓度升高后析出晶体。
46.在二效分离器2内的物料浓缩到一定程度后，二效转料泵13启动，将物料通过三效加热进口7a输送至三效加热器7内与蒸汽换热，升温后的物料从三效加热出口7b排出，而后通过三效分离进口3a进入至三效分离器3内，再从三效分离出口3b排出，在三效循环泵14的推动下，物料再次通过三效加热进口7a进入三效加热器7内。如此，使得物料在三效分离器3和三效加热器7之间循环流动且温度升高，温度升高后的物料在三效分离器3内沸腾，水分蒸发，浓度升高后析出晶体颗粒。
47.当三效分离器3内的物料浓缩到一定程度后，三效转料泵15启动，将物料溶液通过四效加热进口8a输送至四效加热器8内与蒸汽换热，使得溶液温度升高，经由四效加热出口8b排出后，通过四效分离进口4a进入四效分离器4内，而后物料从四效分离出口4b排出，在四效循环泵16的推动下，从四效加热进口8a进入四效加热器内。如此，物料在四效分离器4和四效加热器8之间循环流动且温度升高，最终温度升高的物料在四效分离器4内沸腾，浓度进一步提升，析出晶体，沉降在四效盐腿22内；而后启动四效出料泵17，将物料输送至固
液分离装置进行固液分离处理。
48.如图3所示，固液分离装置包括稠厚器18和离心机19；稠厚器18的顶部、侧壁和底部分别设置有稠厚进口18a、清液溢流口18b和沉积出口18c；离心机19的顶部、侧壁和底部分别设置有离心进口19a、离心液体出口19c和离心固体出口19b；其中，稠厚进口18a与四效出料泵17的输出端连通，沉积出口18c与离心进口19a连通，心液体出口19c与母液罐20连通；液罐20上设置有母液出口20a，母液出口20a通过母液泵21与四效盐腿22连通
49.四效出料泵17将液体输送至稠厚器18内进行增稠处理，清液从清液溢流口18b排出，进入至母液罐20内，而晶浆沉降在稠厚器18内的底部，从沉积出口18c排出后，进入至离心机19内进行离心处理。离心得到的固体从离心固体出口19b排出系统，而液体从离心液体出口19a排出后进入母液罐20内；母液泵21启动，从母液口20a抽取溶液，输送至四效盐腿22内继续进行蒸发结晶处理，以改善蒸发结晶效果。
50.如图4所示，本实用新型硫酸钠四效蒸发结晶装置还包括热水罐23，热水罐23的顶部、侧壁和底部分别设置有热水平衡口23b、热水进口23a和热水排出口23c；其中，一效热水出口5f与热水进口23a连通，热水平衡口23b与一效平衡口5g连通；热水排出口23c连通有热水泵24；还包括热水预热器25，热水预热器25的热媒进口与热水泵24的输出端连通，热媒出口与外界连通，进料口与进料泵9的输出端连通，出料口与一效循环泵10的输入端连通。
51.如图5所示，四效冷凝水出口8f连通有第一冷凝水罐26，第一冷凝水罐26的顶部、侧壁和底部分别设置有第一冷凝平衡口26c、第一冷凝水进口26a和第一冷凝水出口26b；其中，第一冷凝水进口26a与四效冷凝水出口8f连通，第一冷凝平衡口26c与四效平衡口8h连通，第一冷凝水出口26b连通有第一冷凝水泵27；第一冷凝水泵27和进料泵9之间设置有冷凝水预热器28，冷凝水预热器28的进料口与进料泵9的输出端连通，出料口与热水预热器25的进料口连通，热媒进口与第一冷凝水泵27的输出端连通，热媒出口与外界连通。
52.如图6和图7所示，一效蒸汽进口5c用于连通生蒸汽源，一效上不凝气出口5d、一效下不凝气出口5e和一效二次蒸汽进口10c均与二效蒸汽进口6c连通，二效上不凝气出口6d、二效下不凝气出口6e和二效二次蒸汽出口2c均与三效蒸汽进口7c连通，三效上不凝气出口7d、三效下不凝气出口7e和三效二次蒸汽出口3c均与四效蒸汽进口8c连通；二效冷凝水出口6f与三效冷凝水进口7g连通，三效冷凝水出口7f与四效冷凝水进口8g连通。
53.本实用新型硫酸钠四效蒸发结晶装置还包括冷凝器29和第二冷凝水罐30；其中，冷凝器29的顶部设置有循环冷水进口29d和循环冷水出口29e，侧壁上设置有冷凝气进口29a、冷凝出水口29b和冷凝出气口29c，第二冷凝水罐30的顶部设置有第二出气口30c，侧壁设置有第二冷凝水进口30a，底部设置有第二冷凝水出口30b。四效上不凝气出口8d、四效下不凝气出口8e和四效二次蒸汽出口4c均与冷凝气进口29a连通；冷凝出水口29b与第二冷凝水进口30b连通，第二冷凝水出口30b通过第二冷凝水泵31与外界连通，第二出气口30c和冷凝出气口29均通过真空泵32与外界连通。
54.本装置在蒸发结晶过程中，生蒸汽源提供高温的生蒸汽，生蒸汽从一效蒸汽进口5c进入一效加热器5壳程，在一效加热器5壳程与管程的物料换热，生蒸汽冷凝成热水后，从一效热水出口5f排出，通过热水进口23a进入热水罐23内。热水罐23内的热水通过热水排出口23c排出，进入热水泵24，在热水泵24的推动下进入热水预热器25。在热水预热器25中，热水与物料换热后，热水排出系统。热水平衡口23b与一效平衡口5g连通，能够保证一效加热
器5产生热水顺畅流入热水罐25内。
55.一效加热器5内的不凝气从一效上不凝气出口5d和一效下不凝气出口5e排出，通过二效蒸汽进口6c进入二效加热器6壳程；与此同时，一效分离器1运行时，物料蒸发浓缩后产生的二次蒸汽，从一效二次蒸汽出口1c排出，通过二效蒸汽进口6c进入二效加热器6壳程。蒸汽在二效加热器6壳程与管程的物料换热，蒸汽冷凝成热水后，从二效冷凝水出口6f排出，通过三效冷凝水进口7g进入至三效加热器7壳程后闪蒸；二效加热器6的不凝气从二效上不凝气出口6d和二效下不凝气出口6e排出，与此同时二效分离器2内的物料浓缩，蒸发产生的二次蒸汽通过二效二次蒸汽出口2c排出，蒸汽通过三效蒸汽进口7c进入三效加热器7壳程。
56.蒸汽在三效加热器7壳程与管程的物料换热，二效产生的二次蒸汽冷凝成热水，从三效冷凝水出口7f排出，通过四效冷凝水进口7g进入四效加热器8壳程后闪蒸；三效加热器7内的不凝气从三效上不凝气出口7d和三效下不凝气出口7e排出，与此同时，物料在三效分离器3内沸腾蒸发，产生的二次蒸汽从三效二次蒸汽出口3c排出，不凝气和二次蒸汽通过四效蒸汽进口8c进入四效加热器4壳程。
57.二次蒸汽在四效加热器4壳程与管程的物料换热，二次蒸汽冷凝成热水后，从四效冷凝水出口8f排出，通过第一冷凝水进口26a进入第一冷凝水罐26内。四效加热器8的不凝气通过四效上不凝气出口8d和四效下不凝气出口8e排出，物料在四效分离器4内沸腾蒸发，产生的二次蒸汽从四效二次蒸汽出口4c排出，不凝气和二次蒸汽通过冷凝气进口29a进入至冷凝器29壳程。
58.二次蒸汽在冷凝器29壳程与管程的循环冷却水换热冷凝成水，冷凝水从冷凝出水口29b排出，通过第二冷凝水进口30a进而第二冷凝水罐30内。第二冷凝水罐30第二出气口30c排出的气体与冷凝出气口29c排出的气体合并后，通过真空泵32排出系统。
59.第一冷凝水罐26内的冷凝水从第一冷凝水出口26b排出，在第一冷凝水泵27的推动下，冷凝水进入冷凝水预热器28，在冷凝水预热器28内与进料泵9输出的物料换热后，冷凝水排出系统。第一冷凝平衡口26c与四效平衡口8h连通，保证四效加热器8产生的冷凝水能够顺畅流入第一冷凝水罐26内。
60.该硫酸钠四效蒸发结晶装置运行时，将原料液送入硫酸钠四效蒸发结晶装置，开启一效循环泵10、二效循环泵12、三效循环泵14、四效循环泵16，开启真空泵32，开启冷凝器29的循环冷却水，开启生蒸汽给一效加热器5内的物料升温；一效物料沸腾在一效分离器1产生二次蒸汽，供给二效加热器6加热，二效物料沸腾在二效分离器2产生二次蒸汽，供给三效加热器7加热，三效物料沸腾在三效分离器3产生二次蒸汽，供给四效加热8加热，四效物料沸腾在四效分离器4产生二次蒸汽输送至冷凝器29，在冷凝器29中与循环冷却水换热冷凝成水。物料经一效蒸发浓缩后通过一效转料泵11输送至二效加热器6，经二效蒸发浓缩后输送至三效加热器7，经三效蒸发浓缩后输送至四效加热器8，四效蒸发浓缩后经四效出料泵17输送至稠厚器18，稠厚器18中的物料经过离心机19离心分离后，离心固体排出系统，离心母液流至母液罐20，通过母液泵21返回四效分离器4继续蒸发结晶。
61.综上所述，本实用新型蒸发结晶装置采用四效顺流强制循环蒸发结晶无水硫酸钠，与现有技术相比，具有以下优点：
62.1、为了防止进料浓度变化引起堵管，本装置采用了强制循环蒸发结晶，能适应各
种浓度的硫酸钠进行蒸发结晶【其他工艺先采用膜式蒸发器（降膜或升膜或板式）蒸发浓缩，再采用强制循环蒸发结晶，当物料进料浓度升高时膜式蒸发器内结晶导致堵管；
63.2、采用四效蒸发，使蒸汽消耗进一步降低，达到了节约能耗的效果；
64.3、通过设置热水罐23、第一冷凝水罐26和第二冷凝水罐30，更好的利用了冷凝水的热量，降低循环冷却水的消耗（而其他工艺设备中，四效加热器壳程冷凝水流至冷凝水罐与冷凝器内的冷凝水混合，由于冷凝水罐内的压力比四效加热器壳程低，四效壳程的冷凝水进入冷凝水罐内后会闪蒸，闪蒸的蒸汽在冷凝器内冷凝。这样降低了冷凝水罐内冷凝水的温度，同时增加了冷凝器的负荷，增加了循环冷却水的消耗）；
65.4、第四效分离器4采用oslo结晶器形式，延长晶体停留时间，有效防止硫酸钠晶体颗粒过小而造成离心机19严重跑料。
66.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：包括一效分离器（1）、二效分离器（2）、三效分离器（3）、四效分离器（4）、一效加热器（5）、二效加热器（6）、三效加热器（7）和四效加热器（8）；所述一效分离器（1）的一效分离出口（1b）通过一效循环泵（10）与所述一效加热器（5）的一效加热进口（5a）连通且通过一效转料泵（11）与所述二效分离器（2）的二效分离进口（2a）连通，所述一效加热器（5）的一效加热出口（5b）与所述一效分离器（1）的一效分离进口（1a）连通；所述一效循环泵（10）的输入端连接有进料泵（9）；所述二效分离器（2）的二效分离出口（2b）通过二效循环泵（12）与所述二效加热器（6）的二效加热进口（6a）连通且通过二效转料泵（13）与所述三效分离器（3）的三效分离进口（3a）连通，所述二效加热器（6）的二效加热出口（6b）与所述二效分离进口（2a）连通；所述三效分离器（3）的三效分离出口（3b）通过三效循环泵（14）与所述三效加热器（7）的三效加热进口（7a）连通且通过三效转料泵（15）与所述四效分离器（4）的四效分离进口（4a）连通，所述三效加热器（7）的三效加热出口（7b）与所述三效分离进口（3a）连通；所述四效分离器（4）的底端设置有四效盐腿（22），所述四效分离器（4）的四效分离出口（4b）通过四效循环泵（16）与所述四效加热器（8）的四效加热进口（8a）连通，所述四效盐腿（22）通过四效出料泵（17）与固液分离装置连通，所述四效加热器（8）的四效加热出口（8b）与所述四效分离进口（4a）连通。2.根据权利要求1所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述固液分离装置包括稠厚器（18）和离心机（19），所述稠厚器（18）的稠厚进口（18a）与所述四效出料泵（17）的输出端连通，清液溢流口（18b）连通有母液罐（20），沉积出口（18c）与所述离心机（19）的离心进口（19a）连通，所述离心机（19）的离心固体出口（19b）与外界连通，离心液体出口（19c）与所述母液罐（20）连通；所述母液罐（20）上设置有母液出口（20a），所述母液出口（20a）通过母液泵（21）与所述四效盐腿（22）连通。3.根据权利要求1所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效加热器（5）上设置有一效热水出口（5f）和一效平衡口（5g），所述一效热水出口（5f）连通有热水罐（23），所述热水罐（23）上设置有热水平衡口（23b），所述热水平衡口（23b）与所述一效平衡口（5g）连通。4.根据权利要求3所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述热水罐（23）上设置有热水排出口（23c），所述热水排出口（23c）连通有热水泵（24）；还包括热水预热器（25），所述热水预热器（25）的热媒进口与所述热水泵（24）的输出端连通，热媒出口与外界连通，进料口与所述进料泵（9）的输出端连通，出料口与所述一效循环泵（10）的输入端连通。5.根据权利要求4所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述二效加热器（6）上设置有二效冷凝水出口（6f），所述三效加热器（7）上设置有三效冷凝水进口（7g）和三效冷凝水出口（7f），所述四效加热器（8）上设置有四效冷凝水进口（8g）、四效冷凝水出口（8f）和四效平衡口（8h）；所述二效冷凝水出口（6f）与所述三效冷凝水进口（7g）连通，所述三效冷凝水出口（7f）与所述四效冷凝水进口（8g）连通，所述四效冷凝水出口（8f）连通有第一冷凝水罐（26），所述第一冷凝水罐（26）上设置有第一冷凝平衡口（26c），所述第一冷凝平衡口（26c）与所述四效平衡口（8h）连通。6.根据权利要求5所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述第一冷凝水罐
（26）上设置有第一冷凝水出口（26b），所述第一冷凝水出口（26b）连通有第一冷凝水泵（27）；所述第一冷凝水泵（27）和所述进料泵（9）之间设置有冷凝水预热器（28），所述冷凝水预热器（28）的进料口与所述进料泵（9）的输出端连通，出料口与所述热水预热器（25）的进料口连通，热媒进口与所述第一冷凝水泵（27）的输出端连通，热媒出口与外界连通。7.根据权利要求1所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效加热器（5）的一效蒸汽进口（5c）用于连通生蒸汽源，一效上不凝气出口（5d）和一效下不凝气出口（5e）与所述二效加热器（6）的二效蒸汽进口（6c）连通，所述二效加热器（6）的二效上不凝气出口（6d）和二效下不凝气出口（6e）与所述三效加热器（7）的三效蒸汽进口（7c）连通，三效上不凝气出口（7d）和三效下不凝气出口（7e）与所述四效加热器（8）的四效蒸汽进口（8c）连通；还包括冷凝器（29），所述冷凝器（29）的冷凝气进口（29a）与所述四效加热器（8）的四效上不凝气出口（8d）和四效下不凝气出口（8e）连通，所述冷凝器（29）的冷凝出水口（29b）连通有第二冷凝水罐（30），所述第二冷凝水罐（30）上设置有第二冷凝水出口（30b），所述第二冷凝水出口（30b）通过第二冷凝水泵（31）与外界连通。8.根据权利要求7所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述第二冷凝水罐（30）上设置有第二出气口（30c），所述冷凝器（29）上设置有冷凝出气口（29c），所述第二出气口（30c）和所述冷凝出气口（29c）均通过真空泵（32）与外界连通。9.根据权利要求7所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述一效分离器（1）的一效二次蒸汽出口（1c）与所述二效加热器（6）的二效蒸汽进口（6c）连通，所述二效分离器（2）的二效二次蒸汽出口（2c）与所述三效加热器（7）的三效蒸汽进口（7c）连通，所述三效分离器（3）的三效二次蒸汽出口（3c）与所述四效加热器（8）的四效蒸汽进口（8c）连通，所述四效分离器（4）的四效二次蒸汽出口（4c）与所述冷凝器（29）的冷凝气进口（29a）连通。10.根据权利要求2所述的硫酸钠四效蒸发结晶装置，其特征在于：所述四效分离器（4）为oslo结晶器。

技术总结
本实用新型公开了一种硫酸钠四效蒸发结晶装置，包括一效分离器、二效分离器、三效分离器、四效分离器、一效加热器、二效加热、三效加热器和四效加热器；一效分离器的一效分离出口通过一效循环泵与一效加热器的一效加热进口连通且通过一效转料泵与二效分离器的二效分离进口连通，一效加热器的一效加热出口与一效分离器的一效分离进口连通；一效循环泵的输入端连接有进料泵。该硫酸钠四效蒸发结晶装置采用了循环蒸发结晶的方式，能够对各种浓度的硫酸钠溶液进行蒸发结晶，防止进料浓度变化引起堵管；不仅如此，本装置采用四效蒸发的方式，充分利用蒸汽热量对物料换热，从而减少蒸汽消耗，降低处理成本。降低处理成本。降低处理成本。


技术研发人员：胡继忠
受保护的技术使用者：江阴市江中设备制造有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/5/25