結晶器的進料系統和進料方法

2023-09-22 02:37:55

結晶器的進料系統和進料方法
【專利摘要】本發明公開了一種結晶器的進料系統和進料方法，所述進料系統包括母液循環槽、母液儲槽、結晶器進料泵、結晶槽供給泵以及多根管道，其中，母液循環槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口；母液儲槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口；母液循環槽的進料口接收需要蒸髮結晶的母液，母液循環槽的出料口與結晶槽供給泵的進料口通過第一管道連接，結晶槽供給泵的出料口與母液儲槽的進料口通過第二管道連接，母液儲槽的出料口與結晶器進料泵的進料口通過第三管道連接，結晶器進料泵的出料口與結晶器的進料口通過第四管道連接。根據本發明的結晶器的進料系統和進料方法可以顯著提高輸送至結晶器的需要蒸髮結晶的硫酸銨母液的比重的穩定性。
【專利說明】結晶器的進料系統和進料方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於結晶器設備領域，具體地講，本發明涉及一種結晶器的進料系統以及使用該進料系統為結晶器進料的方法。
【背景技術】
[0002]酸洗法生產硫酸銨工藝的設備包括吸收單元和結晶器。吸收單元通過硫酸溶液將焦爐煤氣中的NH3吸收以產生硫酸銨母液，當硫酸銨母液的比重達到1.240g/cm3?1.243g/cm3後，通過管道將硫酸銨母液從吸收單元輸送至DTB結晶器進行有效控制地蒸髮結晶。
[0003]現有技術中的酸洗法生產硫酸銨工藝的設備中的吸收單元以酸洗塔作為主體設備。在酸洗塔吸收焦爐煤氣中的NH3的過程中，位於酸洗塔頂部的捕霧器以及位於酸洗塔上下段的滿流管可能會發生堵塞。在這種情況下，需要通過70°C的除鹽水對堵塞部分進行不短於0.5h的清洗以疏通堵塞部分。除鹽水在對堵塞部分進行清洗過程中會增加硫酸銨母液中水的含量，使得硫酸銨母液的比重降低，增大了硫酸銨母液的後續進入結晶器進行蒸髮結晶所需的蒸汽量，從而影響了結晶器操作的穩定性。此外，進入結晶器的硫酸銨母液的比重不穩定還會影響硫酸銨母液蒸髮結晶後的硫酸銨產品的粒度和質量。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種結晶器的進料系統以及使用該進料系統為結晶器進料的進料方法。
[0005]根據本發明的一方面，提供了一種結晶器的進料系統，所述裝置包括母液循環槽、母液儲槽、結晶器進料泵、結晶槽供給泵以及多根管道，其中，母液循環槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口；母液儲槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口；母液循環槽的進料口接收需要蒸髮結晶的母液，母液循環槽的出料口與結晶槽供給泵的進料口通過第一管道連接，結晶槽供給泵的出料口與母液儲槽的進料口通過第二管道連接，母液儲槽的出料口與結晶器進料泵的進料口通過第三管道連接，結晶器進料泵的出料口與結晶器的進料口通過第四管道連接。
[0006]根據本發明的進料系統，母液儲槽沿高度方向還可以包括比進料口低且比出料口高的溢流口，溢流口與母液循環槽的進料口可以通過第五管道連接，其中，母液循環槽的進料口可以設置為三通結構。
[0007]根據本發明的進料系統，可以在第四管道上設置有調節閥和流量計。
[0008]根據本發明的進料系統，可以在母液儲槽內設置有浮球液位計。
[0009]根據本發明的進料系統，可以在母液儲槽內設置有壓差變送器。
[0010]根據本發明的另一方面，提供了一種使用上述進料系統的為結晶器進料的進料方法，所述進料方法包括順序執行的以下步驟:使待蒸髮結晶的母液從母液循環槽的進料口流入母液循環槽內並在母液循環槽內自然沉降分離；通過結晶槽供給泵從母液循環槽的出料口抽取母液循環槽中沉降的母液，並經由母液儲槽的進料口將母液抽送至母液儲槽，母液在母液儲槽內再次進行沉降分離；通過結晶器進料泵從母液儲槽的出料口抽取母液儲槽中沉降的母液並將母液經由結晶器的進料口抽送至結晶器內。
[0011]根據本發明的進料方法，母液可以為硫酸銨母液。
[0012]根據本發明的進料方法，可以通過設置在第四管道上的調節閥和流量計控制第四管道內的母液的流量。
[0013]根據本發明的進料方法，可以通過設置在母液儲槽內的浮球液位計監測母液儲槽內的母液的液位高度。
[0014]根據本發明的進料方法，可以通過設置在母液儲槽內的壓差變送器監測母液儲槽內的液位壓差，並將設置在第四管道上的調節閥與壓差變送器監測的母液儲槽內的液位壓差的信號進行聯鎖控制，以將母液儲槽的液位穩定在預定位置。
[0015]根據本發明的結晶器的進料系統和使用該進料系統為結晶器進料的進料方法，可以顯著提高輸送至結晶器的需要蒸髮結晶的硫酸銨母液的比重的穩定性，降低硫酸銨母液的後續進入結晶器進行蒸髮結晶所需的蒸汽量，提高結晶器操作的穩定性以及提高在結晶器內蒸髮結晶後的硫酸銨產品的粒度和質量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過結合附圖進行的示例性實施例的以下描述，本發明的這些和/或其他方面和優點將變得清楚和更易於理解，其中:
[0017]圖1示出了根據本發明的示例性實施例的結晶器的進料系統的結構示意圖。
[0018]附圖標記說明:
[0019]I母液循環槽
[0020]11母液循環槽的進料口
[0021]12母液循環槽的出料口
[0022]2母液儲槽
[0023]21母液儲槽的進料口
[0024]22母液儲槽的出料口
[0025]23母液儲槽的溢流口
[0026]3結晶器
[0027]31結晶器的進料口
[0028]4結晶槽供給泵
[0029]5結晶器進料泵
[0030]6調節閥
[0031]7流量計
[0032]81第一管道
[0033]82第二管道
[0034]83第三管道
[0035]84第四管道
[0036]85第五管道【具體實施方式】
[0037]下面將參照附圖並結合示例性實施例來詳細地描述本發明的結晶器的進料系統以及使用該裝置為結晶器進料的進料方法。
[0038]圖1示出的是根據本發明的示例性實施例的結晶器的進料系統的結構示意圖。下面將參照圖1來詳細地描述本發明的結晶器的進料系統以及使用該裝置為結晶器進料的進料方法。
[0039]參照圖1，根據本發明的示例性實施例的結晶器的進料系統包括母液循環槽1、母液儲槽2、結晶槽供給泵4、結晶器進料泵5以及多根管道。
[0040]母液循環槽I沿高度方向包括進料口 11與出料口 12，進料口 11設置於母液循環槽I的頂部，出料口 12設置於母液循環槽I的底部。需要蒸髮結晶的母液由母液循環槽的進料口 11流入母液循環槽I並在母液循環槽I內的停留過程中自然沉降分離。在這種情況下，比重相對高的母液沉積在母液循環槽I的底部。結晶槽供給泵4設置於母液循環槽I的一側，結晶槽供給泵4的進料口通過第一管道81與母液循環槽I的出料口 12連接，結晶槽供給泵4的出料口通過第二管道82與母液儲槽2的進料口 21連接。在這種連接方式下，結晶槽供給泵4通過第一管道81和第二管道82將沉積於母液循環槽I底部的母液抽送至母液儲槽2，這樣可以提高儲存在母液儲槽2底部的母液的比重，降低結晶器3內的母液蒸髮結晶過程的蒸汽量以及提高結晶器3操作的穩定性。根據本發明的一個示例性實施例，母液循環槽I的進料口 11設置於母液循環槽I的頂部，這樣可以增大母液循環槽I的使用容積，但本發明並不限於此，也就是說，母液循環槽I的進料口 11可以設置於母液循環槽I的任一高度方向的高於母液循環槽I的出料口 12的位置。根據本發明的又一個示例性實施例，母液循環槽I的出料口設置於母液循環槽I的底部，這樣可以將沉積於母液循環槽I的底部的比重相對較重的母液抽送至母液儲槽2，以提高母液儲槽2底部母液的比重，但本發明並不限於此，也就是說，母液循環槽I的出料口 12可以設置於母液循環槽I的任一高度方向的低於母液循環槽I的進料口 11的位置。
[0041]母液儲槽2沿高度方向包括進料口 21與出料口 22，進料口 21位於母液儲槽I的頂部，並且與結晶槽供給泵4通過第二管道82連接，出料口 22位於母液儲槽2的底部。由結晶槽供給泵4抽送至母液儲槽2的母液在母液儲槽2內的停留過程中自然均和並自然沉降分離，在這種情況下，比重相對高的母液會沉積在母液儲存槽2的底部。結晶器進料泵5設置於母液儲槽2的一側，結晶器進料泵5的進料口通過第三管道83與母液儲槽2的出料口 22連接，結晶器進料泵5的出料口通過第四管道84與結晶器3的進料口 31連接。在這種連接方式下，結晶器進料泵5通過第三管道83和第四管道84將沉積於母液儲槽2底部的母液抽送至結晶器3內，這樣可以提高抽送至結晶器2內的母液的比重，使得結晶器2內的母液的蒸髮結晶過程需要的蒸汽量減少，從而提高結晶器2操作的穩定性。此外，抽送至結晶器3內的母液具有相對穩定的比重還可以提高母液在蒸髮結晶過程中析出的晶體的粒度的均勻性，提高了結晶產品的質量。根據本發明的一個示例性實施例，設置於母液儲槽2的頂部的進料口 21可以增大母液儲槽2的使用容積，以提高母液儲槽2的母液處理量，但本發明並不限於此，也就是說，母液儲槽2的進料口 21可以設置於母液儲槽2的任一高度方向的高於母液儲槽2的出料口 21的位置。
[0042]根據本發明的示例性實施例，優選地，母液循環槽I的出料口可以與多於一個的結晶槽供給泵4通過管道連接於母液儲槽2的進料口 21，母液儲槽2的出料口 22可以與多於一個的結晶器進料泵5通過管道連接於結晶器3的進料口 31，這樣可以在結晶槽供給泵4和/或結晶器進料泵5出現故障和/或連接管道發生堵塞時對裝置進行檢修而不影響生產的順利進行。根據本發明的一個示例性實施例，具有三通結構的母液循環槽I的出料口可以通過兩根管道連接至兩個結晶槽供給泵4的進料口，並通過兩根管道將結晶槽供給泵4的出料口與母液儲槽2的具有三通結構的進料口 21連接；具有三通結構的母液儲槽2的出料口 22可以通過兩根管道連接至兩個結晶器進料泵5的進料口，並通過兩根管道將結晶器進料泵5的出料口與具有三通結構的結晶器3的進料口連接。但本發明並不限於此，也就是說，母液循環槽1、母液儲槽2或結晶器3可以設置多於一個的進料口和/或出料口。
[0043]根據本發明的示例性實施例，母液儲槽2的高度方向的進料口 21和出料口 22之間可以設置溢流口 23，並可以通過第五管道85連接至母液循環槽I的進料口 11，這樣可以控制母液儲槽2的液位穩定和整個系統的水量平衡。在這樣的情況下，母液循環槽I的進料口 11可以設置三通結構，以便於同時接收需要蒸髮結晶的母液以及母液儲槽2的溢流。但本發明並不限於此，也就是說，母液循環槽I可以設置兩個進料口 11以分別接收用於需要蒸髮結晶的母液和母液儲槽2的溢流。
[0044]根據本發明的示例性實施例，母液循環槽I內的溫度可以控制在45°C?55°C，母液儲槽2的溫度可以控制在40°C?50°C，這樣可以避免溫度過低引起的母液循環槽I和母液儲槽2內的母液發生自然結晶的現象的發生。
[0045]根據本發明的示例性實施例，優選地，可以在母液儲槽2內設置有浮球液位計，這樣可以對母液儲槽2內的母液進行實時監控，以控制母液儲槽2的液位穩定和整個系統的
水量平衡。
[0046]根據本發明的示例性實施例，優選地，可以在母液儲槽2內設置有壓差變送器，這樣可以對母液儲槽2的液位壓差進行實時監控。
[0047]根據本發明的示例性實施例，優選地，可以在第四管道84上設置有調節閥6和流量計7，用以監視和調節第四管道84內的母液的流量。
[0048]根據本發明的一個示例性實施例，優選地，可以在母液儲槽2內設置壓差變送器，同時在第四管道84上設置調節閥6與流量計7，並將壓差變送器的信號、調節閥6的調節信號以及流量計7的監控信號引入DCS系統，然後通過調節閥6來實現第四管道84內母液的流量和母液儲槽2的液位的自動調節。
[0049]根據本發明的示例性實施例，根據結晶器3的處理能力，可以設置多於一個的本發明的DTB結晶工藝的結晶器3的進料系統，以提高結晶器3的處理量，同時也可以避免由於任一進料系統出現故障進行檢修的過程影響生產的順利進行。
[0050]根據本發明的示例性實施例，在第一管道81與第四管道84之間可設置多於一個的母液循環槽I和多於一個的母液儲槽2，並且可以通過另外的管道與結晶槽供給泵4以串聯的方式相互連通，這樣可以延長母液在母液循環槽I和/或母液在母液儲槽2內的自然沉降分離時間，提高輸送至結晶器3的母液的比重的穩定性，進一步提高結晶器3操作的穩定性和析出的晶體的粒度的均勻性。
[0051]下面，將參照附圖並結合本發明的示例性實施例來詳細地描述使用上述裝置為結晶器進料的進料方法。[0052]首先，使需要結晶器3蒸髮結晶的母液從母液循環槽I的進料口 11流入母液循環槽I內，此時，母液循環槽I內的母液由於比重差異會產生自動分層的現象。
[0053]其次，通過結晶槽供給泵4和第一管道81從位於母液循環槽I底部的出料口 12抽取母液，並通過第二管道82將母液輸送至母液儲槽2。此時，輸送至母液儲槽2內的母液為母液循環槽I內的下層母液，並且會在母液儲槽2內再次根據比重的差異而產生分層。
[0054]最後，通過結晶器進料泵5和第三管道83從位於母液儲槽2底部的出料口 22抽取母液，並通過第四管道84將母液輸送至結晶器3內進行蒸髮結晶，此時，輸送至結晶器3內的母液為母液儲槽2內的下層母液。
[0055]根據本發明的示例性實施例，母液儲槽2中的母液高於溢流口 23時，可以通過第五管道85將母液儲槽2中的溢流部分輸送至母液循環槽1，以便於控制母液儲槽2的液位穩定和整個系統的水量平衡。
[0056]根據本發明的示例性實施例，母液可以為硫酸銨母液，但本發明並不限於此，也就是說，母液可以為需要蒸髮結晶處理的其他溶液，例如鋁酸鈉溶液。
[0057]根據本發明的示例性實施例，可以通過第四管道84上設置的調節閥6和流量計7來監視和調節第四管道84內的母液的流量。
[0058]根據本發明的示例性實施例，可以通過母液儲槽2內設置的浮球液位計來對母液儲槽2內的母液進行實時監控，以控制母液儲槽2的液位穩定和整個系統的水量平衡。
[0059]根據本發明的示例性實施例，可以在母液儲槽2內設置有壓差變送器，這樣可以對母液儲槽2的液位壓差進行實時監控，並且可以將第四管道84上的調節閥6與壓差變送器監測的液位信號進行聯鎖控制，以將母液儲槽2的液位穩定在預定位置。
[0060]根據本發明的結晶器的進料系統以及使用該裝置為結晶器進料的進料方法，可以通過簡單的設備操作將需要蒸髮結晶的母液進行多次分層處理，以保證輸送至結晶器的母液具有較高的比重以及比重的穩定性，降低了母液的後續進入結晶器進行蒸髮結晶所需的蒸汽量，提高了結晶器操作的穩定性以及提高了在結晶器內蒸髮結晶後的硫酸銨產品的粒度和質量。
[0061]雖然已參照具體實施例和附圖描述了本發明，但將理解的是，本發明不限於以上實施例。
【權利要求】
1.一種結晶器的進料系統，其中，所述進料系統包括母液循環槽、母液儲槽、結晶器進料泵、結晶槽供給泵以及多根管道，其中， 母液循環槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口； 母液儲槽沿高度方向包括進料口和比進料口低的出料口； 母液循環槽的進料口接收需要蒸髮結晶的母液，母液循環槽的出料口與結晶槽供給泵的進料口通過第一管道連接，結晶槽供給泵的出料口與母液儲槽的進料口通過第二管道連接，母液儲槽的出料口與結晶器進料泵的進料口通過第三管道連接，結晶器進料泵的出料口與結晶器的進料口通過第四管道連接。
2.如權利要求1所述的進料系統，其中，母液儲槽沿高度方向還包括比進料口低且比出料口高的溢流口，溢流口與母液循環槽的進料口通過第五管道連接，其中，母液循環槽的進料口設置為三通結構。
3.如權利要求1所述的進料系統，其中，在第四管道上設置有調節閥和流量計。
4.如權利要求1所述的進料系統，其中，在母液儲槽內設置有浮球液位計。
5.如權利要求1所述的進料系統，其中，在母液儲槽內設置有壓差變送器。
6.一種使用如權利要求1?5中任一項權利要求所述的進料系統的結晶器的進料方法，其中，所述進料方法包括順序執行的以下步驟: 使待蒸髮結晶的母液從母液循環槽的進料口流入母液循環槽內並在母液循環槽內自然沉降分離； 通過結晶槽供給泵從母液循環槽的出料口抽取母液循環槽中沉降的母液，並經由母液儲槽的進料口將母液抽送至母液儲槽，母液在母液儲槽內再次進行沉降分離； 通過結晶器進料泵從母液儲槽的出料口抽取母液儲槽中沉降的母液並將母液經由結晶器的進料口抽送至結晶器內。
7.如權利要求6所述的進料方法，其中，母液為硫酸銨母液。
8.如權利要求6所述的進料方法，其中，通過設置在第四管道上的調節閥和流量計控制第四管道內的母液的流量。
9.如權利要求6所述的進料方法，其中，通過設置在母液儲槽內的浮球液位計監測母液儲槽內的母液的液位高度。
10.如權利要求6所述的進料方法，其中，通過設置在母液儲槽內的壓差變送器監測母液儲槽內的液位壓差，並將設置在第四管道上的調節閥與壓差變送器監測的母液儲槽內的液位壓差的信號進行聯鎖控制，以將母液儲槽的液位穩定在預定位置。
【文檔編號】B01D9/02GK103908797SQ201410143016
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月10日 優先權日:2014年4月10日
【發明者】胡開峰, 楊加軍, 王建明 申請人:攀鋼集團西昌鋼釩有限公司