本技術(shù)涉及化工,特別是涉及一水硫酸亞鐵的制備裝置。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)的一水硫酸亞鐵濕法生產(chǎn)工藝是:七水硫酸亞鐵固體進(jìn)入打漿槽,在打漿槽用蒸汽進(jìn)行加熱打漿溶解得到硫酸亞鐵母液,再泵送至濕法轉(zhuǎn)晶槽進(jìn)行加熱轉(zhuǎn)晶,硫酸亞鐵母液的水分蒸發(fā),在濕法轉(zhuǎn)晶槽逐漸脫水轉(zhuǎn)變成灰白色的一水亞鐵晶體,即晶漿;待槽內(nèi)的液體全部轉(zhuǎn)變成灰白色的液體時(shí),用離心機(jī)將轉(zhuǎn)變好的晶漿進(jìn)行固液分離。經(jīng)固液分離后的濾液,一部分返回打漿槽重復(fù)使用,其余的硫酸亞鐵母液排放處理。
2、傳統(tǒng)的濕法生產(chǎn)工藝存在以下缺陷:一水硫酸亞鐵固液分離時(shí)產(chǎn)生的濾液中仍溶解有29.6%左右的硫酸亞鐵,濾液只有部份被回收利用,另一部份直接被排放,既浪費(fèi)了資源,又增加了污水處理成本。
3、中國專利文獻(xiàn)上公開了“一水硫酸亞鐵生產(chǎn)方法及裝置”,其公告號為cn113371763a,該發(fā)明的轉(zhuǎn)晶槽配套蒸汽壓縮機(jī)、冷凝器和固液分離機(jī),既節(jié)能又減排,大大降低了一水硫酸亞鐵晶體生產(chǎn)成本,具有推廣價(jià)值。但是,該裝置需要使用蒸汽壓縮機(jī),設(shè)備成本較高,生產(chǎn)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供了一種一水硫酸亞鐵的制備裝置,用于解決傳統(tǒng)的一水硫酸亞鐵濕法生產(chǎn)工藝存在的資源利用率低、污水處理成本高的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本實(shí)用新型提供了一種水硫酸亞鐵的制備裝置,包括依次相連接的打漿槽、轉(zhuǎn)晶槽、第一固液分離機(jī)和蒸發(fā)器,所述打漿槽設(shè)有七水硫酸亞鐵固體投料口、高溫冷凝水入口、晶漿濾液入口和硫酸亞鐵溶液出料口,所述轉(zhuǎn)晶槽包括第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口和硫酸亞鐵晶漿排出口,所述打漿槽和/或轉(zhuǎn)晶槽設(shè)有二次蒸汽入口;所述第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口與硫酸亞鐵溶液出料口相連接,所述第一固液分離機(jī)用于固液分離由第一硫酸亞鐵晶漿排出口排出的硫酸亞鐵晶漿得到一水硫酸亞鐵固體和一次濾液;所述蒸發(fā)器設(shè)有一次濾液入口、二次蒸汽出口、生蒸汽入口、高溫冷凝水排出口和一次濃縮濾液排出口,所述二次蒸汽出口與二次蒸汽入口相連接,所述高溫冷凝水排出口與高溫冷凝水入口相連接,所述一次濃縮濾液排出口與晶漿濾液入口相連接。
3、優(yōu)選地,所述打漿槽設(shè)有閃蒸冷卻機(jī)。所述閃蒸冷卻機(jī)用于對硫酸亞鐵溶液的低溫閃蒸,可以平衡蒸發(fā)器所得到的二次蒸汽、高溫冷凝水和晶漿余熱,通過硫酸亞鐵溶液的低溫閃蒸可以在轉(zhuǎn)晶前提高硫酸亞鐵溶液的濃度,同時(shí)最大限度利用蒸發(fā)器所產(chǎn)生的二次蒸汽、高溫冷凝水和晶漿的余熱。
4、優(yōu)選地,所述蒸發(fā)器與打漿槽之間依次設(shè)有閃蒸器和第二固液分離機(jī),所述閃蒸器設(shè)有高溫一次濃縮濾液入口、閃蒸蒸汽排出口和低溫一次濃縮濾液排出口,所述第二固液分離機(jī)用于固液分離由低溫一次濃縮濾液排出口排出的低溫一次濃縮濾液得到一水硫酸亞鐵固體和晶漿濾液,所述打漿槽上還設(shè)有閃蒸蒸汽入口,所述閃蒸蒸汽入口與閃蒸蒸汽排出口相連接。如果打漿無法平衡用掉二次蒸汽,采用閃蒸器可以對打漿料進(jìn)行低溫閃蒸,蒸發(fā)少量水份。
5、優(yōu)選地,所述蒸發(fā)器還設(shè)有濃縮濾液循環(huán)排出口,所述濃縮濾液循環(huán)排出口與一次濾液入口通過循環(huán)管路相連接,所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵。
6、本實(shí)用新型還提供了一種水硫酸亞鐵的制備裝置,包括打漿槽、蒸發(fā)器和第三固液分離機(jī),所述打漿槽設(shè)有七水硫酸亞鐵固體投料口、高溫冷凝水入口、晶漿濾液入口、硫酸亞鐵溶液出料口和二次蒸汽入口,所述蒸發(fā)器設(shè)有第二硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口、二次蒸汽出口、生蒸汽入口、高溫冷凝水排出口和晶漿排出口,所述二次蒸汽出口與二次蒸汽入口相連接,所述高溫冷凝水排出口與高溫冷凝水入口相連接,所述硫酸亞鐵溶液出料口與第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口相連接,所述第三固液分離機(jī)用于固液分離由晶漿排出口排出的硫酸亞鐵晶漿得到一水硫酸亞鐵固體和晶漿濾液。
7、優(yōu)選地,所述打漿槽設(shè)有閃蒸冷卻機(jī),所述閃蒸冷卻機(jī)連接有真空發(fā)生器,所述閃蒸冷卻機(jī)設(shè)有冷卻水入口、冷卻水出口、低濃度硫酸亞鐵溶液入口和高濃度硫酸亞鐵溶液出口,所述打漿槽設(shè)有低濃度硫酸亞鐵溶液出口和高濃度硫酸亞鐵溶液入口,所述低濃度硫酸亞鐵溶液出口與低濃度硫酸亞鐵溶液入口相連接,所述高濃度硫酸亞鐵溶液入口與高濃度硫酸亞鐵溶液出口相連接。
8、優(yōu)選地,所述打漿槽和蒸發(fā)器之間設(shè)有換熱器,所述換熱器設(shè)有熱介質(zhì)入口、熱介質(zhì)出口、低溫硫酸亞鐵溶液入口和高溫硫酸亞鐵溶液出口,所述熱介質(zhì)入口與高溫冷凝水排出口相連接,所述熱介質(zhì)出口與高溫冷凝水入口相連接;所述低溫硫酸亞鐵溶液入口與硫酸亞鐵溶液出料口相連接,所述高溫硫酸亞鐵溶液出口與硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口相連接。
9、優(yōu)選地,所述蒸發(fā)器還設(shè)有晶漿循環(huán)排出口,所述晶漿循環(huán)排出口與硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口通過循環(huán)管路相連接,所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵。
10、如上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:采用高溫高壓生蒸汽對轉(zhuǎn)晶后的一水硫酸亞鐵晶漿或?yàn)V液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶,并將蒸發(fā)過程中產(chǎn)出的二次蒸汽,用于轉(zhuǎn)晶或七水硫酸亞鐵溶解,同時(shí),利用蒸發(fā)過程所產(chǎn)出的高溫冷凝水及晶漿的余熱,對七水硫酸亞鐵進(jìn)行溶解提供熱源,既提高了資源利用率,節(jié)能降耗,又降低了污水處理成本。
1.一水硫酸亞鐵的制備裝置,其特征在于:包括依次相連接的打漿槽(1)、轉(zhuǎn)晶槽(2)、第一固液分離機(jī)(3)和蒸發(fā)器(4),所述打漿槽設(shè)有七水硫酸亞鐵固體投料口(11)、高溫冷凝水入口(12)、晶漿濾液入口(13)和硫酸亞鐵溶液出料口(14),所述轉(zhuǎn)晶槽包括第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口(21)和硫酸亞鐵晶漿排出口(23),所述打漿槽和/或轉(zhuǎn)晶槽設(shè)有二次蒸汽入口(22),所述第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口與硫酸亞鐵溶液出料口相連接,所述第一固液分離機(jī)用于固液分離由第一硫酸亞鐵晶漿排出口排出的硫酸亞鐵晶漿得到一水硫酸亞鐵固體和一次濾液;所述蒸發(fā)器設(shè)有一次濾液入口(41)、二次蒸汽出口(42)、生蒸汽入口(43)、高溫冷凝水排出口(44)和一次濃縮濾液排出口(45),所述二次蒸汽出口與二次蒸汽入口相連接,所述高溫冷凝水排出口與高溫冷凝水入口相連接,所述一次濃縮濾液排出口與晶漿濾液入口相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備裝置,其特征在于:所述打漿槽設(shè)有閃蒸冷卻機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備裝置,其特征在于:所述蒸發(fā)器與打漿槽之間依次設(shè)有閃蒸器(5)和第二固液分離機(jī)(6),所述閃蒸器設(shè)有高溫一次濃縮濾液入口(51)、閃蒸蒸汽排出口(52)和低溫一次濃縮濾液排出口(53),所述第二固液分離機(jī)用于固液分離由低溫一次濃縮濾液排出口排出的低溫一次濃縮濾液得到一水硫酸亞鐵固體和晶漿濾液,所述打漿槽上還設(shè)有閃蒸蒸汽入口(15),所述閃蒸蒸汽入口與閃蒸蒸汽排出口相連接;所述蒸發(fā)器還設(shè)有濃縮濾液循環(huán)排出口(48),所述濃縮濾液循環(huán)排出口與一次濾液入口通過循環(huán)管路相連接,所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵(9)。
4.一水硫酸亞鐵的制備裝置,其特征在于:包括打漿槽(1)、蒸發(fā)器(4)和第三固液分離機(jī)(7),所述打漿槽設(shè)有七水硫酸亞鐵固體投料口(11)、高溫冷凝水入口(12)、晶漿濾液入口(13)、硫酸亞鐵溶液出料口(14)和二次蒸汽入口(22),所述蒸發(fā)器設(shè)有第二硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口(46)、二次蒸汽出口(42)、生蒸汽入口(43)、高溫冷凝水排出口(44)和晶漿排出口(47),所述二次蒸汽出口與二次蒸汽入口相連接,所述高溫冷凝水排出口與高溫冷凝水入口相連接,所述硫酸亞鐵溶液出料口與第一硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口相連接,所述第三固液分離機(jī)用于固液分離由晶漿排出口排出的硫酸亞鐵晶漿得到一水硫酸亞鐵固體和晶漿濾液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備裝置,其特征在于:所述打漿槽設(shè)有閃蒸冷卻機(jī)(16),所述閃蒸冷卻機(jī)連接有真空發(fā)生器(17),所述閃蒸冷卻機(jī)設(shè)有冷卻水入口(161)、冷卻水出口(162)、低濃度硫酸亞鐵溶液入口(163)和高濃度硫酸亞鐵溶液出口(164),所述打漿槽設(shè)有高濃度硫酸亞鐵溶液入口(165)和低濃度硫酸亞鐵溶液出口(166),所述低濃度硫酸亞鐵溶液出口與低濃度硫酸亞鐵溶液入口相連接,所述高濃度硫酸亞鐵溶液入口與高濃度硫酸亞鐵溶液出口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備裝置,其特征在于:所述打漿槽和蒸發(fā)器之間設(shè)有換熱器(8),所述換熱器設(shè)有熱介質(zhì)入口(81)、熱介質(zhì)出口(82)、低溫硫酸亞鐵溶液入口(83)和高溫硫酸亞鐵溶液出口(84),所述熱介質(zhì)入口與高溫冷凝水排出口相連接,所述熱介質(zhì)出口與高溫冷凝水入口相連接;所述低溫硫酸亞鐵溶液入口與硫酸亞鐵溶液出料口相連接,所述高溫硫酸亞鐵溶液出口與硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備裝置,其特征在于:所述蒸發(fā)器還設(shè)有晶漿循環(huán)排出口(49),所述晶漿循環(huán)排出口與硫酸亞鐵溶液進(jìn)料口通過循環(huán)管路相連接,所述循環(huán)管路上設(shè)有循環(huán)泵(9)。