新型銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電積、電解液凈化工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及了一種新型銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置，可用于銅、鋅、鎳等金屬的工藝中電解液的蒸發(fā)濃縮。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)有色冶煉行業(yè)，有其是硫酸銅、硫酸鎳、硫酸鈷均采用單效或多效工藝進(jìn)行，需要消耗蒸汽以維持蒸發(fā)的溫度，同時還需配套建設(shè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)，將系統(tǒng)的熱量移出，以維持系統(tǒng)的正常運行。目前銅電積、電解行業(yè)電解液(硫酸銅)溶液蒸發(fā)濃縮工藝中，均采用水噴射栗抽真空蒸發(fā)工藝，電解液濃縮蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸汽直接被真空栗轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)外的冷卻水中，冷卻水不斷被蒸汽加熱，為維持冷卻水的溫度一般還需要另外建一套循環(huán)冷卻系統(tǒng)。這種工藝中二次蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽不但沒有得到利用，同時還要額外建設(shè)冷卻系統(tǒng)以維持系統(tǒng)溫度，也額外消耗動力，存在能耗高和成本高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種新型銅鎳鈷電積、電解液蒸發(fā)濃縮裝置，可用于綜合回收利用銅、鋅、鎳等金屬的電解和電沉積中電解液蒸發(fā)濃縮、濃縮過程能源，可達(dá)到降低硫酸銅、硫酸鎳、硫酸鈷生產(chǎn)中能耗和成本的目的。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明包括蒸汽回收裝置、蒸發(fā)釜、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器、真空栗、冷凝水收集裝置、濃縮結(jié)晶槽、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器、冷凝水栗、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器、循環(huán)栗、漿液栗、第一電動閥、檢測裝置、第二電動閥、第三電動閥、第四電動閥和液位計;蒸發(fā)釜上部的水蒸汽出口連接到蒸汽回收裝置入口，蒸汽回收裝置出口分別經(jīng)介質(zhì)輸入蒸汽換熱器和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器的其中一路管路后連接到冷凝水收集裝置進(jìn)行冷凝收集;蒸發(fā)釜底部的介質(zhì)料液出口依次經(jīng)介質(zhì)輸出蒸汽換熱器另一路管路、循環(huán)栗、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器另一路管路連接到蒸發(fā)釜的介質(zhì)料液入口，介質(zhì)輸出蒸汽換熱器另一路管路的出口經(jīng)漿液栗連接到濃縮結(jié)晶槽;蒸發(fā)釜設(shè)有用于檢測內(nèi)部介質(zhì)濃度的檢測裝置，冷凝水收集裝置經(jīng)冷凝水栗連接到介質(zhì)預(yù)加熱換熱器其中一路管路中排出冷凝水，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路入口輸入介質(zhì)料液，其出口分別連接到蒸發(fā)釜和循環(huán)栗的入口，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路出口與蒸發(fā)釜之間的管路上設(shè)有第四電動閥。
[0006]所述的介質(zhì)預(yù)加熱換熱器另一路管路出口與循環(huán)栗的入口之間的管路上設(shè)有第二電動閥，第二電動閥與蒸發(fā)釜上安裝的液位計電連接。
[0007]所述的循環(huán)栗、蒸發(fā)釜、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器之間形成循環(huán)管路，循環(huán)栗不斷對蒸發(fā)釜內(nèi)的介質(zhì)料液進(jìn)行加壓以保持介質(zhì)料液在蒸發(fā)釜與兩個換熱器之間強(qiáng)制流動，實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的循環(huán)運行。
[0008]所述的漿液栗和濃縮結(jié)晶槽之間的管路上設(shè)有第一電動閥，檢測裝置電連接第一電動閥控制啟閉；通過檢測裝置檢測到介質(zhì)料液濃度到達(dá)要求時，第一電動閥開啟將蒸發(fā)釜中部分已濃縮介質(zhì)料液輸出到濃縮結(jié)晶槽結(jié)晶，同時第二電動閥開啟輸入新的未濃縮介質(zhì)料液，以維持系統(tǒng)平衡。
[0009]所述的介質(zhì)預(yù)加熱換熱器與蒸發(fā)釜之間設(shè)置有管路和第二電動閥，當(dāng)液位計檢測到液位低于正常水平時，電動閥開啟補(bǔ)充新的未濃縮介質(zhì)料液進(jìn)入蒸發(fā)釜，以維持系統(tǒng)平衡。
[0010]所述的冷凝水收集裝置連接真空栗，通過真空栗將不凝性氣體排出。
[0011]所述的蒸汽回收裝置將蒸發(fā)釜產(chǎn)生的蒸汽抽出，并在蒸發(fā)釜內(nèi)形成一定的負(fù)壓，連接第三電動閥用以補(bǔ)充輸入水蒸汽。
[0012]所述的介質(zhì)輸入蒸汽換熱器、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器采用板式換熱器、列管式換熱器或盤管式換熱器，采用單臺使用或者多臺串并聯(lián)使用。
[0013]本發(fā)明中，待蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)經(jīng)冷凝水余熱換熱器預(yù)熱后進(jìn)入蒸發(fā)釜，蒸發(fā)產(chǎn)出的蒸汽經(jīng)蒸汽回收裝置回收送熱交換器，蒸汽回收裝置回收蒸汽的同時使蒸發(fā)釜內(nèi)產(chǎn)生一定的負(fù)壓，以降低需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)的沸點。
[0014]蒸發(fā)釜的底部出口設(shè)置蒸發(fā)終點設(shè)比重計(密度計)，對需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)進(jìn)行檢測，以質(zhì)量流量計或比重計(密度計)的檢測信號控制電動閥門對排出蒸發(fā)釜的介質(zhì)進(jìn)行流量控制。在蒸發(fā)釜中設(shè)置液位計，并用液位計的信號控制電動閥門從而進(jìn)入蒸發(fā)釜的介質(zhì)的流量。
[0015]本發(fā)明裝置進(jìn)一步可設(shè)置單板機(jī)、可編程控制器(PLC)或DCS對系統(tǒng)進(jìn)行過程進(jìn)行自動化控制。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]由于本發(fā)明將蒸發(fā)產(chǎn)出的蒸汽直接回收用以加熱需要蒸發(fā)濃縮的介質(zhì)，熱量得到回收利用，蒸汽回收裝置在回收蒸汽的同時在蒸發(fā)釜內(nèi)形成一定的負(fù)壓，降低了介質(zhì)的沸點，提高了蒸發(fā)效率。由于使用了蒸汽回收裝置，省去了傳統(tǒng)濃縮蒸發(fā)中用水噴射栗真空蒸發(fā)、單效、多效蒸發(fā)需要用水或設(shè)置循環(huán)冷卻系統(tǒng)對介質(zhì)蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行冷卻的問題。減小了動力消耗液降低了整套設(shè)備的成本。
【附圖說明】
[0018]附圖為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖中:蒸汽回收裝置1、蒸發(fā)釜2、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器3、真空栗4、冷凝水收集裝置
5、濃縮結(jié)晶槽6、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7、冷凝水栗8、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9、循環(huán)栗10、漿液栗
11、第一電動閥12，檢測裝置13，第二電動閥14，第三電動閥15，第四電動閥16，液位計17。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明包括蒸汽回收裝置1、蒸發(fā)釜2、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器3、真空栗
4、冷凝水收集裝置5、濃縮結(jié)晶槽6、介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7、冷凝水栗8、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器
9、循環(huán)栗10、漿液栗11、第一電動閥12、檢測裝置13、第二電動閥14、第三電動閥15、第四電動閥16和液位計17。
[0022]本發(fā)明實施的核心在于蒸發(fā)爸2、質(zhì)輸入蒸汽換熱器3、介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9和循環(huán)栗10形成的蒸發(fā)濃縮能量循環(huán)回路。設(shè)備將自身蒸發(fā)濃縮時產(chǎn)生的蒸汽對自身介質(zhì)進(jìn)行再加熱。實現(xiàn)了蒸發(fā)系統(tǒng)的熱量的循環(huán)利用。
[0023]蒸發(fā)釜2上部的水蒸汽出口連接到蒸汽回收裝置1入口，蒸汽回收裝置1出口分別經(jīng)介質(zhì)輸入蒸汽換熱器3和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9的其中一路管路后連接到冷凝水收集裝置5進(jìn)行冷凝收集;蒸發(fā)釜2底部的介質(zhì)料液出口依次經(jīng)介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9另一路管路、循環(huán)栗10、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器3另一路管路連接到蒸發(fā)釜2的介質(zhì)料液入口，介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9另一路管路的出口經(jīng)漿液栗11連接到濃縮結(jié)晶槽6;蒸發(fā)釜2設(shè)有用于檢測內(nèi)部介質(zhì)濃度的檢測裝置13，冷凝水收集裝置5經(jīng)冷凝水栗8連接到介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7其中一路管路中排出冷凝水，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7另一路管路入口輸入介質(zhì)料液，其出口分別連接到蒸發(fā)釜2和循環(huán)栗10的入口，介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7另一路管路出口與蒸發(fā)釜2之間的管路上設(shè)有第四電動閥16。
[0024]介質(zhì)預(yù)加熱換熱器7另一路管路出口與循環(huán)栗10的入口之間的管路上設(shè)有第二電動閥14，第二電動閥14與蒸發(fā)釜2上安裝的液位計17電連接。
[0025]循環(huán)栗10、蒸發(fā)釜2、介質(zhì)輸入蒸汽換熱器3和介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9之間形成循環(huán)管路，循環(huán)栗10不斷對蒸發(fā)釜2內(nèi)的介質(zhì)料液進(jìn)行加壓以保持介質(zhì)料液在蒸發(fā)釜2與兩個換熱器之間強(qiáng)制流動，實現(xiàn)蒸發(fā)濃縮的循環(huán)運行。
[0026]漿液栗11和濃縮結(jié)晶槽6之間的管路上設(shè)有第一電動閥12，檢測裝置13電連接第一電動閥12控制啟閉;介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9出口作為蒸發(fā)釜濃縮液輸出口，介質(zhì)輸出蒸汽換熱器9出口與循環(huán)栗10入口之間連接一支管通往漿液栗11，漿液栗11連通濃縮結(jié)晶槽6，通過檢測裝置13檢測到介質(zhì)料液濃度到達(dá)要求時，第一電動閥12開啟將蒸發(fā)釜2中部分已濃縮介質(zhì)料液輸出到濃縮結(jié)晶槽6結(jié)晶，漿液栗11將蒸發(fā)釜蒸發(fā)濃縮后的漿液輸送至濃縮槽6進(jìn)行結(jié)晶濃縮，同時第二電動閥14開啟輸入新的未濃縮介質(zhì)料液，以維持系統(tǒng)循環(huán)平衡。