粗粒盐的结晶环境及蒸发结晶器结构的讨论VIP免费

粗粒盐的结晶环境及蒸发结晶器结构的讨论周�全�河南省叶县天河精制盐厂�(河南叶县�467200)摘�要:本文较详细的介绍了NaCl在蒸发过程中的结晶环境,结合本厂使用的几种蒸发结晶器生产产品结晶特点,对不同结构蒸发结晶器的生产强度、悬浮密度、循环量、过饱和度分布、晶体成长分级形式进行了探讨。通过生产应用,总结出逆循环轴向进料带育晶器的蒸发结晶装置对结晶环境的结构要求,意在抛砖引玉,为真空制盐生产技术的发展作贡献。关键词:真空制盐�粗粒盐�结晶环境�蒸发结晶器结构1�前言卤水在蒸发结晶过程中,其蒸发与NaCl晶体的形成是在十分复杂的蒸发结晶学和流体力学的条件下实现的。作为一个功能完善的蒸发结晶器其结构必须要在传热功能、蒸发功能、汽液分离功能、结晶功能、固液分离功能,得到充分的满足的情况下,以构成一套各功能完美的传质、传热系统。我厂使用蒸发结晶器种类是比较多的厂家,先在5万t/a制盐装置中采用正循环切向进料外热式强制循环蒸发结晶器,继在2万t/a粗粒盐装置中,采用逆循环切向进料外热式强制循环蒸发器和并入�效逆循环轴向进料外热式强制循环带育晶器的蒸发结晶试验装置。这些蒸发结晶器不仅蒸发出溶剂,而且还承担着NaCl结晶及晶体的成长和固液分离任务,其使用效果也引起了设计部门和工程技术人员的关注。笔者结合本厂对蒸发结晶器的生产应用和工业性试验成果的实践经验,就其特点作初步分析和讨论。2�粗粒盐的结晶环境2�1�蒸发结晶器中过饱和度的生成条件蒸发结晶器中过饱和度的产生与NaCl溶液结晶特性有关,主要表现在以下四个方面。第一,亚稳定区宽窄决定了过饱和度可能存在的程度。第二,料液中NaCl产生的过饱和速度高了盐产量;另一方面减少了因大量热卤的排放所造成的热量损失;再者减少了因假洗而带入系统的白水量,从而达到了节能降耗的效果。4�2�循环阻力小,则循环泵的功率消耗也相应减少。4�3�短路温度损失减小,在其他条件相同的情况下,则总有效温差加大。总有效温差加大,则单位时间的产盐量增多,从而也达到了节能降耗的效果。从国内几家盐(矿)厂的使用情况来看,证明逆循环蒸发罐的应用是成功的。作为一种新技术新设备值得我们在以后的真空制盐工程中进一步地研究,并加以应用与推广。(收稿日期:1999�07�20)22�中国井矿盐�1999年第6期(总148期)越高,NaCl结晶析出速度越大。第三,悬浮密度决定着NaCl晶体的总表面积,结晶表面积越大,NaCl晶体析出速度越高。第四,当蒸汽量一定时,循环量决定着受热卤水温升和过饱和度的大小,适宜的蒸汽量和循环量有利于NaCl晶体的生长和晶核的生成。2�2�蒸发结晶器中过饱和度的分布,通常是由料液的循环方式决定的,以NaCl晶体成长为目的循环方式就是要避开NaCl成核高峰区,使晶核形成数和晶体排出数相等,将过饱和度消耗在晶体的成长上;当料液循环到过饱和度产生的加热室出口上循环管起至蒸发点沸腾区,料液过饱和度随料液中溶剂的蒸发而迅速提高,料液在蒸发过程中,NaCl晶体成长要消耗部分过饱和度,同时在罐中产生大量晶核;料液经加热管加热后产生的温升又溶解部分晶核并在蒸发室中汽化后,应该降到该汽室压力下料液平衡温度。但实际上进加热室前料液温度有偏高现象,这就是短路温差损失。在下循环管处增设育晶器,即可确保晶体成长所需时间和空间,又可获得较为理想的NaCl结晶成长和分离环境。3�蒸发结晶器结构性能的影响3�1�正逆循环切向进料蒸发结晶器结构图见图1图2。图1�正循环切向进料蒸发结晶器����图2�逆循环切向进料蒸发结晶器1�蒸发室�2�加热室�3�循环轴流泵�4�装有消涡装置的下循环�5�盐脚6�和蒸发室水平上仰一个角度(7�5�~12�)或水平切向进入蒸发室的循环管。��图3、图4中,料液经加热室加热后沿上循环管切向进入蒸发室,由于离心作用使进入蒸发室的过热料液与蒸发室的料液迅速混合蒸发旋转,而造成蒸发室中固相偏析,沸腾区固相学度低所至。切向进料蒸发结晶器用于NaCl结晶操作容易出现以下问题。23�中国井矿盐�1999年第6期(总148期)图3�正循环切向进料蒸发室断面流速分布���图4�逆循环切向进料蒸发室断面流速分布3�1�1�由于沸腾区固相浓度低,沸腾时形成的过饱和度...