一种蒸发结晶的方法和系统技术方案

本公开涉及一种蒸发结晶的方法和系统，所述方法中将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐中通过排浆管线排出的操作包括依次进行的第一正冲洗、反冲洗、排浆和第二正冲洗。本公开通过对上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，实现了蒸发罐内盐浆的自动排除及管线的自动清洗，确保了蒸发结晶过程的稳定运行，提高了结晶盐的产率和品质，同时具有适用性强、装置运行稳定、能耗及操作费用低的优势。能耗及操作费用低的优势。能耗及操作费用低的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种蒸发结晶的方法和系统


[0001]本公开涉及固液分离领域，具体地，涉及一种蒸发结晶的方法和系统。

技术介绍

[0002]在无机盐化工和水处理工业中，通常采用蒸发结晶工艺使盐水中的盐离子以结晶盐固体形式析出，从而实现固液分离。含盐水的结晶处理有热法和冷法：冷法结晶主要是采用冷却介质降温盐水，直至析出盐晶体；热法结晶主要有多效蒸发、降膜蒸发、蒸汽机械再压缩技术(MVR，mechanical vapor recompression)等方法。
[0003]针对含盐水浓缩过程而言，随着蒸发罐中水分不断蒸发，盐分浓度升高，达到盐的饱和浓度后，进一步浓缩，盐水中会析出盐结晶固体颗粒，当其达到一定含量时，需及时排出装置。现有技术通常采用手动排盐的方式，一方面凭个人经验进行操作，耗费较多人力，且排盐不够彻底，易造成管路和设备堵塞，严重时将导致装置停车；另一方面排盐管线内残留盐固体颗粒，导致阀门关闭不严，浓缩料液会不断地进入分离装置，影响固体分离装置正常运行。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是提供一种蒸发结晶的方法和系统，该方法能够实现蒸发罐浆液的自动外排和管线的自动清洗，且具有运行稳定、操作弹性大、易于控制等优势。
[0005]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种蒸发结晶的方法，所述方法包括：
[0006]S1：将含有含盐水的待蒸发物料换热后导入蒸发罐中进行蒸发，得到蒸汽和浓缩浆液；所述浓缩浆液包括上层浓缩浆液和下层浓缩浆液；
[0007]S2：将所述浓缩浆液的上层浓缩浆液导出并掺入所述待蒸发物料，然后返回进行所述换热和所述蒸发；
[0008]S3：对所述上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，当所述上层浓缩浆液的实时固液比大于临界固液比时，将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐中通过排浆管线排出并进行固液分离，得到结晶和母液；
[0009]S4：将所述母液掺入所述待蒸发物料，然后返回进行所述换热和所述蒸发；
[0010]其中，将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐中通过排浆管线排出的操作包括依次进行的第一正冲洗、反冲洗、排浆和第二正冲洗。
[0011]可选地，所述排浆管线的入口和出口之间设置有冲洗管线的出口；将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐中通过排浆管线排出的操作包括：
[0012]SS1、关闭所述排浆管线的入口，打开所述排浆管线的出口；通过所述冲洗管线导入冲洗水进行所述第一正冲洗；
[0013]SS2、打开所述排浆管线的入口，关闭所述排浆管线的出口；通过所述冲洗管线导入冲洗水进行所述反冲洗；
[0014]SS3、关闭所述冲洗管线的入口，打开所述排浆管线的出口；将所述蒸发罐中的所
述下层浓缩浆液通过排浆管线进行所述排浆，直至所述上层浓缩浆液的实时固液比小于所述临界固液比时，关闭所述排浆管线的入口；
[0015]SS4、打开所述冲洗管线的入口，通过所述冲洗管线导入冲洗水进行所述第二正冲洗，然后关闭所述排浆管线的出口。
[0016]可选地，所述临界固液比为上层浓缩浆液饱和密度与水的密度之比的0.15-0.3倍范围内的任意值。
[0017]可选地，使用在线检测仪对所述上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，得到所述实时固液比；
[0018]所述在线检测仪为在线固体含量检测仪、密度检测仪或压力检测仪。
[0019]可选地，所述第一正冲洗的时间为1-10分钟；所述反冲洗的时间为1-5分钟；所述第二正冲洗的时间为1-6分钟；所述冲洗水的流速为1-10m/s。
[0020]可选地，所述第一正冲洗还包括：对所述第一正冲洗的水量进行监测；
[0021]其中，所述冲洗管线的管腔体积与所述第一正冲洗的水量的体积的比为1：0.1-15。
[0022]可选地，所述反冲洗还包括：对所述反冲洗的水量进行监测；
[0023]其中，所述冲洗管线的管腔体积与所述反冲洗的水量的体积的比为1：0.1-12。
[0024]可选地，所述第二正冲洗还包括：对所述第二正冲洗的水量进行监测；
[0025]其中，所述冲洗管线的管腔体积与所述第二正冲洗的水量的体积的比为1：0.1-12。
[0026]本公开第二方面提供一种采用本公开第一方面所述的方法进行蒸发结晶的系统，所述系统包括依次设置的蒸发结晶单元、排浆及冲洗单元和固液分离单元；所述蒸发结晶单元包括蒸发罐和位于所述蒸发罐外部的物料循环管路；所述物料循环管路包括沿物料流向依次设置的原料入口、母液循环入口和加热室；
[0027]所述固液分离单元包括固液分离装置和母液循环管线，所述固液分离装置上设有浆液入口、母液出口和结晶管线出口；所述母液出口与所述母液循环管线的入口连通，所述母液循环管线的出口与所述物料循环管路上的所述母液循环入口连通；
[0028]所述排浆及冲洗单元包括自动冲洗控制装置、排浆管线和冲洗管线；所述自动冲洗控制装置包括彼此通信连接的在线检测仪、第一排浆阀门、第二排浆阀门、第一冲洗水阀门和控制器；所述在线检测仪设置于所述蒸发罐的底部，或者所述在线检测仪设置于所述物料循环管路上的所述原料入口的上游，用于检测所述蒸发罐的实时固液比；所述排浆管线的入口设置于所述蒸发罐的底部，所述排浆管线的出口与所述浆液入口连通，所述排浆管线的入口和出口之间设置有冲洗管线的出口。
[0029]可选地，所述排浆管线沿物料流向依次设置有所述第一排浆阀门和第二排浆阀门；所述冲洗管线设置有所述第一冲洗水阀门；所述控制器用于接收所述实时固液比并根据所述实时固液比控制所述第一排浆阀门、第二排浆阀门和第一冲洗水阀门的开闭；
[0030]所述冲洗管线上还设有冲洗水流量表；所述母液循环入口和所述加热室之间的所述物料循环管路上设有物料循环泵，所述母液循环管线上设有母液循环泵。
[0031]本公开通过对上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，实现了蒸发罐内盐浆的自动排除及管线的自动清洗，确保了蒸发结晶过程的稳定运行，提高了结晶盐的产率和品
质，同时具有适用性强、装置运行稳定、能耗及操作费用低的优势。
[0032]本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0033]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0034]图1是本公开实施例1中蒸发结晶系统的结构示意图；
[0035]图2是本公开实施例2中蒸发结晶系统的结构示意图；
[0036]图3是本公开实施例3中蒸发结晶系统的结构示意图；
[0037]图4是本公开实施例4中蒸发结晶系统的结构示意图。
[0038]附图标记说明
[0039]1.蒸发罐
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2.物料循环泵
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3.加热室
[0040]3a.加热室
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蒸发结晶的方法，其特征在于，所述方法包括：S1：将含有含盐水的待蒸发物料换热后导入蒸发罐(1)中进行蒸发，得到蒸汽和浓缩浆液；所述浓缩浆液包括上层浓缩浆液和下层浓缩浆液；S2：将所述浓缩浆液的上层浓缩浆液导出并掺入所述待蒸发物料，然后返回进行所述换热和所述蒸发；S3：对所述上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，当所述上层浓缩浆液的实时固液比大于临界固液比时，将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐(1)中通过排浆管线(108)排出并进行固液分离，得到结晶和母液；S4：将所述母液掺入所述待蒸发物料，然后返回进行所述换热和所述蒸发；其中，将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐(1)中通过排浆管线(108)排出的操作包括依次进行的第一正冲洗、反冲洗、排浆和第二正冲洗。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述排浆管线(108)的入口和出口之间设置有冲洗管线(109)的出口；将所述下层浓缩浆液从所述蒸发罐(1)中通过排浆管线(108)排出的操作包括：SS1、关闭所述排浆管线(108)的入口，打开所述排浆管线(108)的出口；通过所述冲洗管线(109)导入冲洗水进行所述第一正冲洗；SS2、打开所述排浆管线(108)的入口，关闭所述排浆管线(108)的出口；通过所述冲洗管线(109)导入冲洗水进行所述反冲洗；SS3、关闭所述冲洗管线(109)的入口，打开所述排浆管线(108)的出口；将所述蒸发罐(1)中的所述下层浓缩浆液通过排浆管线(108)进行所述排浆，直至所述上层浓缩浆液的实时固液比小于所述临界固液比时，关闭所述排浆管线(108)的入口；SS4、打开所述冲洗管线(109)的入口，通过所述冲洗管线(109)导入冲洗水进行所述第二正冲洗，然后关闭所述排浆管线(108)的出口。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述临界固液比为上层浓缩浆液饱和密度与水的密度之比的0.15-0.3倍范围内的任意值。4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用在线检测仪(301)对所述上层浓缩浆液的固液比进行实时在线监测，得到所述实时固液比；所述在线检测仪(301)为在线固体含量检测仪、密度检测仪或压力检测仪。5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一正冲洗的时间为1-10分钟；所述反冲洗的时间为1-5分钟；所述第二正冲洗的时间为1-6分钟；所述冲洗水的流速为1-10m/s。6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一正冲洗还包括：对所述第一正冲洗的水量进行监测；其中，所述冲洗管线(109)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，张海珠，蔡维婷，杨照，盛在行，
申请(专利权)人：中国石化工程建设有限公司，
类型：发明
国别省市：