氰化鈉的蒸發濃縮裝置和方法
【專利摘要】本發明公開了一種氰化鈉的蒸發濃縮裝置和方法，在現有技術的基礎上增加蒸汽壓縮機及再沸器等主要設備，將物料蒸發過程中產生二次蒸汽與再沸器中循環的工質換熱，壓縮工質蒸汽并用來加熱氰化鈉液體物料，達到蒸發濃縮的目的。該方法能夠顯著降低蒸汽蒸汽耗量，節能效果顯著，在相對低溫的條件下進行蒸發濃縮，能有效提高產品質量，是一種高效的、經濟的方法。
【專利說明】氰化鈉的蒸發濃縮裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氰化鈉的合成反應的后處理設備和工藝，尤其涉及氰化鈉水溶液的蒸發濃縮裝置和方法。【背景技術】
[0002]我國氰化鈉產品主要用于金屬冶煉、化工合成、農藥、醫藥、電鍍工業等。冶金工業主要用于黃金、白銀、銅、鋅等貴重金屬的提煉；醫藥工業主要作為一部分醫藥的添加劑，如咖啡因、黃連素、可口堿、氨茶堿、乙胺嘧啶等的生產；化工合成主要用作合成三聚氯氰、EDTA、氰乙酸、丙二酸甲酯、羥基乙氰等；電鍍工業主要用于鍍銅、銀、鎘及鋅等的絡合劑；農藥工業主要用于合成菊酯類農藥。其它行業如飼料添加劑、化學纖維、造紙等也消耗一部分。
[0003]目前氰化鈉主要的生產方法有安氏法、輕油裂解法、丙烯腈副產法，由氫氰酸和氫氧化鈉反應，得到氰化鈉溶液經蒸發、結晶、固液分離、干燥、成型，包裝成產品。其中蒸發和結晶過程是影響氰化鈉產品質量的重要環節之一。氰化鈉水溶液的結晶過程都是采用真空蒸發以控制氰化鈉水溶液蒸發時的溫度不會過高，防止氰化鈉在水中發生水解。
[0004]現有技術中對氰化鈉物料濃縮過程使用單效蒸發器蒸發，對系統真空度要求高，物料終點溫度升高，導致氰化鈉水解，影響產品品質，同時現有方法的弊端是蒸汽消耗量大，能源成本極高。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術中的缺陷，本發明提供一種氰化鈉的蒸發濃縮裝置，包括結晶分離器，所述蒸發濃縮裝置還包括與結晶分離器串聯的強制循環泵和至少一個加熱器。
[0006]作為優選的技術方案，所述蒸發濃縮裝置還包括再沸器和蒸汽壓縮機。
[0007]作為優選的技術方案，所述蒸發濃縮裝置包括加熱器A，B，加熱器A連接結晶分離器進料口，加熱器B連接結晶分離器出料口，加熱器A，B相互連通，強制循環泵設置于加熱器A、B之間。
[0008]作為優選的技術方案，所述結晶分離器二次蒸汽出口與再沸器二次蒸汽入口相連接，再沸器下部工質出口通過蒸汽壓縮機分別與加熱器A，B相連接。
[0009]作為優選的技術方案，所述裝置還包括換熱器，所述換熱器與加熱器A原料入口相連接；所述加熱器A、B的工質出口與換熱器工質入口相連接。
[0010]作為進一步優選的技術方案，上述裝置還包括原料儲液罐和工質罐，原料儲液罐由液泵控制通過換熱器與加熱器A原料入口相連接；所述工質罐與再沸器頂部工質入口相連接；加熱器A、B的工質出口與換熱器工質入口相連接，相應的工質出口與工質罐相連接。
[0011]作為進一步優選的技術方案，再沸器底部工質出口通過循環泵與再沸器頂部工質入口相連接。
[0012]作為進一步優選的技術方案，結晶分離器底部出口設置的出料管道進一步分為兩個分支，其中一個分支通過閥門控制與儲罐相連接；另一分支通過閥門控制與結晶分離器上部入口相連接。
[0013]作為進一步優選的技術方案，加熱器A管層上口與結晶分離器相連接，加熱器A管層下口通過強制循環泵與加熱器B管層下口相連接，結晶分離器底部出口設置兩個分支，其中一個分支為出料管道，另一個分支與加熱器B管層上口與相連接，結晶分離器上部的二次蒸汽出口與再沸器殼層相連接，再沸器管層下部工質出口通過蒸汽壓縮機分別與加熱器A，B殼層上部工質入口相連接。
[0014]本發明還提供一種氰化鈉的蒸發方法:包括如下步驟:
1)、氰化鈉液體物料從加熱器A進料，隨強制循環從加熱器A出料進入結晶分離器，在結晶分離器內進行閃蒸，濃縮液和二次蒸汽在結晶分離器中進行汽液分離；
2)、氣液分離后的二次蒸汽，進入再沸器，對工質進行加熱，加熱后的工質蒸汽通過蒸汽壓縮機壓縮后分別通入加熱器A、B對物料進行加熱；
3)、氣液分離后的濃縮液被強制循環泵依次泵入加熱器B和加熱器A，與工質蒸汽發生熱交換，濃縮物料升溫后再次進入結晶分離器，在結晶分離器內進行閃蒸，直至固液比達到要求后出料。
[0015]作為優選技術方案，加熱器A、B排出的工質進入換熱器，對氰化鈉液體物料進行加熱，物料經預熱后進入加熱器A。
[0016]作為優選技術方案，工質從工質罐進入再沸器，通過循環泵在再沸器中循環，與二次蒸汽充分進行熱交換；從換熱器排出的工質重新回到工質罐。
[0017]作為優選技術方案，濃縮液在循環過程中，部分濃縮液從出料管道出料，經檢測固液比達到要求，進入儲罐中儲存；經檢測固液比未達到要求，從結晶分離器上部進入，重新循環。
[0018]上述任一技術方案中，所述再沸器選自:板式再沸器、降膜再沸器或列管式再沸器中的一種。
[0019]上述任一技術方案中，所述工質選自:氟利昂或液氨。
[0020]本發明的上述所有技術方案或技術特征之間可根據需要進行組合，并非對本發明進行的特別限制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明蒸發濃縮裝置的結構示意圖
圖1中:I為結晶分離器，2為加熱器A，3為加熱器B，4為再沸器，5為蒸汽壓縮機，6為強制循環泵，7為原料儲液罐，8為工質罐,9為液泵，10為換熱器,11為循環泵，12為儲罐。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
氰化鈉液體物料(31-38%氰化鈉、水69-62%、溫度:40°C、流量:3.3-4.0t/h)從原料儲液罐7出發經液泵9進入換熱器10，從加熱器A 2管層下口進入，當塔內液位達到指定液位時，啟動強制循環泵6，物料從噴嘴泵入結晶分離器I中閃蒸(蒸發溫度40-42°C )，濃縮液和二次蒸汽在結晶分離器I中進行汽液分離，結晶分離器I頂壓力30~80Mpa、溫度30~40。。。
[0023]氣液分離后的二次蒸汽進入再沸器4殼層，工質(氟利昂或液氨)從工質罐進入再沸器4管層，工質經循環泵11在管層中循環，與殼層二次蒸汽充分進行熱交換，加熱后的工質(22-24°C)蒸氣經壓縮機5 (功率2X160KW)壓縮后(46-48°C)分別進入加熱器A 2、B 3殼層，換熱后的部分二次蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由凝水泵排出轉入環保處理。
[0024]氣液分離后的濃縮液在強制循環泵6的作用下，依次循環至加熱器B 3和加熱器A2管層，與殼層的工質進行熱交換，再次泵入結晶分離器I中閃蒸，蒸發總量2700Kg/h，循環量為IlOOm3/h，結晶分離器溫度35~40°C。從殼層排出的工質(~46°C)進入換熱器10，加熱氰化鈉液體物料后回到工質罐8。
[0025]多次循環加熱、閃蒸，系統運行穩定后，結晶分離器I中的部分濃縮物料從出料口排出，取樣檢測固液比達3:1~4:1，即可穩定出料進入儲罐12 ;若固液比未達到要求，濃縮物料重新進入分離罐I繼續循環，直至濃度符合出料要求。
[0026]本發明具有如下技術效果:
1、節約蒸汽:原蒸發需要使用蒸汽，改用本發明的蒸發濃縮工業后，蒸發過程不再使用蒸汽，節約中壓蒸汽7.0t/ t產品，低壓蒸汽2.5 t/t產品。
[0027]2、電消耗低:噸蒸發水量壓縮機電耗:≤lOOkwh。
[0028]3、降低循環水消耗:蒸發設備循環水消耗為零。
`[0029]4、減少廢水排放:避免單效蒸發設備產生大量的廢水，尤其是避免使用蒸汽噴射泵蒸汽冷凝水。
[0030]現有技術中的方法使用高真空25-30mmHg系統，以0.2MPa蒸汽作熱源，以單效蒸發器蒸發。本發明采用低溫蒸發濃縮裝置和方法，以蒸汽壓縮機及降膜再沸器等主要設備，將物料蒸發過程中產生二次蒸汽與降膜再沸器中循環的工質換熱，壓縮工質蒸汽并用來加熱氰化鈉液體，達到濃縮的目的。本發明的方法能顯著降低蒸汽蒸汽耗量，節能效果顯著；在相對低溫的條件下進行蒸發濃縮，能有效提高產品質量，是一種氰化鈉溶液濃縮的制備氰化鈉固體高效的、經濟方法。
【權利要求】
1.一種氰化鈉的蒸發濃縮裝置，包括結晶分離器(1)，其特征在于:所述蒸發濃縮裝置還包括與結晶分離器(I)串聯的強制循環泵(6)和至少一個加熱器。
2.如權利要求1所述的蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述蒸發濃縮裝置還包括再沸器(4)和蒸汽壓縮機(5)。
3.如權利要求1或2所述的蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述蒸發濃縮裝置包括加熱器A，B (2，3)，加熱器A (2)連接結晶分離器(I)進料口，加熱器B (3)連接結晶分離器(I)出料口，加熱器A，B (2，3)相互連通，強制循環泵(6)設置于加熱器A、B (2，3)之間。
4.如權利要求3所述的蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述結晶分離器(I)二次蒸汽出口與再沸器(4) 二次蒸汽入口相連接，再沸器(4)下部工質出口通過蒸汽壓縮機(5)分別與加熱器A，B (2，3)相連接。
5.如權利要求4所述的蒸發濃縮裝置，其特征在于:所述裝置還包括換熱器(10)，所述換熱器(10)與加熱器A (2)原料入口相連接；所述加熱器A、B (2，3)的工質出口與換熱器(10)工質入口相連接。
6.一種氰化鈉的蒸發濃縮方法:包括如下步驟: 1)、氰化鈉液體物料從加熱器A(2)進料，隨強制循環從加熱器A (2)出料進入結晶分離器(1)，在結晶分離器(I)內進行閃蒸，濃縮液和二次蒸汽在結晶分離器(I)中進行汽液分離； 2)、氣液分離后的二次蒸汽，進入再沸器(4)，對工質進行加熱，加熱后的工質蒸汽通過蒸汽壓縮機(5)壓縮后分別通入加熱器A、B (2，3)對物料進行加熱； 3)、氣液分離后的濃縮液被強制循環泵(6)依次泵入加熱器B(3)和加熱器A (2)，與工質蒸汽發生熱交換，濃縮物料升溫后再次進入結晶分離器(1)，在結晶分離器(I)內進行閃蒸，直至固液比達到要求后出料。
7.如權利要求6所述蒸發濃縮方法，其特征在于:加熱器A、B(2，3)排出的工質進入換熱器(10)，對氰化鈉液體物料進行加熱，物料經預熱后進入加熱器A (2)。
8.如權利要求6或7所述蒸發濃縮方法，其特征在于:工質從工質罐(8)進入再沸器(4)，通過循環泵(11)在再沸器(4)中循環，與二次蒸汽充分進行熱交換；從換熱器(10)排出的工質重新回到工質罐(8)。
9.如權利要求6或7所述蒸發濃縮方法，其特征在于:所述再沸器(4)選自:板式再沸器、降膜再沸器或列管式再沸器中的一種。
10.如權利要求6或7所述蒸發濃縮方法，其特征在于:所述工質選自:氟利昂或液氨。
【文檔編號】C01C3/10GK103466658SQ201310366273
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】韋異勇, 覃玉芳, 徐洪, 金海琴 申請人:重慶紫光化工股份有限公司