專利名稱：過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及通過結晶方法從液體中分離出固定物質的技術領域，更具體地講是涉及人造纖維生產過程中從紡絲浴中除去硫酸鈉的工藝。
在化纖行業粘膠纖維生產過程中，含堿的粘膠液在計量泵作用下，從紡絲浴槽內的噴絲頭中噴出，與硫酸進行化學反應生成纖維，酸堿中和生成了大量的水和硫酸鈉，使紡絲浴的恒定組份發生變化，影響纖維質量。為了穩定紡絲條件，保證纖維質量，除了不斷補加濃硫酸和硫酸鋅，還需除去多余的硫酸鈉。目前，化纖廠家從紡絲浴中除去硫酸鈉的工藝設備主要有以下兩種一種是艾伯納真空連續芒硝結晶機，邵明福等編寫的《酸站》一書(中國紡織出版社1995年1月出版)第84-86頁對其作了詳細介紹，該機雖結晶工藝合理，但其蒸氣和水的耗量太高，影響經濟效益，特別是不適合水資源貧乏地區采用；另一種是恩卡芝硝真空結晶機，黃家玉等編著的《人造纖維工廠裝備》一書(青島海洋大學出版社1993年6月出版)第368-369頁對其作了較詳細的闡述，該機雖然克服了艾伯納型結晶機耗水、耗蒸氣高的缺點，但其整機設備結構復雜，制造難度大，成本昂貴。
本發明的目的是要設計一種耗水耗能低、所用設備的成本低，用于化纖行業從紡絲浴中除去硫酸鈉的硫酸鈉結晶新工藝。
本發明的工藝流程如下a、將濃縮紡絲浴從浴槽內由泵送入預冷器中進行預冷卻，使浴液溫度降至32℃，然后進入多級結晶器中；b、低溫浴液依次流過多級結晶器，在過堰折流攪拌作用下，上下翻轉流動均勻散熱，溫度降至18℃以下，在多級結晶器的最后一級結晶出硫酸鈉。
c、在多級結晶器最后一級結晶成的鹽漿，由泵輸送至增濃器，經增濃后落入脫水機進行液固分離，增濃器的母液溢流入脫氣罐，并在真空作用下吸入浴液冷凝器中；d、由脫水機分離出的硫酸鈉晶粒落入芒硝倉，而脫鹽母液進入另一脫氣罐，在真空作用下進入多級結晶器的最后一級，再次進行結晶分離；e、預冷器真空蒸發出的蒸氣進入浴液冷凝器中，由增濃器溢流出來的低溫母液進行冷凝，同時低溫母液得到直接加熱，當其溫度升至37℃時，回到紡絲浴槽內循環使用；f、浴液冷凝器中的殘余氣體以及多級結晶器中的蒸發氣體進入廢氣冷凝器中冷凝為水排入落水池中，未冷凝的殘余氣體再由蒸氣噴射泵和水噴射泵排入落水池，同時、預冷器、浴液冷凝器和多級結晶器的真空度亦由廢氣冷凝器、蒸氣噴射泵及水噴射泵來保持。
本發明與化纖行業現有硫酸鈉結晶工藝相比，具有以下明顯的優點一是該工藝是利用水噴射泵抽吸低溫水蒸氣，經廢氣冷凝器發生氣液相變，水蒸氣在溫度0℃下幾乎都冷凝為液體狀態，水噴射泵只抽吸殘余蒸氣和不冷凝氣體，負擔較輕，因此省去了多臺造價昂貴的不銹鋼蒸氣噴射泵、混合冷凝器、機械真空泵及相應配套的輔助設備與閥門管道，從而所用設備結構簡單可靠，大大降低了造價；二是提高了對生產中所產生熱量的利用，能耗少，運行費用低；三是耗水較少，耗蒸氣極少，特別適合水資源缺乏地區采用，而且污水排量少，有利于環境保護。下表是本發明工藝與現有艾伯納和恩卡結晶工藝的效益比較
下面結合附圖
和實施例，對本發明作進一步描述。
附圖是本發明工藝流程圖。
本發明用于粘膠化纖生產過程中硫酸鈉的回收，也適用于碳酸鈉、氯化鈉及其它鹽類的低溫結晶。其工藝流程如下a、從蒸發裝置送來的濃縮紡絲浴由泵SP211從浴槽12內送入三級預冷器VK1-VK31進行預冷降溫，浴液溫度降至32℃以下時，進入四級結晶器K1-K42中；b、四級結晶器K1-K42各室氣相不串，且真空度不一，低溫浴液由左向右流動，在過堰折流攪拌作用下，上下翻轉均勻散熱，溫度降至18℃以下在四級結晶器2的最后一級K4中結晶出硫酸鈉；c、在四級結晶器2最后一級K4中結晶好的鹽漿，由鹽漿泵SP17輸送到旋流增濃器E10，經增濃后晶粒長大，然后落入脫水機Z9進行液固分離，增濃器E10的母液溢流進入脫氣罐EG116，并在真空作用下吸入三級浴液冷凝器BK1-BK33中；d、由脫水機Z9分離出的硫酸鈉晶粒落入芒硝倉13用于制造元明粉，而脫鹽母液進入另一脫氣罐EG28，在真空作用下進入四級結晶器2的最后一級K4中，再次進行結晶分離；e、三級預冷器VK1-VK31真空蒸發出的蒸氣分別進入三級浴液冷凝器BK1-BK33中，由增濃器E10溢流出來的低溫母液進行冷凝，同時低溫母液得到直接加熱，當其溫度升至37℃時，回到紡絲浴槽14內循環使用；f、三級浴液冷凝器BK1-BK33中的殘余氣體，以及四級結晶器K1-K42中的蒸發氣體被吸入廢氣冷凝器LQ4中冷凝為水排入落水池15中，未冷凝的殘余氣體由蒸氣噴射泵D6和水噴射泵SPB5排入落水池15，廢氣冷凝器LQ4、蒸氣噴射泵D6和水泵射泵SPB5的另一作用是保持預冷器VK1-WK31、浴液冷凝器BK1-BK33和結晶器K1-K42的真空度，特別是廢氣冷凝器LQ4的作用。
權利要求
1.一種過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝，其特征是工藝流程如下
2.將濃縮紡絲浴從浴槽(12)內由泵(11)送入預冷器(1)中進行預冷卻，使浴液溫度降至32℃以下，然后進入多級結晶器(2)中；b、低溫浴液依次流過多級結晶器(2)，在過堰折流攪拌作用下，上下翻轉流動均勻散熱，溫度降至18℃以下，在多級結晶器(2)的最后一級結晶出硫酸鈉；c、在多級結晶器(2)最后一級中結晶成的鹽漿，由泵(7)輸送至增濃器(10)，經增濃后落入脫水機(9)進行液固分離，增濃器的母液溢流入脫氣罐(16)，并在真空作用下吸入浴液冷凝器(3)中；d、由脫水機(9)分離出的硫酸鈉晶粒落入芒硝倉(13)，而脫鹽母液進入另一脫氣罐(8)，在真空作用下進入多級結晶器(2)的最后一級，再次進行結晶分離；e、預冷器(1)真空蒸發出的蒸氣進入浴液冷凝器(3)中，由增濃器溢流出來的低溫母液進行冷凝，同時低溫母液得到直接加熱，當其溫度升至37℃時，回到紡絲浴槽(14)內循環使用；f、浴液冷凝器(3)中的殘余氣體以及多級結晶器(2)中的蒸發氣體進入廢氣冷凝器(4)中冷凝為水排入落水池(15)中，未冷凝的殘余氣體由蒸氣噴射泵(6)和水噴射泵(5)排入落水池(15)，同時預冷器(1)、浴液冷凝器(3)和多級結晶器(2)的真空度亦由廢氣冷凝器(4)、蒸氣噴射泵(6)及水噴射泵(5)來保持。
2.根據權利要求1所述的過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝，其特征是多級結晶器(2)為四級結晶器。
3.根據權利要求1所述的過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝，其特征是預冷器(1)為三級預冷器。
4.根據權利要求1所述的過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝，其特征是浴液冷凝器(3)為三級冷凝器。
全文摘要
一種用于化纖生產過程中硫酸鈉回收的過堰攪拌真空連續硫酸鈉結晶工藝,是將濃縮紡絲浴先泵入預冷器預冷后進入多級結晶器結晶成鹽漿,再泵入增濃器增濃后由脫水機進行液固分離,脫鹽母液經脫氣罐再次進入結晶器結晶分離,而增濃母液經另一脫氣罐進入浴液冷凝器,對預冷器蒸發出的蒸氣進行冷凝,同時自身得到直接加熱,升溫后回到紡絲浴槽循環使用。本發明工藝所需設備簡單,耗水耗能低,并有利于環境保護。
文檔編號B01D9/00GK1214272SQ97106128
公開日1999年4月21日 申請日期1997年10月10日 優先權日1997年10月10日
發明者邵明福 申請人:邵明福