氰化鈉的蒸發(fā)濃縮裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種氰化鈉的蒸發(fā)濃縮裝置和方法，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上增加蒸汽壓縮機及再沸器等主要設(shè)備，將物料蒸發(fā)過程中產(chǎn)生二次蒸汽與再沸器中循環(huán)的工質(zhì)換熱，壓縮工質(zhì)蒸汽并用來加熱氰化鈉液體物料，達(dá)到蒸發(fā)濃縮的目的。該方法能夠顯著降低蒸汽蒸汽耗量，節(jié)能效果顯著，在相對低溫的條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，能有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，是一種高效的、經(jīng)濟的方法。
【專利說明】氰化鈉的蒸發(fā)濃縮裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氰化鈉的合成反應(yīng)的后處理設(shè)備和工藝，尤其涉及氰化鈉水溶液的蒸發(fā)濃縮裝置和方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]我國氰化鈉產(chǎn)品主要用于金屬冶煉、化工合成、農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍工業(yè)等。冶金工業(yè)主要用于黃金、白銀、銅、鋅等貴重金屬的提煉；醫(yī)藥工業(yè)主要作為一部分醫(yī)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(chǎn)；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(yè)主要用于鍍銅、銀、鎘及鋅等的絡(luò)合劑；農(nóng)藥工業(yè)主要用于合成菊酯類農(nóng)藥。其它行業(yè)如飼料添加劑、化學(xué)纖維、造紙等也消耗一部分。
[0003]目前氰化鈉主要的生產(chǎn)方法有安氏法、輕油裂解法、丙烯腈副產(chǎn)法，由氫氰酸和氫氧化鈉反應(yīng)，得到氰化鈉溶液經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、固液分離、干燥、成型，包裝成產(chǎn)品。其中蒸發(fā)和結(jié)晶過程是影響氰化鈉產(chǎn)品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)之一。氰化鈉水溶液的結(jié)晶過程都是采用真空蒸發(fā)以控制氰化鈉水溶液蒸發(fā)時的溫度不會過高，防止氰化鈉在水中發(fā)生水解。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對氰化鈉物料濃縮過程使用單效蒸發(fā)器蒸發(fā)，對系統(tǒng)真空度要求高，物料終點溫度升高，導(dǎo)致氰化鈉水解，影響產(chǎn)品品質(zhì)，同時現(xiàn)有方法的弊端是蒸汽消耗量大，能源成本極高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種氰化鈉的蒸發(fā)濃縮裝置，包括結(jié)晶分離器，所述蒸發(fā)濃縮裝置還包括與結(jié)晶分離器串聯(lián)的強制循環(huán)泵和至少一個加熱器。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蒸發(fā)濃縮裝置還包括再沸器和蒸汽壓縮機。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述蒸發(fā)濃縮裝置包括加熱器A，B，加熱器A連接結(jié)晶分離器進(jìn)料口，加熱器B連接結(jié)晶分離器出料口，加熱器A，B相互連通，強制循環(huán)泵設(shè)置于加熱器A、B之間。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述結(jié)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(zhì)出口通過蒸汽壓縮機分別與加熱器A，B相連接。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)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(zhì)出口與換熱器工質(zhì)入口相連接。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，上述裝置還包括原料儲液罐和工質(zhì)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(zhì)罐與再沸器頂部工質(zhì)入口相連接；加熱器A、B的工質(zhì)出口與換熱器工質(zhì)入口相連接，相應(yīng)的工質(zhì)出口與工質(zhì)罐相連接。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，再沸器底部工質(zhì)出口通過循環(huán)泵與再沸器頂部工質(zhì)入口相連接。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，結(jié)晶分離器底部出口設(shè)置的出料管道進(jìn)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(jié)晶分離器上部入口相連接。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案，加熱器A管層上口與結(jié)晶分離器相連接，加熱器A管層下口通過強制循環(huán)泵與加熱器B管層下口相連接，結(jié)晶分離器底部出口設(shè)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(jié)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(zhì)出口通過蒸汽壓縮機分別與加熱器A，B殼層上部工質(zhì)入口相連接。
[0014]本發(fā)明還提供一種氰化鈉的蒸發(fā)方法:包括如下步驟:
1)、氰化鈉液體物料從加熱器A進(jìn)料，隨強制循環(huán)從加熱器A出料進(jìn)入結(jié)晶分離器，在結(jié)晶分離器內(nèi)進(jìn)行閃蒸，濃縮液和二次蒸汽在結(jié)晶分離器中進(jìn)行汽液分離；
2)、氣液分離后的二次蒸汽，進(jìn)入再沸器，對工質(zhì)進(jìn)行加熱，加熱后的工質(zhì)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(jìn)行加熱；
3)、氣液分離后的濃縮液被強制循環(huán)泵依次泵入加熱器B和加熱器A，與工質(zhì)蒸汽發(fā)生熱交換，濃縮物料升溫后再次進(jìn)入結(jié)晶分離器，在結(jié)晶分離器內(nèi)進(jìn)行閃蒸，直至固液比達(dá)到要求后出料。
[0015]作為優(yōu)選技術(shù)方案，加熱器A、B排出的工質(zhì)進(jìn)入換熱器，對氰化鈉液體物料進(jìn)行加熱，物料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入加熱器A。
[0016]作為優(yōu)選技術(shù)方案，工質(zhì)從工質(zhì)罐進(jìn)入再沸器，通過循環(huán)泵在再沸器中循環(huán)，與二次蒸汽充分進(jìn)行熱交換；從換熱器排出的工質(zhì)重新回到工質(zhì)罐。
[0017]作為優(yōu)選技術(shù)方案，濃縮液在循環(huán)過程中，部分濃縮液從出料管道出料，經(jīng)檢測固液比達(dá)到要求，進(jìn)入儲罐中儲存；經(jīng)檢測固液比未達(dá)到要求，從結(jié)晶分離器上部進(jìn)入，重新循環(huán)。
[0018]上述任一技術(shù)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(shù)方案中，所述工質(zhì)選自:氟利昂或液氨。
[0020]本發(fā)明的上述所有技術(shù)方案或技術(shù)特征之間可根據(jù)需要進(jìn)行組合，并非對本發(fā)明進(jìn)行的特別限制。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明蒸發(fā)濃縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖1中:I為結(jié)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(huán)泵，7為原料儲液罐，8為工質(zhì)罐,9為液泵，10為換熱器,11為循環(huán)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(fā)經(jīng)液泵9進(jìn)入換熱器10，從加熱器A 2管層下口進(jìn)入，當(dāng)塔內(nèi)液位達(dá)到指定液位時，啟動強制循環(huán)泵6，物料從噴嘴泵入結(jié)晶分離器I中閃蒸(蒸發(fā)溫度40-42°C )，濃縮液和二次蒸汽在結(jié)晶分離器I中進(jìn)行汽液分離，結(jié)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(jìn)入再沸器4殼層，工質(zhì)(氟利昂或液氨)從工質(zhì)罐進(jìn)入再沸器4管層，工質(zhì)經(jīng)循環(huán)泵11在管層中循環(huán)，與殼層二次蒸汽充分進(jìn)行熱交換，加熱后的工質(zhì)(22-24°C)蒸氣經(jīng)壓縮機5 (功率2X160KW)壓縮后(46-48°C)分別進(jìn)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(zhuǎn)入環(huán)保處理。
[0024]氣液分離后的濃縮液在強制循環(huán)泵6的作用下，依次循環(huán)至加熱器B 3和加熱器A2管層，與殼層的工質(zhì)進(jìn)行熱交換，再次泵入結(jié)晶分離器I中閃蒸，蒸發(fā)總量2700Kg/h，循環(huán)量為IlOOm3/h，結(jié)晶分離器溫度35~40°C。從殼層排出的工質(zhì)(~46°C)進(jìn)入換熱器10，加熱氰化鈉液體物料后回到工質(zhì)罐8。
[0025]多次循環(huán)加熱、閃蒸，系統(tǒng)運行穩(wěn)定后，結(jié)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(dá)3:1~4:1，即可穩(wěn)定出料進(jìn)入儲罐12 ;若固液比未達(dá)到要求，濃縮物料重新進(jìn)入分離罐I繼續(xù)循環(huán)，直至濃度符合出料要求。
[0026]本發(fā)明具有如下技術(shù)效果:
1、節(jié)約蒸汽:原蒸發(fā)需要使用蒸汽，改用本發(fā)明的蒸發(fā)濃縮工業(yè)后，蒸發(fā)過程不再使用蒸汽，節(jié)約中壓蒸汽7.0t/ t產(chǎn)品，低壓蒸汽2.5 t/t產(chǎn)品。
[0027]2、電消耗低:噸蒸發(fā)水量壓縮機電耗:≤lOOkwh。
[0028]3、降低循環(huán)水消耗:蒸發(fā)設(shè)備循環(huán)水消耗為零。
`[0029]4、減少廢水排放:避免單效蒸發(fā)設(shè)備產(chǎn)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(xiàn)有技術(shù)中的方法使用高真空25-30mmHg系統(tǒng)，以0.2MPa蒸汽作熱源，以單效蒸發(fā)器蒸發(fā)。本發(fā)明采用低溫蒸發(fā)濃縮裝置和方法，以蒸汽壓縮機及降膜再沸器等主要設(shè)備，將物料蒸發(fā)過程中產(chǎn)生二次蒸汽與降膜再沸器中循環(huán)的工質(zhì)換熱，壓縮工質(zhì)蒸汽并用來加熱氰化鈉液體，達(dá)到濃縮的目的。本發(fā)明的方法能顯著降低蒸汽蒸汽耗量，節(jié)能效果顯著；在相對低溫的條件下進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，能有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，是一種氰化鈉溶液濃縮的制備氰化鈉固體高效的、經(jīng)濟方法。
【權(quán)利要求】
1.一種氰化鈉的蒸發(fā)濃縮裝置，包括結(jié)晶分離器(1)，其特征在于:所述蒸發(fā)濃縮裝置還包括與結(jié)晶分離器(I)串聯(lián)的強制循環(huán)泵(6)和至少一個加熱器。
2.如權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)濃縮裝置還包括再沸器(4)和蒸汽壓縮機(5)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于:所述蒸發(fā)濃縮裝置包括加熱器A，B (2，3)，加熱器A (2)連接結(jié)晶分離器(I)進(jìn)料口，加熱器B (3)連接結(jié)晶分離器(I)出料口，加熱器A，B (2，3)相互連通，強制循環(huán)泵(6)設(shè)置于加熱器A、B (2，3)之間。
4.如權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)濃縮裝置，其特征在于:所述結(jié)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(zhì)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(quán)利要求4所述的蒸發(fā)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(zhì)出口與換熱器(10)工質(zhì)入口相連接。
6.一種氰化鈉的蒸發(fā)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(jìn)料，隨強制循環(huán)從加熱器A (2)出料進(jìn)入結(jié)晶分離器(1)，在結(jié)晶分離器(I)內(nèi)進(jìn)行閃蒸，濃縮液和二次蒸汽在結(jié)晶分離器(I)中進(jìn)行汽液分離； 2)、氣液分離后的二次蒸汽，進(jìn)入再沸器(4)，對工質(zhì)進(jìn)行加熱，加熱后的工質(zhì)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(jìn)行加熱； 3)、氣液分離后的濃縮液被強制循環(huán)泵(6)依次泵入加熱器B(3)和加熱器A (2)，與工質(zhì)蒸汽發(fā)生熱交換，濃縮物料升溫后再次進(jìn)入結(jié)晶分離器(1)，在結(jié)晶分離器(I)內(nèi)進(jìn)行閃蒸，直至固液比達(dá)到要求后出料。
7.如權(quán)利要求6所述蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于:加熱器A、B(2，3)排出的工質(zhì)進(jìn)入換熱器(10)，對氰化鈉液體物料進(jìn)行加熱，物料經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入加熱器A (2)。
8.如權(quán)利要求6或7所述蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于:工質(zhì)從工質(zhì)罐(8)進(jìn)入再沸器(4)，通過循環(huán)泵(11)在再沸器(4)中循環(huán)，與二次蒸汽充分進(jìn)行熱交換；從換熱器(10)排出的工質(zhì)重新回到工質(zhì)罐(8)。
9.如權(quán)利要求6或7所述蒸發(fā)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(quán)利要求6或7所述蒸發(fā)濃縮方法，其特征在于:所述工質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)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