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硫酸锰蒸发器蒸发结晶工艺设计原则是什么?

更新时间:2023-02-27      点击次数:942
  硫酸锰的结晶过程为蒸发结晶。硫酸锰结晶的一个显著特征是其溶解度随温度的升高和降低而降低。因此,为了提高蒸发效率,减少母液循环次数,当采用多效蒸发结晶工艺时,一般采用逆流生产工艺,即溶液在不饱和湿态下以相对较低的温度和压力进入第二或第三效,接近饱和时温度较高,溶解度较低的单效蒸发器;选择蒸发工艺时,使用接近正常压力的操作参数。
  
  由于硫酸锰在高温下的溶解度低,其结晶亚稳区相对较窄,因此晶体不易生长,易于在热交换管中形成壁。因此,硫酸锰蒸发器的溶液循环方向一般采用反循环,以增加静态液柱,防止溶液在换热器中沸腾;同时,它确保了管道中更高的流速,并增加了晶体对管壁的侵蚀。
  
 

硫酸锰蒸发器

 

  硫酸锰蒸发器生产的每吨产品的实际电能消耗约为120kwh(按80g/l进料浓度计算),蒸汽很少。蒸发的硫酸锰晶体浆料通过浓缩机和离心机过滤出来,然后通过盘式干燥器干燥。整个装置连续运行,与传统的罐式间歇蒸发和气流干燥相比,能耗可降低60%以上。
  
  硫酸锰的逆溶解度是影响蒸发器运行效果的特性。硫酸锰的饱和溶液在加热后由于溶解度降低而变得过饱和并沉淀固体。因此,对于硫酸锰通过管道的强制循环蒸发和结晶过程,热交换管中的快速结垢和堵塞是常规蒸发器的常见故障,仅通过增加管道之间的流速和其他增强对流手段不能有效解决该问题。
  
  硫酸锰蒸发器专门针对硫酸锰的结晶特性而设计,硫酸锰溶液在蒸发器的热交换管外循环,避免了材料定向流动中的温度升高问题。同时,当在管外循环时,溶液的对流状态更强烈,热交换表面上的停滞层更薄。当硫酸锰在管外蒸发结晶时,即使热交换表面结垢,也不容易形成稳定的结垢层,容易自动脱落。

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