本發(fā)明涉及鹽化工工程技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝。
背景技術(shù)：
氯化鋇的結(jié)晶過(guò)程是典型的鹽化工工藝過(guò)程，工業(yè)上一般采用多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝。多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝是將三個(gè)蒸發(fā)結(jié)晶器串聯(lián)，在一效中加入新鮮蒸汽進(jìn)行加熱，而后一級(jí)的加熱室引用前一級(jí)蒸發(fā)器分離出的二次蒸汽作為加熱源，最后一效出來(lái)的二次蒸汽進(jìn)入冷凝系統(tǒng)冷凝后排出。該工藝需要在一效加熱室中輸入大量生蒸汽，而末效的二次蒸汽由于品味較低沒(méi)有再次回收利用，既損失了大量的熱量，也會(huì)耗費(fèi)大量的循環(huán)冷凝水，從能源利用的角度考慮并不經(jīng)濟(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種氯化鋇凈化液連續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，該工藝能有效提高氯化鋇產(chǎn)品收率，同時(shí)達(dá)到節(jié)能降耗的效果。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
一種氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝，該工藝包括以下步驟：
(1)將氯化鋇凈化液進(jìn)行一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)，得到二次蒸汽Ⅰ，晶漿Ⅰ；
(2)將晶漿Ⅰ進(jìn)行過(guò)濾，飽和氯化鋇溶液沖洗得到濾餅Ⅰ和濾液Ⅰ；
（3）將濾液Ⅰ進(jìn)行二次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)，得到二次蒸汽Ⅱ，晶漿Ⅱ；
（4）將晶漿Ⅱ進(jìn)行過(guò)濾，得到濾液Ⅱ和濾餅Ⅱ，濾液Ⅱ進(jìn)入下一工序，濾餅Ⅱ用飽和氯化鋇溶液沖洗、過(guò)濾得到濾餅Ⅲ和濾液Ⅲ；將濾液Ⅲ加入步驟（1）中的氯化鋇凈化液進(jìn)入下一循環(huán)；
（5）將濾餅Ⅰ和濾餅Ⅲ進(jìn)行干燥、包裝即得氯化鋇產(chǎn)品；將二次蒸汽Ⅰ和二次蒸汽Ⅱ混合、除沫后進(jìn)行壓縮升溫，得到飽和蒸汽；
（6）將飽和蒸汽用于強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)的熱源。
步驟（1）中所述的氯化鋇凈化液中氯化鋇濃度為250～400g/L，氯化鈣濃度為70～150g/L。
作為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（1）中所述的蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的50～65%。
作為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（3）中蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的20～40%。
作為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（5）中所得的飽和蒸汽Ⅰ的溫度比二次蒸汽Ⅰ和二次蒸汽Ⅱ的溫度均高15～20℃。
作為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（1）中蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的55%。
為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（3）中蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的30%。
作為本發(fā)明氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶工藝的優(yōu)選，步驟（6）中飽和蒸汽進(jìn)入一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)和二次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)的體積比為2～3:1。
本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在：
與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)結(jié)晶相比，該工藝流程短，操作簡(jiǎn)單；兩次蒸發(fā)得到的二次蒸汽混合全部進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮回收，壓縮后的蒸汽幾乎能夠滿足物料蒸發(fā)結(jié)晶所需要的熱量，同時(shí)還省去冷卻系統(tǒng)。該工藝所得產(chǎn)品純度高，BaOH.2H2O含量達(dá)98wt%以上，達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說(shuō)明
圖1 為氯化鋇蒸發(fā)結(jié)晶的工藝流程圖。
其中：1—加熱器一；2—分離室一；3—強(qiáng)制循環(huán)泵一；4—晶漿罐一；5—離心機(jī)一；6—強(qiáng)制循環(huán)泵二；7—加熱器二；8—分離室二；9—晶漿罐二；10—離心機(jī)二；11—蒸汽混合器；12—壓縮機(jī)。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。
實(shí)施例1：
將氯化鋇濃度為250g/L，氯化鈣濃度為70g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的55%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入飽和氯化鋇溶液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的30%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)飽和氯化鋇溶液洗滌過(guò)濾、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度20℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為3:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇收率為90%，BaOH.2H2O的含量為98.53wt%，達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求。
實(shí)施例2：
將氯化鋇濃度為400g/L，氯化鈣濃度為70g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的50%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入飽和氯化鋇溶液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的40%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)飽和氯化鋇溶液洗滌過(guò)濾、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度15℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為3:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇收率為85%，BaOH.2H2O的含量為98.15wt%，達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求。
實(shí)施例3：
將氯化鋇濃度為250g/L，氯化鈣濃度為150g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的65%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入飽和氯化鋇溶液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的30%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)飽和氯化鋇溶液洗滌過(guò)濾、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度20℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為2:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇產(chǎn)品收率為80%，BaOH.2H2O的含量為98.55wt%，達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求。
對(duì)比例1：
將氯化鋇濃度為400g/L，氯化鈣濃度為70g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的45%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入洗滌液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的45%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)洗滌過(guò)濾、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度20℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為2:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇收率為65%，BaOH.2H2O的含量為98.5wt%，產(chǎn)品達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求，該實(shí)施例一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)量偏少，造成收率偏低。
對(duì)比例2：
將氯化鋇濃度為250g/L，氯化鈣濃度為150g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的70%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入洗滌液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的20%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)洗滌、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度20℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為3.5:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇收率為85%，BaOH.2H2O的含量為72.35%。該對(duì)比實(shí)施例一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)量偏多，造成產(chǎn)品純度偏低，未達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求。
對(duì)比例3：
將氯化鋇濃度為250g/L，氯化鈣濃度為70g/L的100M3凈化液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，首先通過(guò)泵打入第一次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器一1進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室一2進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵一3進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)量達(dá)凈化液初始體積的70%左右排出至晶漿罐一4，完成第一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶；晶漿在離心機(jī)5內(nèi)進(jìn)行固液分離，濾液排出進(jìn)入下一設(shè)備，在離心機(jī)一5中通入洗滌液洗滌氯化鋇粗品得到合格的氯化鋇產(chǎn)品；濾液繼續(xù)進(jìn)入二次蒸發(fā)結(jié)晶的加熱器二7進(jìn)行加熱，進(jìn)入分離室二8進(jìn)行氣液分離，同時(shí)分離濃縮后的濃縮液通過(guò)強(qiáng)制循環(huán)泵二6進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)濃縮，濃縮至蒸發(fā)體積達(dá)凈化液初始體積的20%左右排出至晶漿罐二9，完成第二次蒸發(fā)結(jié)晶晶漿在離心機(jī)二10中進(jìn)行固液分離，得到氯化鋇粗品，此氯化鋇粗品通過(guò)洗滌、干燥后作為成品。
兩次蒸發(fā)，分別從分離室一2和分離室二8中分離出的蒸汽進(jìn)入相同蒸汽管路，在蒸汽混合器11中進(jìn)行混合除沫，然后再進(jìn)入壓縮機(jī)12中壓縮升溫，升溫后的飽和蒸汽溫度高于前面分離器出來(lái)的蒸汽溫度20℃，升壓升溫后的蒸汽在流量調(diào)節(jié)閥的控制下按體積約為3:1的比例分別進(jìn)入加熱器一1和加熱器二7中對(duì)物料進(jìn)行加熱，不再往加熱器一1和加熱器二7中通入生蒸汽。經(jīng)分析，所得的氯化鋇收率為82%，BaOH.2H2O的含量為75.55wt%。該對(duì)比實(shí)施例一次強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)量偏多，造成產(chǎn)品純度偏低，未達(dá)到工業(yè)一等品的質(zhì)量要求。
對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。