[发明专利]硫酸锰、硫酸锌类物料用MVR系统专用蒸发结晶器及方法

说明书

本发明公布了硫酸锰、硫酸锌类物料用MVR系统专用蒸发结晶器，包括中空罐体，罐体内部设有轴流循环换热装置，轴流循环换热装置包括蒸汽加热器，且蒸汽加热器内设有换热管；蒸汽加热器中部设有导流筒；导流筒内设有使受热物料产生向下向蒸汽加热器外部后再向上的流体运动的搅拌器；罐体顶部设有二次蒸汽出口；罐体一侧或多侧设置有进液管，罐体底部设有出料管。本发明提供一体化的硫酸锰、硫酸锌类物料用MVR系统专用蒸发结晶器，解决现有硫酸锰、硫酸锌类物料蒸发结晶设备换热器堵管、晶体颗粒细小问题，有利于生态环保，降低硫酸锰、硫酸锌类物料生产能耗成本。本发明同时公开利用蒸发结晶器实现不堵管同时可长大晶体的蒸发结晶方法。

技术领域

本发明属于硫酸锰、硫酸锌类物料蒸发结晶技术领域，具体指像硫酸锰这样温度越高其溶解度越低，与大多数物料是相反的物料，具体为硫酸锰、硫酸锌类结晶细小物料用MVR系统专用蒸发结晶器。

背景技术

我国已成为世界制造大国，但并不是制造强国，除了一些高精尖产品我们还不能制造以外，我国常规产品的制造与世界制造强国的最显著差距是单位产值能耗居高不下，一般产品单位产值能耗是国外先进水平的2倍，部分高达4倍。

MVR（机械式蒸汽再压缩）是高效节能技术，国内早在2006年开始引进，经过十几年的发展，已经开始在中国普及，国家发改委于2016年将该技术列入国家鼓励推广目录。

MVR的技术原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽，提高二次蒸汽的焓，被提高热焓的二次蒸汽再进入蒸发系统作为热源循环使用，替代绝大部分生蒸汽，生蒸汽仅用于补充系统热损失和补充进出料温差所需热焓，从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗，达到大量节能目的。MVR技术所属领域及适用范围：轻工、生化、医药和化工等行业料液和废水的蒸发浓缩结晶。MVR的关键技术包括机械式蒸汽再压缩蒸发器的工艺和设备配套选型设计、系统的自控设计、蒸汽压缩机的设计、适用蒸发结晶器的设计等。

需要注意的是，由于物料的特性千变万化，而MVR蒸汽压缩机的设计与制造趋向基于小时吨蒸发量的系列标准产品（如0.2吨/时，0.5吨/时、1吨/时、3吨/时、5吨/时、10吨/时等），为适应物料与工艺的变化，实际上蒸发结晶器的设计已经成为MVR蒸发浓缩系统的重中之重。

特别是像硫酸锰这样的物料，其特性是温度越高其溶解度越低，与大多数物料是相反的。硫酸锰的蒸发浓缩常常由于在蒸发过程中硫酸锰晶体大量析出，在蒸发器列管换热面上结垢，显著降低蒸发器的换热效率，导致蒸发的能耗成本急剧上升，生产效益降低甚至归零。

1、硫酸锰简介

硫酸锰是重要的微量元素肥料之一，可用作基肥，浸种、拌种、追肥以及叶面的喷洒，能促进作物的生长增加产量。在畜牧业和饲料工业中，用作饲料添加剂，可使得畜禽发育良好，并有催肥效果。在锰深加工工业中，属基础原料产品，用量大，用途广，现主要用于：冶金化工业的电解二氧化锰、电解金属锰、化学二氧化锰的生产。硫酸锰也在其它多种行业中使用：加工油漆、油墨时用作催干剂；合成脂肪酸时用作催化剂；此外，还可用于造纸、陶瓷、印染、矿石浮选；也用于电池、冶炼催化剂、分析试剂、媒染剂、添加剂、药用辅料等。

2、高纯硫酸锰简介

高纯硫酸锰主要应用于镍钴锰三元正极材料以及锰酸锂正极材料的合成，三元材料未来的发展趋势是向高容量和低成本方向发展，高能量密度是锂电池追求的永恒目标，三元正极材料中的Ni、Co、Mn三者不同比例的组合为动力电池行业提供了极大的发挥空间。