[发明专利]一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统和控制方法，该控制系统包括冷冻循环机组、原料池、原料泵、强制循环结晶泵、强制循环冷却器、结晶分离器、出料泵、稠厚器和离心机；该控制方法包括：预冷、进料，冷冻，检测晶体流量和密度，冷结晶出料，离心、烘干，具体步骤为冷冻循环机组为强制循环冷却器供冷，原料泵将原料输入强制循环结晶泵内，强制循环结晶泵、强制循环冷却器和结晶分离器依次连接形成物料的降温循环；结晶分离器底部的流量检测仪和密度检测仪检测物料浓缩液的流量和密度；当物料的浓缩液达到所要求的浓缩比后开始出料，含结晶的浓缩液经出料泵送至稠厚器后，经离心机分离结晶，再通过烘干设备烘干后离开系统。

技术领域

本发明属于化工工艺技术领域，具体涉及一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统及其控制方法。

背景技术

冷冻结晶技术主要是针对硫酸钠、氯化钠的溶液，该两种物料的浓度波动较大，为了得到纯度较高的无水硫酸钠及氯化钠产品，因此设计了冷冻结晶，对于不同浓度的溶液，分为单级冷冻和多级冷冻。溶液的浓度与温度会存在三个不同的区域：不稳区、介稳区和稳定区，设计的结晶器需要有效控制溶液的过饱和度在介稳区之内，保证形成结晶的颗粒。现有的冷冻结晶工艺操作不连续、不可控，产品品质很难控制，粒度及跨度指标难以合格。本发明就是针对传统工艺存在的不足，提出一种更为合理的控制系统和工艺方法，从而解决产品颗粒粒度分布不均匀、晶型不均一的问题，使得粒径可控，得到较为理想的晶体粒径。

发明内容

本发明的目的是提供一种粒径可控的冷冻结晶出盐粒径的控制系统和控制方法。

本发明提供了如下的技术方案：

一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统，包括冷冻循环机组、原料池、原料泵、强制循环结晶泵、列管式的强制循环冷却器、结晶分离器、出料泵、稠厚器和离心机，冷冻循环机组连接强制循环冷却器，为强制循环冷却器供冷；原料泵将原料池内的原料输入强制循环结晶泵内，强制循环结晶泵、强制循环冷却器和结晶分离器依次连接形成一个物料的降温循环路径；结晶分离器的底部分别设置用于检测物料浓缩液流量和密度的流量检测仪和密度检测仪；结晶分离器的底部设有结晶出料口，结晶出料口连接出料泵，出料泵、稠厚器和离心机依次通过保冷管道连接。

优选的，结晶分离器内的中央设有直立的导流筒，导流筒的直径小于结晶分离器的直径，导流筒与结晶分离器的底壁之间设有间距，物料经过导流筒向下流动，并且沿着导流筒的外壁逐渐上升。

优选的，结晶分离器的侧壁上侧设有循环出口，循环出口通过保冷管道连接强制循环结晶泵的入口。

优选的，结晶分离器连接有细晶循环泵，细晶循环泵连接有除细晶预热器，除细晶预热器连接强制循环结晶泵的入口；结晶分离器的上侧侧壁上设有细晶出口，细晶出口通过管道连接细晶循环泵的入口。

优选的，结晶分离器包括上段、中段和下段，上段、中段和下段的直径由上至下依次减小，结晶分离器的底部为下凸的圆弧形。

一种冷冻结晶出盐粒径的控制方法，采用以下步骤：

(1)预冷、进料，物料通过原料泵打入强制循环结晶泵，经过列管式的强制循环冷却器的底部进入强制循环冷却器，由强制循环冷却器的底部流出强制循环冷却器，再进入结晶分离器，强制循环冷却器外侧通入循环冷冻水，强制循环冷却器的列管内流通物料，循环冷冻水对物料预冷控温在50℃以内；

(2)冷冻，通过冷冻机与乙二醇溶液换热得到-17～-12℃的乙二醇冷冻液；通过集散控制系统设定结晶分离器的冷冻结晶温度为0℃，物料通过强制循环结晶泵在强制循环冷却器和结晶分离器进行循环以缓慢降温，循环物料在结晶分离器内结晶长大；

(3)控制循环冷冻水的温度和流量，来控制晶粒的大小及产生量；