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硫酸錳蒸發(fā)器蒸發(fā)結晶工藝設計原理是什么
閱讀：1065 發(fā)布時間：2023-8-16
硫酸錳蒸發(fā)器蒸發(fā)結晶工藝設計原則是什么？
硫酸錳的結晶過程為蒸發(fā)結晶。硫酸錳結晶的一個顯著特征是其溶解度隨溫度的升高和降低而降低。因此，為了提高蒸發(fā)效率，減少母液循環(huán)次數(shù)，當采用多效蒸發(fā)結晶工藝時，一般采用逆流生產(chǎn)工藝，即溶液在不飽和濕態(tài)下以相對較低的溫度和壓力進入第二或第三效，接近飽和時溫度較高，溶解度較低的單效蒸發(fā)器；選擇蒸發(fā)工藝時，使用接近正常壓力的操作參數(shù)。
由于硫酸錳在高溫下的溶解度低，其結晶亞穩(wěn)區(qū)相對較窄，因此晶體不易生長，易于在熱交換管中形成壁。因此，硫酸錳蒸發(fā)器的溶液循環(huán)方向一般采用反循環(huán)，以增加靜態(tài)液柱，防止溶液在換熱器中沸騰；同時，它確保了管道中更高的流速，并增加了晶體對管壁的侵蝕。
硫酸錳蒸發(fā)器生產(chǎn)的每噸產(chǎn)品的實際電能消耗約為120kwh（按80g/l進料濃度計算），蒸汽很少。蒸發(fā)的硫酸錳晶體漿料通過濃縮機和離心機過濾出來，然后通過盤式干燥器干燥。整個裝置連續(xù)運行，與傳統(tǒng)的罐式間歇蒸發(fā)和氣流干燥相比，能耗可降低60%以上。
硫酸錳的逆溶解度是影響蒸發(fā)器運行效果的特性。硫酸錳的飽和溶液在加熱后由于溶解度降低而變得過飽和并沉淀固體。因此，對于硫酸錳通過管道的強制循環(huán)蒸發(fā)和結晶過程，熱交換管中的快速結垢和堵塞是常規(guī)蒸發(fā)器的常見故障，僅通過增加管道之間的流速和其他增強對流手段不能有效解決該問題。
硫酸錳蒸發(fā)器專門針對硫酸錳的結晶特性而設計，硫酸錳溶液在蒸發(fā)器的熱交換管外循環(huán)，避免了材料定向流動中的溫度升高問題。同時，當在管外循環(huán)時，溶液的對流狀態(tài)更強烈，熱交換表面上的停滯層更薄。當硫酸錳在管外蒸發(fā)結晶時，即使熱交換表面結垢，也不容易形成穩(wěn)定的結垢層，容易自動脫落。