GL高效连续硫酸镁浓缩系统
GL高效连续硫酸镁浓缩系统
一、硫酸镁物理性质、作用和制备方法
硫酸镁有无水物，一水物，二水物，四水物，五水物，六水物，七水物和十二水物，其中二水、四水、五水、六水都不稳定，工业品只有一水、七水和无水物三种。大约在-3.9～1.8℃自饱和水溶液中析出MgSO4·12H2O；在1.8～48.2℃从溶液中析出泄利盐MgSO4·7H2O；在48.2～67.5℃下结晶出MgSO4·6H2O。MgSO4·7H2O固体高于70℃时受热分解，根据温度及受热温度不同逐步失水，MgSO4·6H2O在87～92℃的范围内发生熔化并生成介稳的五水和四水合盐；MgSO4·4H2O固体在106℃下转变成MgSO4·3H2O；MgSO4·3H2O固体在122～124℃转变成MgSO4·2H2O；在161～169℃下MgSO4·2H2O转变成为硫镁矾MgSO4·H2O；MgSO4·H2O在320～330℃下脱水生成无水硫酸镁。
MgSO4·7H2O为无色四角柱状结晶，属斜方晶系，相对密度1.68～1.71。无臭，味苦，在干燥空气中易风化。易溶于水，微溶于乙醇。其常用于印染细薄的棉布，作棉、丝的加重剂，木棉制品的填料，还用于制革、肥料、瓷器、颜料、火柴、炸药、防火材料的制造等，在医药上用作泻盐。
工业生产方法有硫酸法、气相法、碳酸化法、硼镁石用硫酸分解制取硼酸时的副产物以及海水晒盐苦卤法。
表一 硫酸镁在水中的溶解度
温度℃
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
溶解度（g/100g水）
19
28.2
33.7
38.9
44.5
50.2
54.6
59.0
55.8
52.9
50.2
表二 硫酸镁水溶液下列浓度的沸点
浓度（g/100g水）
16.7
29.5
39.5
47.7
54.6
沸点（℃）
101
102
103
104
105
二、GL高效连续硫酸镁浓缩系统工艺简介
硫酸镁浓缩系统具有以下特点：能耗低，连续运行且稳定，操作简单且弹性大，维修方便，一次性投资低等特点。
根据硫酸镁溶液的处理量，来选择浓缩系统的效数。一般情况下，选择三效顺流浓缩系统，降低蒸汽消耗量。采用三效蒸发浓缩系统，二次蒸汽得到反复利用，既节省了锅炉的投资，又节约了能量，耗能比单效浓缩系统可降低70%以上。根据硫酸镁溶液本身的特性，浓缩系统采用强制循环浓缩器。该装置具有传热系数高、抗盐析、抗结疤，适应性强、易于清洗。
浓缩完成液进入连续冷却结晶系统，在40℃左右冷却结晶，析出MgSO4·7H2O晶体。连续冷却结晶系统具有连续化生产，晶体粒度均匀，生产运行稳定，操作简单等优点。
含有晶体的硫酸镁溶液之后再经过全自动高效离心机进行固液分离，分离出产品含水率低，降低干燥工段的能量消耗。
离心的结晶产品再进入振动流化床干燥系统，湿物料在50～55℃干燥后即得成品MgSO4·7H2O。
河北言明化工设备有限公司根据物料分析及多年工程经验，已经在硫酸镁溶液浓缩系统中研究出一套完整成熟的工艺，浓缩装置、分离装置、循环泵、结晶系统、干燥系统等的配置达到最优化配置，使一次性投资和系统运行成本达到最低。
三、以蒸发量5.6t/h硫酸镁溶液为例的浓缩、冷却结晶、干燥系统：
1、相关设计参数：
物料名称：硫酸镁溶液；
进料流量：9000kg/h；
进料浓度：18%；
进料温度：30℃；
加热蒸汽压力：0.5Mpa(A)。
2、GL高效连续硫酸镁浓缩系统工艺流程简介：
硫酸镁溶液系统：由原液池来的硫酸镁溶液经过冷凝水预热器预热后进入一效浓缩装置进行初步浓缩，浓缩液通过压差进入二效浓缩装置，在二效浓缩装置中进一步浓缩，二效浓缩装置的浓缩液再通过压差进入三效浓缩装置继续浓缩，浓缩完成液由出料泵送入连续结晶系统。经过连续结晶系统的溶液产生含有七水硫酸镁晶体的浆液，浆液再由浆液泵送入全自动高效离心机进行固液分离。分离的母液进入母液罐，再由母液泵返回浓缩系统继续浓缩。结晶产品通过输送机进入振动流化床干燥系统，经过干燥的产品进行自动化包装。
蒸汽及冷凝水系统：由蒸汽总管来的饱和蒸汽在自动调节阀的控制下进入一效浓缩装置的壳程，与管程溶液进行换热，换热后的冷凝水进入冷凝水预热器预热原料后返回锅炉房。一效分离装置产生的二次蒸汽进入二效浓缩装置壳程，与管程溶液进行换热，换热后的冷凝水进入三效浓缩装置的壳程加热溶液。二效分离装置产生的二次蒸汽进入三效浓缩装置的壳程，与管程溶液进行换热，换热后的冷凝水进入冷凝水罐。三效分离装置产生的二次蒸汽进入间接冷凝器在循环冷却水的作用下进行冷凝，冷凝水进入冷凝水罐，不凝气由真空泵抽出排空。
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