權(quán)利要求書： 1.一種重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，包括進料泵、一級濃縮裝置及二級濃縮裝置，其特征在于：一級濃縮裝置包括結(jié)晶器一、列管式換熱器一、沉鹽箱一和循環(huán)泵一，二級濃縮裝置包括結(jié)晶器二、列管式換熱器二、沉鹽箱二和循環(huán)泵二；進料泵的出口管道與沉鹽箱一的溢流管共同與循環(huán)泵一的入口相連，循環(huán)泵一的出口與列管式換熱器一的管程入口相連，列管式換熱器一的管程出口與結(jié)晶器一的上料管相連，結(jié)晶器一的底部出口通過循環(huán)管與沉鹽箱一的入口相連，沉鹽箱一的底部出口通過轉(zhuǎn)料泵與沉鹽箱二的入口相連，沉鹽箱二的溢流管與循環(huán)泵二的入口相連，循環(huán)泵二的出口與列管式換熱器二的管程入口相連，列管式換熱器二的管程出口與結(jié)晶器二的上料管相連，結(jié)晶器二的底部出口通過循環(huán)管也與沉鹽箱二的入口相連，沉鹽箱二的底部出口通過出料泵與分離裝置相連；結(jié)晶器二頂部的閃蒸汽管二與二級壓縮機的入口相連，二級壓縮機出口的二級壓縮蒸汽管與結(jié)晶器一頂部的閃蒸汽管一共同與一級壓縮機的入口相連，一級壓縮機出口的一級壓縮蒸汽管分別與列管式換熱器一及列管式換熱器二的殼程入口相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，其特征在于：所述一級壓縮蒸汽管的入口與生蒸汽管相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，其特征在于：列管式換熱器一的殼程出口連接有冷凝水排放管一，列管式換熱器二的殼程出口連接有冷凝水排放管二，冷凝水排放管一與冷凝水排放管二的出口均與冷凝水罐相連，冷凝水罐的底部出口通過冷凝水泵與冷凝水回收管相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，其特征在于：所述列管式換熱器一及冷凝水罐的不凝氣抽吸口通過一級抽真空管與二級壓縮機的入口相連，列管式換熱器二的不凝氣抽吸口通過二級抽真空管與冷凝器的熱側(cè)入口相連，所述冷凝器的熱側(cè)出口與液封罐的入口管道相連，所述液封罐的氣相出口與真空泵相連。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，其特征在于：所述列管式換熱器一及列管式換熱器二進口管箱的錐角為80°，各換熱管入口端的管板前方還設(shè)有一層防沖刷板，各換熱管的管口向前延伸且對應(yīng)嵌于防沖刷板的管孔中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，其特征在于：所述沉鹽箱一及沉鹽箱二的直徑與循環(huán)管的直徑比為3.5:1，所述沉鹽箱的長徑比為1.5：1。

說明書： 一種重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型涉及一種重鉻酸鈉的生產(chǎn)系統(tǒng)，尤其涉及一種重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，屬于鉻鹽化工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)[0002] 重鉻酸鈉（又名紅礬鈉）是鉻鹽行業(yè)四大產(chǎn)品之一，重鉻酸鈉可用作生產(chǎn)鉻酸酐、重鉻酸鉀、重鉻酸銨、鹽基性硫酸鉻、鉛鉻黃、銅鉻紅、溶鉻黃、氧化鉻綠等的原料，生產(chǎn)堿性

湖藍染料、糖精、合成樟腦及合成纖維的氧化劑。醫(yī)藥工業(yè)用作生產(chǎn)胺苯砜、苯佐卡因、葉

酸、雷佛奴爾等氧化劑。印染工業(yè)用作苯胺染料染色時的氧化劑，硫化還原染料染色時的后

處理劑，酸性媒染染料染色時的媒染劑；制革工業(yè)用作鞣革劑。電鍍工業(yè)用于鍍鋅后鈍化處

理，以增加光亮度；玻璃工業(yè)用作綠色著色劑。

[0003] 重鉻酸鈉在生產(chǎn)過程中，需要將鉻酸鈉進行酸化，酸化產(chǎn)物為重鉻酸鈉與硫酸鈉，然后再通過蒸發(fā)結(jié)晶的方式進行重鉻酸鈉與硫酸鈉的分離以及重鉻酸鈉的提純。在蒸發(fā)的

過程中，硫酸鈉在重鉻酸鈉中的溶解度隨著濃度的提高而逐步減小，當(dāng)濃縮至共飽和點時，

硫酸鈉的溶解度趨于零，這時候通過離心分離實現(xiàn)固液分離，固相為硫酸鈉晶體，液相為重

鉻酸鈉溶液，重鉻酸鈉溶液繼續(xù)進行蒸發(fā)后得到重鉻酸鈉固體。

[0004] 目前，由于重鉻酸鈉溶液的沸點高，只能用傳統(tǒng)多效蒸發(fā)結(jié)晶（出硫酸鈉）+單效蒸發(fā)結(jié)晶（出重鉻酸鈉）的方式實現(xiàn)重鉻酸鈉與硫酸鈉分離，由于傳統(tǒng)單效與多效是用新鮮蒸

汽作為加熱熱源，需要消耗大量的新鮮蒸汽，能耗高。而蒸汽再壓縮技術(shù)（MR）雖然能夠降

低蒸汽耗量，節(jié)約能源，僅需要電能，能夠降低運行成本，但是受制于單臺壓縮機溫升，兩臺

壓縮機串聯(lián)運行穩(wěn)定性以及壓縮機本體設(shè)備成本過高的限制，所以MR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)具有

一定的局限性。

[0005] 由于在重鉻酸鈉與硫酸鈉晶體分離后，由于離心母液要進入下一工段再次進行蒸發(fā)結(jié)晶得到重鉻酸鈉，而不返回蒸發(fā)系統(tǒng)維持液位穩(wěn)定。根據(jù)質(zhì)量守恒定律：進料量=蒸發(fā)

水量+外排濃縮液量，此時外排濃縮液中硫酸鈉晶體大量析出，固液比能夠達到40%（體積

比）左右，對蒸發(fā)列管式換熱器造成嚴(yán)重的磨損，換熱管破損，使得設(shè)備使用壽命大大降低。

實用新型內(nèi)容

[0006] 本實用新型的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，分離效果好，可以避免壓縮機溫升過高，壓縮機本體的投資成本低，

運行穩(wěn)定性好。

[0007] 為解決以上技術(shù)問題，本實用新型的一種重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置，包括進料泵、一級濃縮裝置及二級濃縮裝置，一級濃縮裝置包括結(jié)晶器一、列管式換熱器

一、沉鹽箱一和循環(huán)泵一，二級濃縮裝置包括結(jié)晶器二、列管式換熱器二、沉鹽箱二和循環(huán)

泵二；進料泵的出口管道與沉鹽箱一的溢流管共同與循環(huán)泵一的入口相連，循環(huán)泵一的出

口與列管式換熱器一的管程入口相連，列管式換熱器一的管程出口與結(jié)晶器一的上料管相

連，結(jié)晶器一的底部出口通過循環(huán)管與沉鹽箱一的入口相連，沉鹽箱一的底部出口通過轉(zhuǎn)

料泵與沉鹽箱二的入口相連，沉鹽箱二的溢流管與循環(huán)泵二的入口相連，循環(huán)泵二的出口

與列管式換熱器二的管程入口相連，列管式換熱器二的管程出口與結(jié)晶器二的上料管相

連，結(jié)晶器二的底部出口通過循環(huán)管也與沉鹽箱二的入口相連，沉鹽箱二的底部出口通過

出料泵與分離裝置相連；結(jié)晶器二頂部的閃蒸汽管二與二級壓縮機的入口相連，二級壓縮

機出口的二級壓縮蒸汽管與結(jié)晶器一頂部的閃蒸汽管一共同與一級壓縮機的入口相連，一

級壓縮機出口的一級壓縮蒸汽管分別與列管式換熱器一及列管式換熱器二的殼程入口相

連。

[0008] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型取得了以下有益效果：來自原料管的重鉻酸鈉與硫酸鈉混合溶液溫度≥65℃，且接近飽和溶液，由進料泵直接送入一級濃縮裝置，先蒸發(fā)掉總

蒸發(fā)水量的70%，此時物料的“沸點升”為7.5℃，固液比為30%（體積比）；一級濃縮液通過轉(zhuǎn)

料泵進入二級濃縮裝置進一步濃縮，蒸發(fā)掉總蒸發(fā)水量的30%，此時的物料的“沸點升”為14

℃，系統(tǒng)固液比為45%（體積比）。二效濃縮后，絕大部分的硫酸鈉已結(jié)晶，被出料泵送至分離

裝置分離出來。一級蒸發(fā)溫度為90℃，二級蒸發(fā)溫度為80℃，結(jié)晶器二產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過

二級壓縮機升溫后二次汽溫度為90℃，然后與結(jié)晶器一產(chǎn)生的二次蒸汽混合后進入一級壓

縮機，經(jīng)過壓縮升溫后二次汽的溫度為116℃，作為列管式換熱器一及列管式換熱器二的熱

源進行循環(huán)利用。該裝置采用兩級壓縮機串聯(lián)的工藝路線，能夠解決壓縮機溫升限制的問

題，能夠最大提供26℃的溫升，滿足系統(tǒng)的蒸發(fā)條件。一級壓縮機的進口溫度為90℃，壓力

為70kPa（絕對壓力），出口溫度為106℃，壓力為125kPa（絕對壓力）；二級壓縮機的進口溫度

為80℃，壓力為47kPa（絕對壓力），出口溫度為90℃，壓力為70kPa（絕對壓力）。一級壓縮機

出口與二級壓縮機進口壓力差為59kPa，利用壓力差，冷凝水閃蒸產(chǎn)生二次蒸汽，用于補充

系統(tǒng)散熱損失與外排濃縮料帶走的熱量損失，降低蒸汽耗量，降低運行成本。循環(huán)管插入沉

鹽箱的底部，沉鹽箱一及沉鹽箱二利用重力沉降的作用，使硫酸鈉晶體沉降，上層清夜繼續(xù)

循環(huán)，降低循環(huán)物料的固液比，解決高固液比導(dǎo)致設(shè)備磨損、蒸發(fā)量下降及系統(tǒng)運行不穩(wěn)定

等問題。

[0009] 作為本實用新型的改進，所述一級壓縮蒸汽管的入口與生蒸汽管相連。裝置運行初期，采用生蒸汽管作為熱源。

[0010] 作為本實用新型的進一步改進，列管式換熱器一的殼程出口連接有冷凝水排放管一，列管式換熱器二的殼程出口連接有冷凝水排放管二，冷凝水排放管一與冷凝水排放管

二的出口均與冷凝水罐相連，冷凝水罐的底部出口通過冷凝水泵與冷凝水回收管相連。列

管式換熱器一及列管式換熱器二的殼程產(chǎn)生的冷凝水，進入冷凝水罐收集，由冷凝水泵送

入冷凝水回收管回收利用。

[0011] 作為本實用新型的進一步改進，所述列管式換熱器一及冷凝水罐的不凝氣抽吸口通過一級抽真空管與二級壓縮機的入口相連，列管式換熱器二的不凝氣抽吸口通過二級抽

真空管與冷凝器的熱側(cè)入口相連，所述冷凝器的熱側(cè)出口與液封罐的入口管道相連，所述

液封罐的氣相出口與真空泵相連。運行初期，首先啟動真空泵，將系統(tǒng)的不凝性氣體排出，

運行過程中，真空泵不斷地抽取系統(tǒng)的不凝汽，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。冷凝水罐閃蒸產(chǎn)生的

二次蒸汽進入二級壓縮機壓縮，作為系統(tǒng)的補蒸汽。

[0012] 作為本實用新型的進一步改進，所述列管式換熱器一及列管式換熱器二進口管箱的錐角為80°，各換熱管入口端的管板前方還設(shè)有一層防沖刷板，各換熱管的管口向前延伸

且對應(yīng)嵌于防沖刷板的管孔中。設(shè)計大錐角能夠使得循環(huán)泵出口的物料在進入列管式換熱

器之前充分?jǐn)U散，降低湍流程度，物料均勻進入換熱管，解決物料不均勻?qū)е碌闹虚g換熱管

磨損問題。晶漿物料的沖刷先將防沖刷板與管板之間的換熱管磨穿，管板與換熱管之間的

焊縫仍保持完好，列管式換熱器可繼續(xù)運行，延長設(shè)備的使用壽命。

[0013] 作為本實用新型的進一步改進，所述沉鹽箱一及沉鹽箱二的直徑與循環(huán)管的直徑比為3.5:1，所述沉鹽箱的長徑比為1.5：1。

附圖說明[0014] 下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明，附圖僅提供參考與說明用，非用以限制本實用新型。

[0015] 圖1為本實用新型重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置的流程圖。[0016] 圖2為本實用新型中列管式換熱器一的局部放大圖。[0017] 圖中：1.結(jié)晶器一；2.列管式換熱器一；2a.防沖刷板；2b.管板；2c.換熱管；3.沉鹽箱一；4.結(jié)晶器二；5.列管式換熱器二；6.沉鹽箱二；7.一級壓縮機；8.二級壓縮機；9.冷凝

水罐；10.冷凝器；11.液封罐；12.真空泵；13.分離裝置；G1.原料管；G2.生蒸汽管；G3.閃蒸

汽管一；G4.閃蒸汽管二；G5.一級壓縮蒸汽管；G6.二級壓縮蒸汽管；G7.冷凝水排放管一；

G8.冷凝水排放管二；G9.冷凝水回收管；G10.一級抽真空管；G11.二級抽真空管；G12.冷卻

水供水管；G13.冷卻水出水管；B1.進料泵；B2.循環(huán)泵一；B3.轉(zhuǎn)料泵；B4.循環(huán)泵二；B5.出料

泵；B6.冷凝水泵。

具體實施方式[0018] 如圖1所示，本實用新型的重鉻酸鈉與硫酸鈉結(jié)晶分離提純裝置包括進料泵B1、一級濃縮裝置及二級濃縮裝置，一級濃縮裝置包括結(jié)晶器一1、列管式換熱器一2、沉鹽箱一3

和循環(huán)泵一B2，二級濃縮裝置包括結(jié)晶器二4、列管式換熱器二5、沉鹽箱二6和循環(huán)泵二B4；

進料泵B1的出口管道與沉鹽箱一3的溢流管共同與循環(huán)泵一B2的入口相連，循環(huán)泵一B2的

出口與列管式換熱器一2的管程入口相連，列管式換熱器一2的管程出口與結(jié)晶器一1的上

料管相連，結(jié)晶器一1的底部出口通過循環(huán)管與沉鹽箱一3的入口相連。

[0019] 沉鹽箱一3的底部出口通過轉(zhuǎn)料泵B3與沉鹽箱二6的入口相連，沉鹽箱二6的溢流管與循環(huán)泵二B4的入口相連，循環(huán)泵二B4的出口與列管式換熱器二5的管程入口相連，列管

式換熱器二5的管程出口與結(jié)晶器二4的上料管相連，結(jié)晶器二4的底部出口通過循環(huán)管也

與沉鹽箱二6的入口相連，沉鹽箱二6的底部出口通過出料泵B5與分離裝置13相連。

[0020] 結(jié)晶器二4頂部的閃蒸汽管二G4與二級壓縮機8的入口相連，二級壓縮機8出口的二級壓縮蒸汽管G6與結(jié)晶器一1頂部的閃蒸汽管一G3共同與一級壓縮機7的入口相連，一級

壓縮機7出口的一級壓縮蒸汽管G5分別與列管式換熱器一2及列管式換熱器二5的殼程入口

相連。

[0021] 沉鹽箱一3及沉鹽箱二6的直徑與循環(huán)管的直徑比為3.5:1，沉鹽箱的長徑比為1.5：1。循環(huán)管插入沉鹽箱的底部，沉鹽箱一3及沉鹽箱二6利用重力沉降的作用，使硫酸鈉

晶體沉降，上層清夜繼續(xù)循環(huán)，降低循環(huán)物料的固液比，解決高固液比導(dǎo)致設(shè)備磨損、蒸發(fā)

量下降及系統(tǒng)運行不穩(wěn)定等問題。

[0022] 列管式換熱器一2的殼程出口連接有冷凝水排放管一G7，列管式換熱器二5的殼程出口連接有冷凝水排放管二G8，冷凝水排放管一G7與冷凝水排放管二G8的出口均與冷凝水

罐9相連，冷凝水罐9的底部出口通過冷凝水泵B6與冷凝水回收管G9相連。列管式換熱器一2

及列管式換熱器二5的殼程產(chǎn)生的冷凝水，進入冷凝水罐9收集，由冷凝水泵B6送入冷凝水

回收管G9回收利用。

[0023] 列管式換熱器一2及冷凝水罐9的不凝氣抽吸口通過一級抽真空管G10與二級壓縮機8的入口相連，列管式換熱器二5的不凝氣抽吸口通過二級抽真空管G11與冷凝器10的熱

側(cè)入口相連，冷凝器10的熱側(cè)出口與液封罐11的入口管道相連，液封罐11的氣相出口與真

空泵12相連。冷卻水從冷卻水供水管G12進入冷凝器10的冷側(cè)，從冷卻水出水管G13流出，對

不凝氣進行冷卻，減輕真空泵12的工作負荷。運行初期，首先啟動真空泵12，將系統(tǒng)的不凝

性氣體排出，運行過程中，真空泵12不斷地抽取系統(tǒng)的不凝汽，維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。冷凝

水罐9閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽進入二級壓縮機8壓縮，作為系統(tǒng)的補蒸汽。

[0024] 一級壓縮蒸汽管G5的入口與生蒸汽管G2相連，裝置運行初期，采用生蒸汽管G2作為熱源。

[0025] 來自原料管G1的重鉻酸鈉與硫酸鈉混合溶液溫度≥65℃，且接近飽和溶液，由進料泵B1直接送入一級濃縮裝置，先蒸發(fā)掉總蒸發(fā)水量的70%，此時物料的“沸點升”為7.5℃，

固液比為30%（體積比）；一級濃縮液通過轉(zhuǎn)料泵B3進入二級濃縮裝置進一步濃縮，蒸發(fā)掉總

蒸發(fā)水量的30%，此時物料的“沸點升”為14℃，系統(tǒng)固液比為45%（體積比）。二效濃縮后，絕

大部分的硫酸鈉已結(jié)晶，被出料泵B5送至分離裝置13分離出來。一級蒸發(fā)溫度為90℃，二級

蒸發(fā)溫度為80℃，結(jié)晶器二4產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過二級壓縮機8升溫后二次汽溫度為90℃，

然后與結(jié)晶器一1產(chǎn)生的二次蒸汽混合后進入一級壓縮機7，經(jīng)過壓縮升溫后二次汽的溫度

為116℃，作為列管式換熱器一2及列管式換熱器二5的熱源進行循環(huán)利用。

[0026] 該裝置采用兩級壓縮機串聯(lián)的工藝路線，能夠解決壓縮機溫升限制的問題，能夠最大提供26℃的溫升，滿足系統(tǒng)的蒸發(fā)條件。一級壓縮機7的進口溫度為90℃，壓力為70kPa

（絕對壓力），出口溫度為106℃，壓力為125kPa（絕對壓力）；二級壓縮機8的進口溫度為80

℃，壓力為47kPa（絕對壓力），出口溫度為90℃，壓力為70kPa（絕對壓力）。一級壓縮機7出口

與二級壓縮機8進口壓力差為59kPa，利用壓力差，冷凝水閃蒸產(chǎn)生二次蒸汽，用于補充系統(tǒng)

散熱損失與外排濃縮料帶走的熱量損失，降低蒸汽耗量，降低運行成本。

[0027] 如圖2所示，列管式換熱器一2及列管式換熱器二5進口管箱的錐角為80°，以列管式換熱器一2為例，各換熱管2c入口端的管板2b前方還設(shè)有一層防沖刷板2a，各換熱管2c的

管口向前延伸且對應(yīng)嵌于防沖刷板2a的管孔中。設(shè)計大錐角能夠使得循環(huán)泵出口的物料在

進入列管式換熱器之前充分?jǐn)U散，降低湍流程度，物料均勻進入換熱管2c，解決物料不均勻

導(dǎo)致的中間換熱管2c磨損問題。晶漿物料的沖刷先將防沖刷板2a與管板2b之間的換熱管2c

磨穿，管板2b與換熱管2c之間的焊縫仍保持完好，列管式換熱器可繼續(xù)運行，延長設(shè)備的使

用壽命。

[0028] 以上所述僅為本實用新型之較佳可行實施例而已，非因此局限本實用新型的專利保護范圍。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變

換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍內(nèi)。本實用新型未經(jīng)描述的技術(shù)特

征可以通過或采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，在此不再贅述。