一种结合mvr方法生产七水硫酸镁生产工艺
阅读说明：本技术 一种结合mvr方法生产七水硫酸镁生产工艺 (Production process for producing magnesium sulfate heptahydrate by combining MVR method ) 是由 顾逸 顾根生 徐建武 沈劲松 徐康明 章龙妹 刘晖 于 2021-01-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺,涉及七水硫酸镁生产技术领域,包括如下步骤：(1)进料；(2)预热；(3)二次蒸汽进入MVR压缩系统；(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；(5)蒸馏水板式换热器与原液进行换热；(6)预热后的物料进入蒸发器(7)得到七水硫酸镁晶体；(8)干燥,得到最终的七水硫酸镁。本发明中通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热,使得MVR蒸发结晶系统达到热平衡,振动流化床对七水硫酸镁晶体进行干燥,出去七水硫酸镁晶体中多余的水分,提高纯度,整个发明思路清晰,系统的操作都可由配套的计算机完成,蒸发终点浓度合理,蒸发效率高,成本低,工艺环保绿色。(The invention provides a production process for producing magnesium sulfate heptahydrate by combining an MVR method, which relates to the technical field of magnesium sulfate heptahydrate production and comprises the following steps: (1) feeding; (2) preheating; (3) the secondary steam enters an MVR compression system; (4) the compressed steam is pumped into an evaporation chamber to heat materials; (5) the distilled water plate type heat exchanger exchanges heat with the stock solution; (6) the preheated material enters an evaporator (7) to obtain magnesium sulfate heptahydrate crystals; (8) drying to obtain the final magnesium sulfate heptahydrate. According to the invention, the heat exchange is carried out between the distilled water plate type heat exchanger and the stock solution, so that the MVR evaporation crystallization system reaches the heat balance, the vibrating fluidized bed dries the magnesium sulfate heptahydrate crystals, excessive moisture in the magnesium sulfate heptahydrate crystals is removed, the purity is improved, the whole invention has clear thought, the operation of the system can be completed by a matched computer, the evaporation end point concentration is reasonable, the evaporation efficiency is high, the cost is low, and the process is environment-friendly and green.)
技术领域
本发明涉及七水硫酸镁生产技术领域，尤其涉及一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺。
背景技术
七水硫酸镁是一种重要的无机化工原料，在农业、工业、食品、医药、纺织等领域都具有广泛的应用。由于国内菱镁矿储量的85％分布在辽宁的海城及营口一带，其它省区分布较少，硫酸镁产品主要产区也是分布在具有原材料的这些区域。将东北部和我国东部地区的硫酸镁产品运往西部地区，运距较长，运输费用较大，其运输费用或将大于其产品的本身价值。
目前，生产七水硫酸镁的方法主要由以下几种：
一、硫酸法，将含氧化镁的矿石(白云石、菱镁矿、蛇纹石)经粉碎或其锻烧粉(也可用氢氧化镁或碳酸镁)与硫酸按比例分别计量。该法生产的产品质量较好，但成本较高，产品应用于工业、饲料、食品等行业，若作为肥料使用，则基本没有经济效益。
二、盐湖苦卤法，由于该法采用天然资源自然结晶，又经人工提纯，产品质量较好、成本较低；但是该方法的产量较低，周期长。
三、苦卤复晒法，产品杂盐(NaCI)含量较高，质量差，采用水洗法或重结晶法提纯，可制得七水硫酸镁，该法成本较高，不利于工业化大量生产。
四、高温盐溶浸法，目前该方法的使用较少，主要是因为该方法成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵先后输送至蒸馏水预热器和生蒸汽预热器，与MVR蒸发结晶系统的蒸馏水以及生蒸汽预热至90℃左右，进入强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，经过旋流板除沫器分离液沫后进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
优选的，所述步骤(2)中需要1-3个小时左右达到沸点形成蒸发。
优选的，所述步骤(3)中二次蒸汽的温度为84℃，二次蒸汽被压缩后，温度可升高到98℃。
优选的，所述步骤(5)中换热后的温度为35℃。
优选的，所述步骤(6)中MVR蒸发浓缩系统达到热平衡后，不需要外部的鲜蒸汽进行加热，只需要压缩机来维持MVR蒸发浓缩系统的热平衡。
优选的，所述离心机处理后的离心母液经母液泵打到前端与原液混合预热后返回MVR蒸发浓缩系统，经预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后升高温度的蒸汽进行换热蒸发，整个系统达到热平衡。
优选的，所述蒸发器壳程压力由不凝性气体通过真空泵和自控调节阀开度来维持。
优选的，所述MVR蒸发结晶系统通过PLC来控制，所有的输出和输入信号，系统的操作都可由配套的计算机完成。
优选的，所述步骤(8)后得到七水硫酸镁含水率低于0.5％。
本发明的有益效果是：
本发明中通过蒸馏水预热器和生蒸汽预热器的设置，能够对含盐废水与蒸发结晶系统的蒸馏水和生蒸汽热至设定温度后，直接打入MVR强制循环部分，液沫分离器的设置，能够对混合液体进行液沫分离，提高七水硫酸镁的纯度，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，使得MVR蒸发结晶系统达到热平衡，冷却析晶增稠处理能够浓集悬浮液中固体颗粒，预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后升高温度的蒸汽进行换热蒸发，整个系统达到热平衡，振动流化床对七水硫酸镁晶体进行干燥，出去七水硫酸镁晶体中多余的水分，提高纯度，整个发明思路清晰，系统的操作都可由配套的计算机完成，原料适应性强，设备不易结垢，蒸发终点浓度合理，蒸发效率高，成本低，工艺环保绿色等优点。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵先后输送至蒸馏水预热器和生蒸汽预热器，与MVR蒸发结晶系统的蒸馏水以及生蒸汽预热至90℃左右，进入强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，经过旋流板除沫器分离液沫后进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，换热后的温度为35℃，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
实施例2
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵输送强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，经过旋流板除沫器分离液沫后进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，换热后的温度为35℃，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
实施例3
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵先后输送至蒸馏水预热器和生蒸汽预热器，与MVR蒸发结晶系统的蒸馏水以及生蒸汽预热至90℃左右，进入强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，换热后的温度为35℃，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
实施例4
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵先后输送至蒸馏水预热器和生蒸汽预热器，与MVR蒸发结晶系统的蒸馏水以及生蒸汽预热至90℃左右，进入强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，经过旋流板除沫器分离液沫后进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，换热后的温度为25℃，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
实施例5
一种结合MVR方法生产七水硫酸镁生产工艺，包括如下步骤：
(1)进料：含盐废水由进料泵先后输送至蒸馏水预热器和生蒸汽预热器，与MVR蒸发结晶系统的蒸馏水以及生蒸汽预热至90℃左右，进入强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
(2)强制循环蒸发器在初次进料过程中，首先需要通入鲜蒸汽对废水原液进行预热，达到设计蒸发温度90℃；
(3)从汽液分离器顶部出来的二次蒸汽，经过旋流板除沫器分离液沫后进入MVR压缩系统；
(4)压缩后的蒸汽再打入蒸发室加热物料；
(5)加热物料的过程中，蒸汽冷凝成水并由蒸馏水泵排出，通过蒸馏水板式换热器与原液进行换热，换热后的温度为45℃，然后出MVR蒸发结晶系统；
(6)预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的二次蒸汽进行换热，MVR蒸发浓缩系统达到热平衡，经冷却结晶离心后的母液需要较多生蒸汽补偿后返回MVR蒸发浓缩系统；
(7)强制循环蒸发器蒸发后的浓缩液，经过出料泵输送至冷却釜，冷却析晶增稠后，进入盐离心机离心分离出结晶，得到七水硫酸镁晶体；
(8)结晶后产生的七水硫酸镁晶体经振动流化床干燥，得到最终的七水硫酸镁。
实施例分析：
在实施例1与实施例2中，实施例1中的含盐废水经过蒸馏水预热器和生蒸汽预热器进行预热，而实施例2中的含盐废水直接强制循环蒸发器进行蒸发浓缩；
实施例1与实施例3中，实施例1中的二次蒸汽经过旋流板除沫器分离液沫，而实施例3中的二次蒸汽直接进入MVR压缩系统，无液沫分离过程；
实施例4和实施例5中与实施例1相比，实施例4和实施例5中步骤(5)中的换热后的温度分别为25℃和45℃，而实施例1为35℃。
实验分析：
取20L的含盐废水，均匀分成5份，分别为A、B、C、D和E组，然后分别使用实施例1-5中的方法，生产得到的五组七水硫酸镁，然后分别对五组的七水硫酸镁的质量和纯度进行检测，得出最佳实施例组。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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