一种利用太阳能提取卤水中矿物质的装置的制作方法

文档序号:15097175发布日期:2018-08-04 14:51阅读:405来源:国知局

本实用新型涉及卤水综合利用技术领域,更具体地说是一种利用太阳能提取卤水中矿物质的装置。



背景技术:

盐湖卤水中蕴含着丰富的镁、锂、钙、钾等矿物资源。我国盐湖资源主要分布在青海、西藏、新疆等省份,但由于这些省的盐湖地区往往人口稀少,基础设施尚不完善,能源供应不充足,因此给开发利用这些资源带来了严重的制约。目前卤水中提取矿物质的装置主要有蒸发结晶法、沉淀法、盐析法、碳化法、浮选法、萃取法、离子交换吸附法、煅烧法、膜分离法等多种装置。现有的生产工艺,为了节约能源、降低对基础设施的要求,多采用自然滩晒、蒸发结晶等装置,但由于日照滩晒耗时往往达到3~6个月,严重限制了生产效率的提升,而工业用蒸发结晶法由于能耗巨大,也不适于在盐湖区直接应用,卤水提取及综合利用技术的推广也因此受到了限制。因此寻求一种简单、高效并且节能环保的提取技术,显得尤为重要。



技术实现要素:

针对现有技术的缺陷,特别是我国盐湖资源分布地的特点,本实用新型提供了一种利用太阳能提取卤水中矿物质的装置,经济高效并且节能环保,适于盐湖区规模化推广。

本实用新型采用的技术方案是:

一种利用太阳能提取卤水中矿物质装置,其特征在于:包括太阳能集热器、换热器和蒸发结晶单元;所述的太阳能集热器中的有机热载体为矿物油型有机热载体和/或合成型有机热载体;所述太阳能集热器中的有机热载体加热后温度大于120℃。

所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶器、冷凝器、冷凝液罐和泵;所述泵包括换热器泵、循环泵、晶浆泵、卤水进料泵、真空泵。

所述换热器设有热载体进口、热载体出口、卤水进料口和卤水出料口;所述换热器的热载体进口通过换热器泵与太阳能集热器相连,所述热载体出口通过循环管路连接至太阳能集热器;所述卤水进料口通过换循环泵与原料池相连,所述卤水出料口与蒸发结晶器相连。

所述蒸发结晶器的蒸汽出口连接有冷凝器,所述冷凝器后端设有冷凝液罐;所述冷凝液罐连接有真空泵;在所述蒸发结晶器底部通过管道和晶浆泵形成循环管路,在所述晶浆泵与回流管路间设有晶浆出料口。

所述蒸发结晶器的蒸汽出口还可连接MVR设备对换热后的热载体进行再加热,提高热量的利用率。

所述太阳能集热器和换热器之间设有有机热载体储存罐,所述太阳能集热器和有机热载体储存罐之间设有储存罐泵。

所述的太阳能集热器为真空管太阳能集热器、金属吸热体真空管集热器、热管式真空管集热器。

所述的有机热载体加热后温度大于180℃。

所述蒸发结晶单元为单效蒸发结晶器或多效蒸发结晶器。

所述太阳能集热器将有机热载体加热到180℃,储存到有机热载体储罐中,从原料池经卤水进料口加入卤水,在换热器中与有机热载体进行循环换热,换热后的有机热载体经循环管路循环至太阳能集热器再次利用,被加热后的卤水在蒸发结晶器中进行蒸发结晶,蒸汽从上出口排出回收利用,矿物质晶浆从晶浆出口排出,通过离心机离心得到所需矿物质。

进一步地,所述矿物油型有机热载体为石蜡基碳氢化合物的混合物,环烷基碳氢化合物的混合物,芳香烃碳氢化合物的混合物中的一种或多种。

所述合成型有机热载体包括:烷基苯,烷基联苯,卞基和二卞基甲苯,联苯和联苯醚共沸混合物,三联苯和部分氢化三联苯,烷基联苯醚,脂肪烃,聚α烷烃,硅油,氟碳氢化合物中的一种或多种。

相对于现有技术,本实用新型的优势在于:

1)本实用新型结合盐湖地区实际情况,利用当地光照强的特点,因地制宜,提出利用太阳能集热器代替传统热蒸汽的装置,对卤水进行蒸发结晶处理,提取所需矿物质,有效节约能源、降低对基础设施的要求,适于盐湖地区大面积推广。

2)本实用新型提出的有机热载体导热介质,摒弃传统的水介质导热,利用导热温度更高的有机热载体作为导热介质,可将卤水直接加热至沸点以上,大大提高了卤水蒸发结晶效率。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图

图中:1-太阳能集热器,2-有机热载体储存罐,3-换热器,5-蒸发结晶器,6-冷凝器,7-冷凝液罐,8-储存罐泵,9-换热器泵,10-循环泵、11-晶浆泵、12-卤水进料泵、真空泵13、21-热载体进口、22-热载体出口、23-卤水出料口,24-卤水进料口

具体实施方式

以下是本实用新型内容的具体实施例,用于阐述本申请文件中所要解决技术问题的技术方案,有助于本领域技术人员理解本实用新型内容,但本实用新型技术方案的实现并不限于这些实施例。

实施例1

一种利用太阳能提取卤水中矿物质的装置,包括太阳能集热器1、换热器3、蒸发结晶单元;所述蒸发结晶单元包括蒸发结晶器5、冷凝器6、冷凝液罐7和泵;所述泵包括换热器泵9、循环泵10、晶浆泵11、卤水进料泵12、真空泵13;所述换热器3设有热载体进口21、热载体出口22、卤水进料口24和卤水出料口23;所述换热器3的热载体进口21通过换热器泵9与太阳能集热器1相连,所述热载体出口22通过循环管路连接至太阳能集热器1;所述卤水进料口24通过换循环泵10与原料池相连,所述卤水出料口23与蒸发结晶器5相连;所述蒸发结晶器5的蒸汽出口连接有冷凝器6,所述冷凝器6后端设有冷凝液罐7;所述冷凝液罐连接有真空泵13。在所述蒸发结晶器5底部通过管道和晶浆泵11形成循环管路,在所述晶浆泵11与回流管路间设有晶浆出料口。所述太阳能集热器1和换热器3之间设有有机热载体储存罐2,所述太阳能集热器1和有机热载体储存罐2之间设有储存罐泵8。

所述太阳能集热器将有机热载体加热到180℃,储存到有机热载体储罐中,从原料池经卤水进料口24加入卤水,在换热器3中与有机热载体进行循环换热,换热后的有机热载体经循环管路循环至太阳能集热器1再次利用,被加热后的卤水在蒸发结晶器5中进行蒸发结晶,蒸汽从上出口排出,经冷凝器6冷凝回收利用,矿物质晶浆从晶浆出口排出,通过离心机离心得到所需矿物质。

所述蒸发结晶器的蒸汽出口还可连接MVR设备对换热后的热载体进行再加热,提高热量的利用率。

实施例2本实用新型装置与现有技术对比

从表中可以看出,从提取效率、提取纯度和处理周期看,本实用新型装置与蒸汽源蒸发结晶装置均能达到较高水平,但本实用新型装置直接利用太阳能,节能环保,对基材设施依赖度小。自然滩晒法虽然直接利用太阳能,但占地面积巨大,处理周期及提取效率均远低于本实用新型。

上述实施例仅仅是对本实用新型优选方案的说明,并不限制本实用新型。只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都应落入本申请的权利要求书请求保护的范围内。

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