氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置的制作方法

本技术属于氟化铵或氟硅酸铵生产设备或装置，具体涉及到一种氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置。

背景技术：

1、目前国内以氟化氢铵为原料生产氢氟酸，氟化铵需要先转化为氟化氢铵，氟化铵作为重要的化工原料，主要用于合成冰晶石的中间体，在多个领域有着重要用途。主要用于蚀刻剂、消毒剂、抛光剂、防腐剂掩蔽剂、沉淀剂等。氟硅酸铵主要用作酿造业中的消毒剂，玻璃蚀刻剂，织物防蛀剂，木材防腐剂，金属焊接助熔剂，也用于电镀工业及用于制备人造冰晶石等。

2、低浓度氟化铵的转化需要先对其蒸发浓缩，浓度达到70％以上再进入高温转化釜中实现全部转化，现有的氟化铵蒸发浓缩装置大多采用的是釜式蒸发罐、单效蒸发器和双效蒸发器，釜式蒸发罐无法实现连续化运行、效率低、且能耗高，单效蒸发器虽实现了连续化运行但能耗较高，双效相对单效节省了蒸汽用量，但较三效蒸发能耗高，现有蒸发器中因无设置除沫器造成冷凝水中夹带料液，冷凝水不合格，也无氨回收装置，造成氨资源浪费。蒸发器材质选用石墨和搪瓷材质，蒸发效率低。

3、本氟化铵(氟硅酸铵)溶液蒸发浓缩冷却结晶装置，利用氟化铵(氟硅酸铵)溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶的方式来生产氟化铵(氟硅酸铵)。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种节能显著、无二次污染、达到把含氟废酸中有用资源加以回收的同时完成废酸无害化处理的氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置。

2、解决上述技术问题采用的技术方案是：一种氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，生蒸汽进入一效蒸发器，一效蒸发器的下部出口第二预热器的第二入口相连通、顶部出口与一效分离器的入口相连通，第二预热器的出口与蒸汽冷凝水罐的入口相连通，蒸汽冷凝水罐的出口通过安装在管道上的蒸汽冷凝水泵与蒸汽冷凝水处理装置相连通，一效分离器的顶部出口与二效蒸发器的上部入口相连通，一效分离器的底部出口一路与一效循环泵的入口相连通、另一路与二效循环泵的入口相连通，一效循环泵的出口一路与一效蒸发器的底部入口相连通、另一路与第二预热器的第一入口相连通；

3、二效蒸发器的顶部出口与二效分离器的入口相连通、下部出口与三效蒸发器的下部入口相连通，二效分离器的顶部出口与三效蒸发器的上部入口相连通，二效分离器的底部出口一路与二效循环泵的入口相连通、另一路与三效循环泵的入口相连通，二效循环泵的出口与二效分离器的底部入口相连通；

4、三效蒸发器的上部出口与三效分离器的入口相连通，三效分离器的顶部出口分别与过滤母液预热器、第一预热器、冷凝器的上部入口相连通，三效分离器的底部出口一路通过安装在管道上的三效循环泵与三效蒸发器的底部入口相连通、另一路通过安装在管道上的三效出料泵与浓缩液储罐的入口相连通；

5、过滤母液预热器的顶部出口与三效循环泵的入口相连通；氟化铵溶液或者氟硅酸铵溶液从第一预热器的底部入口进入，第一预热器的顶部出口与第二预热器的第三入口相连通；冷凝器的底部出口一路与蒸发冷凝水罐的顶部入口相连通、另一路返回冷凝器的上部入口；蒸发冷凝水罐的底部出口通过安装在管道上的蒸发冷凝水泵与蒸发冷凝水处理装置相连通、另一路与蒸发真空机组的入口相连通；

6、浓缩液储罐的出口通过安装在管道上的冷却结晶进料泵与冷却结晶器的第二入口相连通，冷却结晶器的第一出口通过安装在管道上的冷却循环泵与冷却器的入口相连通、第三出口与过滤母液罐的一入口相连通，冷却结晶器的第二出口通过安装在管道上的冷却晶浆泵一路与过滤机的入口相连通、另一路与冷却结晶器的第三入口相连通，冷却器的出口与冷却结晶器的第一入口相连通，过滤母液罐的出口通过安装在管道上的过滤母液泵一路与冷却结晶器的第四入口相连通、另一路与过滤母液预热器的底部入口相连通，过滤机的一出口与过滤母液罐的另一入口相连通、另一出口产出氯化铵或者氟硅酸铵。

7、本实用新型的冷却器的壳程入口通入循环冷水，循环冷水冷却换热后由壳程出口排出。

8、本实用新型的冷凝器的壳程入口通入循环冷却水，循环冷却水冷却换热后由壳程出口排出。

9、本实用新型的冷却器中通入生蒸汽。

10、本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

11、1、本装置实际是利用氟化铵(氟硅酸铵)溶液来生产固体氟化铵(氟硅酸铵)，最大程度地实现了生产的稳定性和可靠性、使有效资源得以回收利用，避免资源浪费，提高经济效益，减少废水排放和环境污染。具有工艺成熟、先进合理、灵活性大，同时节能显著，无二次污染，达到把含氟废酸中有用资源加以回收的同时完成废酸无害化处理的优点。

12、2、本装置结构简单、连续性好、辅料使用少，节约生产成本，以氟化铵(氟硅酸铵)溶液来生产固体氟化铵(氟硅酸铵)，变废为宝，极大地降低废水处理成本，实现废物资源合理化处置，工艺条件容易实现，操作简单，便于大规模生产，经济效益明显。

13、3、本装置低温运行，蒸发浓缩物料最高温度80℃，可有效防止物料热分解。

14、4、本装置尾气处理彻底，通过多级吸收、无二次污染使其尾气达标排放。

15、5、本装置安全稳定，安全问题由设备自身解决，达到本质安全要求。

16、6、本装置冷却结晶采用oslo连续冷却装置，保证系统正常自动连续稳定运行，运行时工人劳动强度低，可实现全自动智能运行。

17、7、本装置维护成本低，整套装置主要是由动、静设备和管线、泵、仪表等组成，日常维护工作量小，维护成本很低。

技术特征：

1.一种氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，其特征在于：生蒸汽进入一效蒸发器（4），一效蒸发器（4）的下部出口第二预热器（3）的第二入口相连通、顶部出口与一效分离器（6）的入口相连通，第二预热器（3）的出口与蒸汽冷凝水罐（2）的入口相连通，蒸汽冷凝水罐（2）的出口通过安装在管道上的蒸汽冷凝水泵（1）与蒸汽冷凝水处理装置相连通，一效分离器（6）的顶部出口与二效蒸发器（7）的上部入口相连通，一效分离器（6）的底部出口一路与一效循环泵（5）的入口相连通、另一路与二效循环泵（8）的入口相连通，一效循环泵（5）的出口一路与一效蒸发器（4）的底部入口相连通、另一路与第二预热器（3）的第一入口相连通；

2.根据权利要求1所述的氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，其特征在于：所述的冷却器（22）的壳程入口通入循环冷水，循环冷水冷却换热后由壳程出口排出。

3.根据权利要求1所述的氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，其特征在于：所述的冷凝器（18）的壳程入口通入循环冷却水，循环冷却水冷却换热后由壳程出口排出。

4.根据权利要求1所述的氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，其特征在于：所述的冷却器（22）中通入生蒸汽。

技术总结
一种氟化铵及氟硅酸铵溶液蒸发浓缩与冷却结晶装置，包括物料流程、加热蒸汽流程、蒸汽冷凝水流程、蒸发冷凝水流程、真空不凝气系统流程；本装置实际是利用氟化铵(氟硅酸铵)溶液来生产固体氟化铵(氟硅酸铵)，最大程度地实现了生产的稳定性和可靠性、使有效资源得以回收利用，避免资源浪费，提高经济效益，减少废水排放和环境污染。具有工艺成熟、先进合理、灵活性大，同时节能显著，无二次污染，达到把含氟废酸中有用资源加以回收的同时完成废酸无害化处理的优点。

技术研发人员：李中豫,李彩琴,逯明星,乔豪,李家慧,邓明博,王文兴
受保护的技术使用者：西安量子晶环保科技有限公司
技术研发日：20231215
技术公布日：2024/11/14