根據(jù)硫酸鋅的溶解度曲線,30℃時(shí)硫酸鋅過(guò)飽和結(jié)晶為七水硫酸鋅,30~70℃時(shí)結(jié)晶為六水硫酸鋅。只有在70℃以上才能達(dá)到一水硫酸鋅,所以出料溫度不能低于70℃,避免結(jié)晶帶走大量水分。同時(shí),當(dāng)硫酸鋅30過(guò)飽和結(jié)晶時(shí),蒸發(fā)系統(tǒng)中有結(jié)晶。如果采用降膜循環(huán)工藝,加熱室管道會(huì)堵塞,影響蒸發(fā)能力或?qū)е孪到y(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行,所以我們選擇硫酸鋅蒸發(fā)器強(qiáng)制循環(huán)工藝。
以往生產(chǎn)硫酸鋅晶體多采用間歇式蒸發(fā)器將硫酸鋅溶液蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶,然后離心脫水干燥。生產(chǎn)過(guò)程緩慢,無(wú)法連續(xù)生產(chǎn),存在諸多弊端。生產(chǎn)有效蒸發(fā),能耗大大降低,生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行。但根據(jù)硫酸鋅沸點(diǎn)升高的物理性質(zhì),采用硫酸鋅蒸發(fā)器對(duì)硫酸鋅進(jìn)行蒸發(fā)濃縮可以在三效蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上降低50%的能耗。生產(chǎn)成本大大降低,在MVR蒸發(fā)器上蒸發(fā)濃縮溫度更可控。
當(dāng)蒸發(fā)器用于硫酸鋅蒸發(fā)結(jié)晶時(shí),整個(gè)系統(tǒng)還應(yīng)設(shè)計(jì)防堵管。布置、工藝管道和技術(shù)方案的來(lái)源是一系列考慮因素。對(duì)于涉及結(jié)晶的管道,一般配備蒸汽吹掃和吹掃,對(duì)于較易堵塞的排放管道,必要時(shí)加裝加熱吹掃和吹掃裝置,對(duì)于一些結(jié)晶管道,安裝時(shí)要保持一定的傾斜角度。
另外要考慮的是,由于硫酸鋅生產(chǎn)中鋅灰或其他雜質(zhì)的影響,硫酸鋅溶液中有時(shí)會(huì)存在氯離子。在酸性環(huán)境中,氯離子會(huì)引起不銹鋼腐蝕。因此,在氯離子含量較高的場(chǎng)合,建議硫酸鋅蒸發(fā)器與物料接觸的換熱管采用鈦材料。離心后的母液在進(jìn)入蒸發(fā)器前需要返回前端工序去除雜質(zhì),否則母液中含有大量的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致蒸發(fā)器中溶液的沸點(diǎn)升高,使蒸發(fā)量變小,甚至導(dǎo)致蒸發(fā)器無(wú)法運(yùn)行。