如何制備大顆粒氯化钴？采用蒸發結晶工藝可行嗎？康景輝蒸發器小編和大家一起聊聊如何制備大顆粒氯化钴。
氯化钴目前制備工藝
現有的氯化钴鹽溶液蒸發方法是采用單效釜式蒸發，能源消耗大，蒸發到一定程度即進行冷卻結晶，結晶後的母液繼續回釜中進行蒸發,體系中的母液被重複進行加熱、冷卻、再加熱，能量損耗非常大。
氯化钴蒸發結晶新工藝
氯化钴蒸發結晶新工藝預熱+蒸發濃縮+冷卻結晶工藝+離心分離工藝。
1、預熱
将溫度≥10℃的氯化钴溶液泵送到原液罐内,由原料泵加壓後進入l級換熱器進行預熱,然後在經2級預熱器預熱後，進入降膜蒸發。
蒸發濃縮:
降膜蒸發:預熱的氯化钴溶液泵入降膜蒸發器内,降膜蒸發器管内的原料與管外加熱蒸汽換熱使原料沸騰蒸發,原料被濃縮後泵送入強制蒸發器内;降膜蒸發可以為雙效降膜蒸發或MVR蒸發;其中,采用雙效降膜蒸發氯化钴溶液先進行二效蒸發然後再進行一效蒸發;采用MVR蒸發氯化钴溶液先進行一級蒸發再進行二級蒸發；
MVR蒸發采用順序的蒸發方式,物料由一級到二級,雙效采用逆序的蒸發方式,物料由二效到一效能夠保證濃溶液的溫度大于86℃,物料可以溶解于其自身的結晶水。[
強制蒸發:強制蒸發器的換熱器殼層通入新鮮蒸汽,使強制蒸發器管内的原料與殼層蒸汽換熱使原料蒸發,再次濃縮直至氯化鑽的濃度達到54-55%後,依靠位差連續送入高位罐
蒸發階段将氯化鑽的濃度直接提高到54-55%,即将氯化钴溶液中除結晶水以外的遊離水全部蒸發掉,蒸發完成後由于溫度超過85℃,氯化钴溶解于其自身的結晶水當中，基本還是溶液狀态,避免了母液需要重複的升溫、降溫﹑再升溫的過程,且能夠一次性将産品氯化钴全部蒸發結晶。
強制蒸發器産生的二次蒸汽經過分離器把水蒸氣中的液滴分離後進入降膜蒸發器殼層;強制蒸發器的換熱器産生的冷凝水在換熱器的底部彙集後進入冷凝水罐。
在蒸發過程中将氯化钴溶液中除結晶水以外的遊離水全蒸發了出來,使得一次收率大幅提高,處理成本大幅降低,該工藝使得溶液的沸點升高較高,采用多效法進行蒸發是可行的。
将經MVR蒸發産生的二次蒸汽進入各自的分離器把水蒸氣中的液滴從蒸汽中分離出去形成二次蒸汽,二次蒸汽進入離心壓縮機,水蒸氣被壓縮後溫度和壓力升高，一部分進入降膜蒸發器殼層加熱物料﹐另一部分較高溫度的水蒸氣進入羅茨壓縮機,進一步提高溫度和壓力後進入強制蒸發器換熱管外面,與管内原料換熱,水蒸氣放出潛熱被冷凝為冷凝水。
強制蒸發器的強制換熱器産生的冷凝水進入降膜換熱器殼層,降膜蒸發器的換熱器産生的冷凝水在換熱器的底部彙集後進入冷凝水罐。
在蒸發過程中将氯化钴溶液中除結晶水以外的遊離水全蒸發了出來,使得溶液的沸點升高較高,達到21度,遠超過通常MVR蒸發器的能力,是以采用兩台壓縮機串聯解決溫升高的問題,離心壓縮機和羅茨壓縮機均可,完全串聯與部分串聯也都可以實作,考慮到壓縮機的處理能力一級投資成本,實際采用離心與羅茨的部分串聯法實作。
冷卻結晶:将送入高位罐内的濃縮液進行結晶,得到結晶顆粒;
遊離水全部蒸發掉的過程中由于氯化鑽的過飽和度更高,略降溫即可能結成一塊,不能将如此高的過飽和度的液體直接冷卻結晶,是以,在結晶過程中,将溫度大于85℃去除遊離水的超濃的氯化钴溶液加入到冷的氯化钴飽和溶液中(可以是原先結晶的分離母液,也可以是新配置的氯化钴飽和溶液，新配置的隻需一次,以後會一直回用),這樣使得氯化钴的過飽和度得到有效控制,進而解決了将遊離水全部蒸發掉的過程中由于氯化钴的過飽和度更高,略降溫即可能結成一塊的問題,使得生産可以進行,而且得到顆粒非常大的結晶。
其中,冷的氯化钴飽和溶液的品質為超濃的氯化钴溶液的品質的1倍-5倍較好。
離心分離:結晶顆粒連續進入離心機,進行離心分離,母液進入母液罐,采用母液泵将母液泵回高位結晶罐;離心分離後的固體包裝。
不凝汽冷卻器、調節閥、汽水分離器、真空泵組成穩壓系統,保證蒸發器工作在設計壓力,以保證蒸發溫度穩定在工藝要求範圍内。