根據硫酸鋅的溶解度曲線,30℃時硫酸鋅過飽和結晶為七水硫酸鋅,30~70℃時結晶為六水硫酸鋅。只有在70℃以上才能達到一水硫酸鋅,所以出料溫度不能低于70℃,避免結晶帶走大量水分。同時,當硫酸鋅30過飽和結晶時,蒸發系統中有結晶。如果采用降膜循環工藝,加熱室管道會堵塞,影響蒸發能力或導致系統無法正常運行,所以我們選擇硫酸鋅蒸發器強制循環工藝。
以往生產硫酸鋅晶體多采用間歇式蒸發器將硫酸鋅溶液蒸發、濃縮、結晶,然后離心脫水干燥。生產過程緩慢,無法連續生產,存在諸多弊端。生產有效蒸發,能耗大大降低,生產連續進行。但根據硫酸鋅沸點升高的物理性質,采用硫酸鋅蒸發器對硫酸鋅進行蒸發濃縮可以在三效蒸發器的基礎上降低50%的能耗。生產成本大大降低,在MVR蒸發器上蒸發濃縮溫度更可控。
當蒸發器用于硫酸鋅蒸發結晶時,整個系統還應設計防堵管。布置、工藝管道和技術方案的來源是一系列考慮因素。對于涉及結晶的管道,一般配備蒸汽吹掃和吹掃,對于較易堵塞的排放管道,必要時加裝加熱吹掃和吹掃裝置,對于一些結晶管道,安裝時要保持一定的傾斜角度。
另外要考慮的是,由于硫酸鋅生產中鋅灰或其他雜質的影響,硫酸鋅溶液中有時會存在氯離子。在酸性環境中,氯離子會引起不銹鋼腐蝕。因此,在氯離子含量較高的場合,建議硫酸鋅蒸發器與物料接觸的換熱管采用鈦材料。離心后的母液在進入蒸發器前需要返回前端工序去除雜質,否則母液中含有大量的雜質會導致蒸發器中溶液的沸點升高,使蒸發量變小,甚至導致蒸發器無法運行。