一种立式冷却结晶装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种立式冷却结晶装置,包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统；所述槽罐包括槽罐本体及竖立于槽罐本体内部的搅拌装置，所述槽罐本体外侧设置一保温层；所述冷却系统包括冷却管及用于支撑冷却管的支撑装置，所述冷却管两端设置冷却水进口及冷却水出口，所述支撑装置由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀设置于冷却管底部。本实用新型专利技术冷却结晶的换热面积可调、产生的晶体颗粒粗，且可避免槽体内壁形成晶体垢层。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及结晶设备，特别是涉及一种立式冷却结晶装置。
技术介绍
在盐类结晶领域，专业结晶设备有FC结晶器、Oslo结晶器、DTB结晶器、流化床结晶器，但这些设备具有投资成本高、技术参数复杂、操作要求高等缺点。中小型厂家往往采用简单的夹套结晶槽作为结晶设备，冷却水在结晶槽夹套内流通过程实现了与晶浆的换热，从而达到降温结晶的目的。但现有传统夹套冷却结晶槽存在的换热面积无法调整、晶体颗粒细小、晶体易在槽内壁结垢而影响换热效果等问题。图2为现有技术结构示意图,1’为槽罐，2’为搅拌装置，3’为夹套，4’为冷却水进口，5’为冷却水出口，现有的夹套结晶槽，包括结晶槽本体和冷却系统。结晶槽本体包括槽罐和搅拌装置。槽罐为立式放置；搅拌桨为2层丁字形结构，搅拌桨直径1000mm。冷却系统为结晶槽体外的夹套，夹套中冷却水采用下进上出方式通入冷却水。将2.0m3刚浓缩好的硫酸钴浓缩液放入此立式结晶槽，开启搅拌。自然冷却0.5h，再从夹套进水端通入冷却水，以10℃/h降温至30℃后停止通冷却水，冷却水总用量为6.0m3。结晶槽罐晶浆离心过滤后筛分，-30目占95％，结晶槽罐内壁出现晶体垢层，垢层需用热水冲洗。但图2所示的结构存在如下缺陷：(1)结晶槽槽壁为换热面，其面积与结晶槽有关，结晶槽固定后，换热面积无法调整，换热面积偏大或偏小都会影响降温梯度的调整；(2)在搅拌作用下，晶浆整体转动，晶核与溶液不能有效的混合，不利于及时消除局部过饱和度，影响晶核的集聚和生长，最终造成产品粒度细小；(3)晶浆在搅拌离心力的作用下，向槽内壁移动，槽内壁温度相对较低，晶浆结晶后易在内壁粘结从而形成一层板结的晶体垢层，降低了换热系数，增大冷却水用量。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种立式冷却结晶装置,换热面积可调、产生的晶体颗粒粗,避免槽壁形成晶体垢层。为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种立式冷却结晶装置，包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统，所述槽罐包括槽罐本体及竖立于槽罐本体内部的搅拌装置，所述冷却系统包括冷却管及用于支撑冷却管的支撑装置。作为本技术的较佳实施例，本技术所述槽罐本体外侧设置一保温层。作为本技术的较佳实施例，本技术所述保温层为夹套结晶槽充满水的夹套。作为本技术的较佳实施例，本技术所述保温层为包覆于槽罐本体外侧的保温材料，保温材料优选为石棉、岩棉、玻璃棉或硅酸铝。作为本技术的较佳实施例，本技术所述的搅拌装置末端与槽罐本体的槽壁之间设置一间隙，用于放置冷却系统。作为本技术的较佳实施例，本技术所述的冷却管为空心管，弯曲成盘状，螺旋逐层均匀设置，两端分别为冷却水的入口和出口。作为本技术的较佳实施例，本技术所述支撑装置由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀固定于冷却管各层，底端固定于槽罐底上。与现有技术相比，本技术的有益效果是：换热器为盘管，与槽罐本体分离，可以通过调整盘管的长度、直径、厚度来调整结晶槽罐的换热面积；换热面积是通过热量衡算和实验效果设计的，通过调整降温梯度，可以改善晶核形成和生长过程，从而达到晶体颗粒大的效果。冷却管位于搅拌装置和槽壁之间，晶体在搅拌离心的作用下，不会在盘管上板结，即使略有板结，下次结晶过程中，在高温蒸发浓缩料液和搅拌作用下板结的晶体亦能迅速溶解；同时，因槽外壁无冷却水且有绝热材料保温层，槽内壁温度与晶浆温度基本相同，不会在槽内壁附近生成晶体，也就不会在槽内壁上形成晶体垢层；螺旋冷却管及支撑装置能起到挡板的作用，晶浆的整体旋转运动变为紊乱的混合，有利于晶核与溶液的充分接触，利于新析出晶体在现有晶核上的聚集和生长。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为现有技术结构示意图。具体实施方式本技术的主旨在于克服现有技术的不足，提供一种立式冷却结晶装置,主要解决现有传统夹套冷却结晶槽存在的换热面积无法调整、晶体颗粒细小、晶体易在槽内壁结垢而影响换热效果等问题。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本技术的技术特征及优点进行更深入的诠释。本技术的整体结构示意图如图1所示，一种立式冷却结晶装置,包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统；所述槽罐包括槽罐本体1及竖立于槽罐本体内部的搅拌装置2，所述槽罐本体外侧设置一保温层3；所述冷却系统包括冷却管6及用于支撑冷却管的支撑装置7，所述冷却管两端设置冷却水进口4及冷却水出口5，所述支撑装置7由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀设置于冷却管底部。优选地，本技术所述搅拌装置2由搅拌桨组成。所述搅拌装置2由两个上挑式搅拌桨组成，例如搅拌桨直径可以为1000mm。优选地，本技术所述的槽罐本体1为立式放置、无夹套，槽壁与搅拌装置2末端保持一定距离，用于放置冷却系统，因换热螺旋冷却管6位于搅拌装置2和槽壁之间，晶体在搅拌离心的作用下，不会在螺旋冷却管6上板结，即使略有板结，下次结晶过程中，在高温蒸发浓缩料液和搅拌作用下板结的晶体亦能迅速溶解。作为本技术的最佳实施例，本技术所述螺旋冷却管6的直径小于槽罐本体1的内径，大于搅拌装置2的直径。本技术的换热器为热螺旋冷却管6，与槽罐本体1分离，可以通过调整热螺旋冷却管6的长度、直径、厚度来调整结晶槽罐的换热面积。且换热面积是通过热量衡算和实验效果设计的，通过调整降温梯度，可以改善晶核形成和生长过程，从而达到晶体颗粒大的效果。优选地，所述支撑装置7由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀设置于螺旋冷却管6底部。在具体实施过程中，冷却系统的螺旋冷却管6为5层DN25钛材盘管，各层盘管直径均为1250mm且等弯度；盘管两端进出水口分别竖直向上弯曲后折为水平状，固定在槽罐出口，冷却水下进上出。底层盘管焊接有分布均匀的4根支撑棒，支撑棒另一端焊接在环形钛板上，钛板放置在结晶槽罐底部，起到支撑和配重作用。如图1所示，本技术所述螺旋冷却管6由槽罐本体1底部向上螺旋设置，螺旋冷却管6内的冷却水流方向为下进上出。螺旋冷却管6及支撑装置7能起到挡板的作用，晶浆的整体旋转运动变为紊乱的混合，有利于晶核与溶液的充分接触，利于新析出晶体在现有晶核上的聚集和生长。现有技术中，晶浆在搅拌离心力的作用下，向槽内壁移动，槽内壁温度相对较低，晶浆结晶后易在内壁粘结从而形成一层板结的晶体垢层，降低了换热系数，增大冷却水用量。为了解决这一问题，本技术所述槽罐本体1外侧设置一保温层3。所述保温层3为夹套结晶槽充满水的夹套，或为包覆于槽罐本体外侧的石棉、岩棉、玻璃棉或硅酸铝等保温材料。因槽外壁无冷却水且有绝热材料保温，槽内壁温度与晶浆温度基本相同，不会在槽内壁附近生成晶体，也就不会在槽内壁上形成晶体垢层。本技术的具体实施例为：一种立式冷却结晶装置,包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统，所述槽罐包括槽罐本体1及竖立于槽罐本体1内部的搅拌装置2。槽罐本体1为立式放置、无夹套；槽罐外层设置石棉保温层；搅拌桨为两层丁字形结构，搅拌桨直径1000mm。冷却系统为5层DN25钛材盘管，各层盘管直径均为1250mm且等弯度；盘管两端进出水口分别竖直向上弯曲后折为水平状，固定在槽罐出口，冷却水下进上出。底层盘管焊接有分布均匀的4根支撑棒，支撑棒另一端焊接于环形钛板上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立式冷却结晶装置，包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统，其特征在于：所述槽罐包括槽罐本体(1)及竖立于槽罐本体(1)内部的搅拌装置(2)，所述冷却系统包括冷却管(6)及用于支撑冷却管(6)的支撑装置(7)；所述的冷却管(6)为空心管，弯曲成盘状，螺旋逐层均匀设置，两端分别为冷却水的入口(4)和出口(5)；所述支撑装置(7)由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀固定于冷却管(6)各层，底端固定于槽罐底上，所述搅拌装置(2)由两个上挑式搅拌桨组成。

【技术特征摘要】
1.一种立式冷却结晶装置，包括槽罐及设置于槽罐内的冷却系统，其特征在于：所述槽罐包括槽罐本体(1)及竖立于槽罐本体(1)内部的搅拌装置(2)，所述冷却系统包括冷却管(6)及用于支撑冷却管(6)的支撑装置(7)；所述的冷却管(6)为空心管，弯曲成盘状，螺旋逐层均匀设置，两端分别为冷却水的入口(4)和出口(5)；所述支撑装置(7)由至少两根支撑棒组成，支撑棒均匀固定于冷却管(6)各层，底端固定于槽罐底上，所述搅拌装置(2)由两个上挑式搅拌桨组...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦汝勇，付海阔，林春明，周龙，
申请(专利权)人：广东佳纳能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44