一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种无机盐高效结晶提纯装置，包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器，高温结晶釜、低温结晶釜均嵌于承载机架，高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通。其结晶方法包括设备组装，设备预制，初步结晶作业，重结晶作业及结晶收集等五个步骤。本发明专利技术一方面具有极高的集成化成都和模块化程度，结晶方式灵活，且结晶作业过程中热交换效率高；另一方面在结晶作业过程中，有效的提高了热交换效率和热能循环利用效率，有效降低结晶作业运行能耗。

An efficient crystallization purification device and crystallization method for inorganic salt

【技术实现步骤摘要】
一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法
本专利技术涉及一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法，属化工设备

技术介绍
目前在众多化工生产活动中，均需要对溶液中溶解的各类无机盐通过结晶方式析出，从而得到无机盐晶体、固体类型的产品或原料，在实际结晶生产活动中，当前所使用的结晶设备往往均是通过采用的高温蒸发或低温析出两种方式进行结晶作业，如专利申请号为“2014101385389”的“无机盐结晶大粒径盐工艺及其设备”及专利申请号为“2018109925082”的“一种含结晶水的无机盐的微波脱水方法”等结晶设备及工艺，虽然可以一定程度满足当前无机盐结晶作业的需要，但结晶效率低下，结晶后参与溶液中无机盐浓度相对较高，在造成严重物料浪费的同时，也以对周边环境造成严重的污染，且当前所使用的这些结晶设备在运行时也存在结晶手段单一，且设备机构复杂，运行能耗高等缺陷，尤其是涉及到高温蒸发时，当前传统的结晶设备加热效率低下，热能浪费现象严重，进一步影响了结晶作业的效率和成本。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种无机盐结晶设备及方法，以满足实际使用的需要。
技术实现思路
本专利技术目的就在于克服上述不足，提供一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法。为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种无机盐高效结晶提纯装置，包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路，承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，高温结晶釜、低温结晶釜均至少一个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，高温结晶釜、低温结晶釜轴线与承载机架轴线平行分布，高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，其中高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通，空气涡流管和空气增压泵均嵌于承载机架内，且空气增压泵与空气涡流管进气口连通，增压泵、循环泵均至少一个，与承载机架上端面连接，其中增压泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜连通，循环泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜下端面连接，驱动电路与承载机架侧表面连接，并分别与高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气增压泵电气连接。进一步的，所述的高温结晶釜包括承载腔、密封盖、导流柱、导向轴、旋转台、结晶盘、远红外辐照加热装置，其中所述承载腔上端面通过至少三个升降驱动机构与密封盖连接，所述承载腔自上向下均分为预热段和重结晶段，所述预热段位于重结晶段正上方并同轴分布，且所述重结晶段为倒置圆锥体结构，所述重结晶段对应的承载腔底部设排液口，所述排液口与导流管连通并与承载腔同轴分布，所述密封盖设一个与密封盖同轴分布的加液口，所述加液口与导流管连通，所述导流柱为与承载腔同轴分布的筛管结构，嵌于预热段内，其上端面与密封盖下端面连接并与加液口连通，下端面与旋转台连接并同轴分布，所述导向轴嵌于重结晶段内，其上端面与旋转台连接并同轴分布，所述预热段对应的承载腔侧壁内表面设至少两个换热器和若干远红外辐照加热装置，所述换热器和远红外辐照加热装置均环绕预热段轴线均布，所述结晶盘若干，环绕承载腔轴线均布，并分别与导流柱及导向轴外侧面连接，且所述结晶盘上端面与承载腔轴线呈30°—90°夹角，所述旋转台、远红外辐照加热装置及升降驱动机构均与驱动电路电气连接。进一步的，所述的结晶盘前端面与承载腔侧壁间间距不小于10毫米，且沿承载腔轴线自上而下分布的相邻两个结晶盘间间隔分布，所述结晶盘包括承载龙骨、承载网板、成型柱、微波加热装置、超声波振荡机构，所述承载龙骨为横断面呈“H”型槽状框架结构，所述承载网板共两个，嵌于承载龙骨上端面和下端面槽体的底部，并与承载龙骨同轴分布，所述成型柱若干，环绕承载龙骨轴线均布，并分别与各承载网板垂直连接，所述微波加热装置、超声波振荡机构均至少两个，嵌于两承载网板之间位置的承载龙骨内，并环绕承载网板轴线均布。进一步的，所述的成型柱为圆柱、棱柱、圆台及棱台结构中的任意一种，相邻两个成型柱间间距不小于5毫米，成型柱前端面均位于承载龙骨的槽体内，且成型柱前端面与承载龙骨端面间间距为0至承载龙骨槽体深度的1/3。进一步的，所述的低温结晶釜包括罐体、承载机架、过滤网、半导体制冷机构，其中所述罐体为密闭腔体结构，其上端面设至一个回流口，下端面设至少一个引流口，所述回流口和引流口均与罐体同轴分布，并分别与导流管连通，所述承载机架嵌于罐体内，并为与罐体同轴分布的框架结构，所述承载机架通过滑槽与罐体侧壁滑动连接，所述过滤网若干，嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，且各过滤网网孔从引流口向回流口方向依次递减，所述罐体侧壁内表面设至少两个换热器和若干半导体制冷机构，所述换热器和半导体制冷机构环绕罐体轴线均布，且半导体制冷机构与驱动电路电气连接。进一步的，所述的高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个温度传感器，且高温结晶釜、低温结晶釜与导流管连接位置处均设一个控制阀，所述增压泵、循环泵与导流管间通过三通阀连通，所述空气增压泵通过三通阀分别与高温结晶釜、低温结晶釜内的换气热及外部空气环境连通，所述控制阀和三通阀均与驱动电路电气连接。进一步的，所述驱动电路为基于可编程控制器、工业计算机中的任意一种为基础的电路系统。一种基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，包括以下步骤：S1，设备组装，首先对承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路组装装配,然后通过承载机架将装配后的本专利技术定位在指定工作位置，然后将增压泵、循环泵通过三通阀另与外部物料供给系统连通，最后将驱动电路与外部电源系统电气连接，从而完成本专利技术装配；S2，设备预制，完成S1步骤后，首先由驱动电路同时驱动高温结晶釜、低温结晶釜及空气增压泵运行，一方面高温结晶釜利用自身的远红外辐照加热装置进行辅助预热，低温结晶釜利用自身的半导体制冷机构进行辅助降温，然后将空气增压泵对外部空气、高温结晶釜、低温结晶釜内换热器的经过预热和降温的空气进行增压后输送至空气涡流管内，并通过空气涡流管对高压气流处理得到一部分高温气流和一部分低温气流，并使高温气流通过换热器对高温结晶釜进行强制加热，由低温气流通过换热器对低温结晶釜进行强制降温，并当高温结晶釜、低温结晶釜内温度达到结晶作业需要后即可进行后续作业；S3，初步结晶作业，完成S2步骤后，一方面增压泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至高温结晶釜内进行高温结晶；另一方面通过循环泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至低温结晶釜进行低温结晶，从而达到初步结晶作业的需要；S4，重结晶作业，经过S3步骤初步结晶后，高温结晶釜内的高温溶液从高温结晶釜底部排除并在循环泵驱动下随对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液一同输送至低温结晶釜中，高温溶液进入低温结晶釜后急速降温冷却，达到溶液内无机盐快速析出结晶的目的，同时经过低温结晶釜处理后的低溶液随S1步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的无机盐高效结晶提纯装置包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述高温结晶釜、低温结晶釜均至少一个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，所述高温结晶釜、低温结晶釜轴线与承载机架轴线平行分布，所述高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，其中高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通，所述空气涡流管和空气增压泵均嵌于承载机架内，且空气增压泵与空气涡流管进气口连通，所述增压泵、循环泵均至少一个，与承载机架上端面连接，其中所述增压泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜连通，所述循环泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜下端面连接，所述驱动电路与承载机架侧表面连接，并分别与高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气增压泵电气连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的无机盐高效结晶提纯装置包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述高温结晶釜、低温结晶釜均至少一个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，所述高温结晶釜、低温结晶釜轴线与承载机架轴线平行分布，所述高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，其中高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通，所述空气涡流管和空气增压泵均嵌于承载机架内，且空气增压泵与空气涡流管进气口连通，所述增压泵、循环泵均至少一个，与承载机架上端面连接，其中所述增压泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜连通，所述循环泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜下端面连接，所述驱动电路与承载机架侧表面连接，并分别与高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气增压泵电气连接。


2.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的高温结晶釜包括承载腔、密封盖、导流柱、导向轴、旋转台、结晶盘、远红外辐照加热装置，其中所述承载腔上端面通过至少三个升降驱动机构与密封盖连接，所述承载腔自上向下均分为预热段和重结晶段，所述预热段位于重结晶段正上方并同轴分布，且所述重结晶段为倒置圆锥体结构，所述重结晶段对应的承载腔底部设排液口，所述排液口与导流管连通并与承载腔同轴分布，所述密封盖设一个与密封盖同轴分布的加液口，所述加液口与导流管连通，所述导流柱为与承载腔同轴分布的筛管结构，嵌于预热段内，其上端面与密封盖下端面连接并与加液口连通，下端面与旋转台连接并同轴分布，所述导向轴嵌于重结晶段内，其上端面与旋转台连接并同轴分布，所述预热段对应的承载腔侧壁内表面设至少两个换热器和若干远红外辐照加热装置，所述换热器和远红外辐照加热装置均环绕预热段轴线均布，所述结晶盘若干，环绕承载腔轴线均布，并分别与导流柱及导向轴外侧面连接，且所述结晶盘上端面与承载腔轴线呈30°—90°夹角，所述旋转台、远红外辐照加热装置及升降驱动机构均与驱动电路电气连接。


3.根据权利要求2所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的结晶盘前端面与承载腔侧壁间间距不小于10毫米，且沿承载腔轴线自上而下分布的相邻两个结晶盘间间隔分布，所述结晶盘包括承载龙骨、承载网板、成型柱、微波加热装置、超声波振荡机构，所述承载龙骨为横断面呈“H”型槽状框架结构，所述承载网板共两个，嵌于承载龙骨上端面和下端面槽体的底部，并与承载龙骨同轴分布，所述成型柱若干，环绕承载龙骨轴线均布，并分别与各承载网板垂直连接，所述微波加热装置、超声波振荡机构均至少两个，嵌于两承载网板之间位置的承载龙骨内，并环绕承载网板轴线均布。


4.根据权利要求3所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的成型柱为圆柱、棱柱、圆台及棱台结构中的任意一种，相邻两个成型柱间间距不小于5毫米，成型柱前端面均位于承载龙骨的槽体内，且成型柱前端面与承载龙骨端面间间距为0至承载龙骨槽体深度的1/3。


5.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的低温结晶釜包括罐体、承载机架、过滤网、半导体制冷机构，其中所述罐体为密闭腔体结构，其上端面设至一个回流口，下端面设至少一个引流口，所述回流口和引流口均与罐体同轴分布，并分别与导流管连通，所述承载机架嵌于罐体内，并为与罐体同轴分布的框架结构，所述承载机架通过滑槽与罐体侧壁滑动连接，所述过滤网若干，嵌于承载机架内并与承载机架同轴分布，且各过滤网网孔从引流口向回流口方向依次递减，所述罐体侧壁内表面设至少两个换热器和若干半导体制冷机构，所述换热器和半导体制冷机构环绕罐体轴线均布，且半导体制冷机构与驱动电路电气连接。


6.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜娟，付金峰，侯艳，李艳梅，杨雪梅，
申请(专利权)人：焦作大学，
类型：发明
国别省市：河南;41