氢氧化铝大型平底晶种分解槽制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氢氧化铝大型平底晶种分解槽，属于化学结晶反应装置；旨在提供一种运行能耗小、制造成本低的生产氢氧化铝的反应装置。它包括设有进料口的分解槽、设在该分解槽中的浆叶、驱动该浆叶转动的搅拌装置、通过出料管与所述分解槽连通的出料口、与所述出料管连通的提料风管；浆叶(8)设在靠近分解槽(1)的底部，其数量至少为一层。本实用新型专利技术不仅减轻了电机的负荷，降低了用电消耗，避免了沉淀，而且还提高了吸取输送浆料的效率；是一种生产氢氧化铝的理想反应装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种化学结晶反应装置，尤其涉及一种过饱和铝酸钠溶液加晶种分解结晶生产氢氧化铝的反应装置。
技术介绍
目前，在氧化铝工业生产中，多采用精制过饱和铝酸钠溶液加晶种分解结晶获得氢氧化铝，然后再脱水制取氧化铝的方法。铝酸钠溶液加晶种结晶生产氢氧化铝的装置称为“分解槽”；目前，为提高产能，分解槽普遍采用大直径圆柱形平底机械搅拌式结构，这种大型平底分解槽每台需要配置一套搅拌装置，它包括电机、传动轴、以及沿该传动轴自上而下分布的多层浆叶(一般为5层浆叶)，以机械传动方式不间断地进行搅动翻滚铝酸钠溶液，以达到混料和防止氢氧化铝晶体颗粒在分解槽底部沉淀堆积、水解结垢而阻碍生产正常进行的目的。这种使液体翻滚的强力搅动虽然可以起到上述作用，但却存在以下缺点1、在分解槽流场内产生很大的剪切应力，造成已结晶长大的氢氧化铝颗粒被破碎、磨蚀、细化，导致氧化铝产品的细粒子量增多。2、搅动翻滚溶液是促进铝酸钠溶液结晶反应的动力学过程，对提高分解率并无突出作用；但对于高分子比铝酸钠溶液结晶反应的动力学过程而言，由于同时受到扩散和化学混合反应控制，搅拌对加快铝酸根阴离子在溶液中的扩散具有一定的作用。因此对分解槽中的铝酸钠溶液进行整体搅动翻滚，不仅会造成上、下层液体之间相互混杂，使得分解槽内自上而下α k被打乱，而且部分搅拌能量对低分子比铝酸钠溶液做无用功，电能白白浪费。3、氧化铝工业中普遍使用的平底分解槽体积大(平底圆柱形机械搅拌分解槽一般直径14米，高35米)，机械搅拌系统制造和安装成本高，对分解槽土建基础和槽体刚度要求也高，投资大；整体搅动分解槽内的溶液所需功率大(每台直径14米，高35米分解槽需配置一台75千瓦搅拌电机)，电能消耗高。因此，基于过程特征，根据气-固-液多相流的流动特性，从改变分解槽空间结构出发，在分解槽内改变搅拌方式和搅拌部位，根据铝酸钠溶液结晶反应动力学特性及其过程的需要来合理配置搅拌能量，使之仅对底部高分子比、高固含溶液的动力学过程发挥作用，而对上部低分子比部分的溶液保持近平推流状态分解，取消做无用功的搅拌，是实现节能降耗、改善结晶体粒度分布和降低分解槽制造成本的有效途径。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺陷，本技术针对现有氢氧化铝机械搅拌式大型平底分解槽进行改进，旨在提供一种运行能耗小、制造成本低的氢氧化铝大型平底晶种分解槽。为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案它包括设有进料口的分解槽、 设在该分解槽中的浆叶、驱动该浆叶转动的搅拌装置、通过出料管与所述分解槽连通的出料口、与所述出料管连通的提料风管；浆叶设在靠近分解槽的底部，其数量至少为一层。在分解槽的底部设有倒锥形的环形沟槽；出料管与分解槽的底部连通。与现有技术比较，本技术由于采用了上述技术方案，取消了分布在搅拌轴上段部分的多层浆叶，仅仅保留搅拌轴下段部分靠近分解槽底部位置的一层或多层浆叶；因此能够满足铝酸钠溶液在固含200-1200g/l情况下，氢氧化铝晶种结晶反应连续生产所需的工艺条件。铝酸钠溶液在分解槽中流动时，每一微元体积里的溶液以相同的速度向前移动，在溶液流动方向上不存在返混，且沿分解槽径向每一个截面上溶液组成在时间进程中变化很小，α k不会被打乱，分解结晶反应连续稳态进行，氢氧化铝结晶颗粒随流动溶液散落到底部，随后被旋转的浆叶搅动浮悬起来，再通过出料管输送出去，使底部不易产生物料堆积。同时这种微搅动仅对底部高分子比、高固含的铝酸钠溶液起到了促进局部区域扩散传质的作用，并不影响到分解槽上部低分子比铝酸钠溶液的近平推流状态和结晶反应的动力学条件。本技术不仅简化了分解槽结构，而且能根据铝酸钠溶液在分解槽上部和底部分子比的差别来合理分布搅拌能量，并通过底部微扰动将固体颗粒扬起然后由提料风管按空气升液原理通过出料管向分解槽外输送浆料，不仅减轻了底部氢氧化铝固体颗粒的堆积程度，而且还节约电耗和省去了庞大的机械搅拌装置，大大降低了分解槽的制造安装成本以及运行费用。附图说明图1是本技术实施例的结构示意图；图2是图1中的A-A剖视图；图3是本技术另一个实施例的结构示意图；图4是图3中的B-B剖视图；图5是本技术第三个实施例的结构示意图；图6是本技术第四个实施例的结构示意图。图中分解槽1出料管2出料口 3提料风管4电机5进料口 6传动轴7 浆叶8环形沟槽9具体实施方式以下结合附图和具体的实施例对本技术作进一步说明实施例1在图1 2中，在接近分解槽1顶部的位置设有与该分解槽连通的进料口 6，在分解槽1的顶部固定有由电机5和减速器构成的搅拌装置，设在分解槽1中靠近底部位置的一层或多层浆叶8通过传动轴7与所述减速器连接；分解槽1的外壁上固定有出料口 3，与该出料口底部连通的出料管2从分解槽1的外面与该分解槽的底部连通，出料管2中插有提料风管4。实施例2在基本结构与实施例1相同的基础上，本技术还可以采用如图3 4所示的结构出料口 3固定在分解槽1的内壁上，该出料口底部连通的出料管2直接伸入分解槽1 的底部。实施例3在基本结构与实施例1相同的基础上，本技术还可以采用如图5所示的结构 在分解槽1的底部设有倒锥形的环形沟槽9，该环形沟槽可起到提高集料效率的作用。实施例4在基本结构与实施例1相同的基础上，本技术还可以采用如图6所示的结构 在分解槽1的底部设有倒锥形的环形沟槽9，搅拌装置固定在分解槽1的下方，浆叶8通过传动轴7与该搅拌装置连接。 工作时，从进料口 6进入分解槽1中的铝酸钠溶液以平推流的方式进行晶种分解反应，搅拌装置通过传动轴7和浆叶8带动铝酸钠溶液缓慢转动；沉积在分解槽1底部的氢氧化铝固体颗粒在浆叶8的搅动下翻起，然后在提料风管4的作用下从通过出料管2进入出料口 3中而被输送出去。本技术将原来沿搅拌轴7分布的五层桨叶减少为单层浆叶，并将该浆叶8设置在靠近分解槽1底部的位置；因此不仅减轻了电机的负荷，降低了用电消耗，避免了沉淀，而且还提高了吸取输送浆料的效率。权利要求1.一种氢氧化铝大型平底晶种分解槽，包括设有进料口的分解槽、设在该分解槽中的浆叶、驱动该浆叶转动的搅拌装置、通过出料管与所述分解槽连通的出料口、与所述出料管连通的提料风管；其特征在于浆叶(8)设在靠近分解槽(1)的底部，其数量至少为一层。2.根据权利要求1所述的氢氧化铝大型平底晶种分解槽，其特征在于在分解槽(1) 的底部设有倒锥形的环形沟槽(9)。3.根据权利要求1或2所述的氢氧化铝大型平底晶种分解槽，其特征在于出料管(2) 与分解槽(1)的底部连通。专利摘要本技术公开了一种氢氧化铝大型平底晶种分解槽，属于化学结晶反应装置；旨在提供一种运行能耗小、制造成本低的生产氢氧化铝的反应装置。它包括设有进料口的分解槽、设在该分解槽中的浆叶、驱动该浆叶转动的搅拌装置、通过出料管与所述分解槽连通的出料口、与所述出料管连通的提料风管；浆叶(8)设在靠近分解槽(1)的底部，其数量至少为一层。本技术不仅减轻了电机的负荷，降低了用电消耗，避免了沉淀，而且还提高了吸取输送浆料的效率；是一种生产氢氧化铝的理想反应装置。文档编号C01F7/14GK202175569SQ20112014583公开日2012年3月28日 申请日期2011年5月本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏向东，胡大乔，柳健康，黎云，何力，邹韶宁，侯云，刘世黔，李丹宁，薛涛，丁元法，洪江，金开胜，黄健，李勇，王强，谭春生，
申请(专利权)人：贵州科学院，
类型：实用新型
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