分级式无机盐复分解反应结晶器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种无机盐复分解反应结晶器。结晶器筒体由上部圆筒、下部小圆筒、中部倒圆台形空筒体三节构成、另设有加料筒、循环泵和循环管。该结晶器工作时，上部圆筒为清液区、中部倒圆台为细晶区、下部圆筒为大结晶颗粒沉降分级区。结晶的悬浮靠大流量、低扬程的循环泵推动，循环泵吸入清液通过连接管与插入结晶器下部小圆筒的中心循环管连接实现物料强制混合、反应、结晶，该结晶器结构简单，制造费用低，检修方便；较内套筒桨叶推进式结晶器节省２０％功耗；结晶颗粒分层效果好，晶粒不会产生机械破损，可连续在下部小圆筒通过出料口导出需要的大颗粒浆体，无机盐复分解反应和产物结晶同时进行。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种化工无机盐复分解反应结晶器，具体地说是涉及一种液固悬浮分级式无机盐复分解反应结晶器。
技术介绍
对于无机盐复分解反应结晶，通常使用桶管式结晶器和D.T.B(遮导式)结晶器，桶管式结晶器不能控制母液的过饱和度，无法控制结晶颗粒大小，也不能分级，单台生产能力较小；D.T.B结晶器虽然克服了桶管式结晶器不能控制母液的过饱和度的问题，也实现了颗粒分级，且能控制目标结晶颗粒大小，但是为了减少搅拌功耗，在搅拌桨外装有中央导流筒，在中央导流筒的外围设遮档筒，在遮档筒的外围设钟罩筒，因而存在以下缺点(1)结构复杂，制造难度大、材料用量大；(2)由于装有中心搅拌桨，存在搅拌桨与晶体磨损，搅拌桨每年需更换一次，结晶颗粒也存在破损；(3)一旦搅拌发生机械故障，检修困难，零部件更换困难；(4)因循环液多次折流，搅拌功率消耗较大；(5)结晶器设计放大难度大。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种结构简单，并保证结晶不会磨损，可产生大颗粒结晶产物，机械故障少，检修方便，能耗低的无机盐复分解反应结晶器。本技术包括结晶器筒体、加料筒、循环管、晶浆出口，其特征在于，结晶器筒体分为上、中、下三节，上大下小，上部为大圆筒，中间为倒圆台形空筒体，下部为小圆筒；加料筒从结晶器顶盖穿过上部大圆筒插至中部倒圆台形过渡区；在倒圆台形过渡区或者上部大圆筒下部侧壁设有细晶引出口；循环管设于结晶器筒体中心并从上部直插入筒体下部；循环泵直接支承于上部圆筒顶盖上，也可支承在固定的刚体上，并通过连接管与循环管连通，实现物料强制混合、反应、结晶；上部大圆筒侧壁靠近顶盖的位置设有母液溢流口，下部小圆筒侧壁设有晶浆出口。结晶器底部宜设排净口。循环泵可以设二个，其中一个为备用泵。由于本技术结晶器筒体上大下小，当循环泵将流体通过循环管从筒体下部由下向上推升时，流体上升速度会不断变化，下部圆筒区域流速最大，中部倒圆台区域流速由大变小，上部圆筒区域最小；结晶颗粒在上升液流的冲击下，大颗粒结晶因自重等于流体上升的推力而滞留在下部圆筒区域，在中部变截面区域，因不同的细晶颗粒自重与流体上升的推力相当而滞留在中部区域，筒体上部区域流体流速远小于最小颗粒沉降速度，颗粒进入该区域后会发生沉降进入中部区域。因此，筒体上部区域为清液区。结晶器工作时，在结晶器的中、下部区域，结晶颗粒自行分层；沉清后的清液、漂浮物、细泥从上部溢流口溢出；可根据结晶速度需要，从中部区域引出部分细晶，从而在结晶器的底部区域得到大颗粒的、分布均匀的目标产品。循环管插至下部区域并接近底部，可防止大颗粒结晶的堆积而发生堵塞。通过控制下部小圆筒的晶浆出口和中部倒圆台细晶引出口的阀门开启度和上部圆筒的母液溢流口流量大小实现控粒、控速结晶，可得到理想的液固比和结晶颗粒大小；反应和结晶能在同一个器内完成；可单台或多台串连在一起，实现连续操作。与D.T.B结晶器相比，本技术去掉了遮挡板，中央导流管、搅拌翼，简化了结构，设备总重量减少了35％以上，降低了制造成本；由于将循环泵置于上部筒体顶部，减少了连接管长度和流体阻力损失；能耗降低20％以上，本结晶器三节结构的筒体，便于晶浆的悬浮分级；将循环管插入筒体下部，可避免晶体在底部发生沉积；在中部倒圆台区设细晶引出口，解决了D.T.B结晶器不便排出细晶的问题，并实现控速、控粒结晶；将加料管插至中部倒圆台区，可使物料反应后产生的过饱和料液优先在此与悬浮的细晶接触，一方面迅速消除料液的过饱和度，另一方面促进过渡区细晶快速长大，形成大颗粒结晶；本技术除循环泵外无其它机械运转部件，因此故障少、检修十分方便；易实现设备放大。附图说明附图为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的一个实施例加以说明。参照附图结晶器筒体6分为三节，工作时上部大圆筒12为清液区、中部倒圆台空筒体4为细晶区，下部小圆筒2为沉降分级区；加料筒5从结晶器顶盖穿过上部大圆筒12插至中部倒圆台形细晶区4.在大圆筒12下部侧壁设有细晶引出口11，循环管3设于结晶器筒体6中心并从上部直插入小圆筒2下部，循环泵8固定在上部大圆筒12顶盖上。原料从加料口10进入加料筒5与中心循环管3的环隙，落入筒体中部倒圆台4细晶区，结晶的悬浮靠大流量、低扬程的循环泵8推动，循环泵8吸入清液通过连接管9与插入结晶器下部圆筒2的中心循环管3连通，实现物料强制混合、反应、结晶，料液过饱和度消除是靠循环泵8不断从上部圆筒12吸入母液通过中心循环管3进入结晶器下部，母液触底向上流动与在中部倒圆台细晶区4的细晶接触，使滞留在中部倒圆台4的细晶不断长大，借助结晶器内结晶颗粒的悬浮态，长大的结晶颗粒不断向下运动，在结晶器内中部倒圆台4至下部圆筒2形成自上而下的颗粒由小到大的分级层，实现结晶颗粒的连续分级。从上部清液区12通过母液溢流口7溢流漂浮物和细泥；可根据结晶速度需要，从细晶引出口11导出细晶从而控制细晶速度；连续从下部沉降分级区域2通过晶浆出口13导出大颗粒目标结晶。通过控制下部圆筒区域2的晶浆出口13上的阀门、中部倒圆台区域4的细晶出口11的出口阀门的开启度和上部区域12的母液溢流口7溢流大小调节流量实现控粒、控速结晶；结晶器底部还设有排净口1。本结晶器结晶料浆筛析结果与D.T.B结晶器的比较实验结果如下以软钾镁矾与氯化钾反应生产硫酸钾青海某硫酸钾装置试验为例加以说明将软钾镁矾与氯化钾和水按比例混合后，用料浆泵分别送入D.T.B结晶器和本结晶器内反应结晶，同时控制首次反应时间为2小时，连续定量进料和排料，得到的硫酸钾结晶产物料浆，取结晶料浆筛析。结晶料浆筛析结果列入下表。结晶料浆筛析结果表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机盐复分解反应结晶器，包括结晶器筒体．加料筒．循环管、晶浆出口，其特征在于结晶器筒体分为上、中、下三节，上大下小，上部为大圆筒，中间为倒圆台形空筒体，下部为小圆筒，加料筒从结晶器顶盖穿过上部大圆筒插至中部倒圆台形细晶区，在倒圆台形细晶区或者上部大圆筒下部侧壁设有细晶引出口，循环管设于结晶器筒体中心并从上部直插入筒体下部，循环泵固定在上部大圆筒顶部，并通过连接管与中心循环管连通，上部大圆筒侧壁靠近顶盖的位置设有母液溢流口，下部小圆筒侧壁设有晶浆出口。

【技术特征摘要】
1.一种无机盐复分解反应结晶器，包括结晶器筒体、加料筒、循环管、晶浆出口，其特征在于结晶器筒体分为上、中、下三节，上大下小，上部为大圆筒，中间为倒圆台形空筒体，下部为小圆筒，加料筒从结晶器顶盖穿过上部大圆筒插至中部倒圆台形细晶区，在倒圆台形细晶区或者上部大圆筒下部侧壁设有细晶引出口，循环管设于结晶器筒体中心并从上部直插入筒体下部，循环泵固定在上部大圆筒顶部，并通过连接管与中心循环管连通，上部大圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯延林，戴斌联，
申请(专利权)人：化工部长沙设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]