專利名稱：一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于結(jié)晶技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器。
背景技術(shù)：
結(jié)晶是化工基本的單元操作之一，它能使產(chǎn)品高度純凈，顆粒整齊，所以被廣泛采用。經(jīng)典的結(jié)晶方法主要有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶，而結(jié)晶器的形式卻異常多，有的結(jié)晶器專用于某一種結(jié)晶方法，但有許多重要型式的結(jié)晶器，如DTB型、Oslo型、DP型又可以通用于不同的結(jié)晶方法。針對不同的物性，采用合適的結(jié)晶方法加結(jié)晶器組合，并結(jié)合實際運(yùn)行中出現(xiàn)的問題將傳統(tǒng)結(jié)晶工藝流程予以優(yōu)化，提出最終的結(jié)晶方案，才是最好的結(jié)晶工藝。應(yīng)用范圍較廣的結(jié)晶工藝主要是分兩類，一是母液循環(huán)式結(jié)晶方法，另一種是晶漿循環(huán)式結(jié)晶方法。母液循環(huán)式結(jié)晶方法以O(shè)slo型結(jié)晶器的運(yùn)行方式為代表，其主要特點是過飽和度產(chǎn)生的區(qū)域與晶體生長區(qū)分別設(shè)置在結(jié)晶器的兩處，晶體在循環(huán)母液的流動沖擊下流化懸浮，為晶體生長提供了一個良好的條件。在連續(xù)操作的基礎(chǔ)之上，能生長成為大而均勻的晶體。這種操作方式的優(yōu)點在于循環(huán)液中基本不含晶粒，從而避免發(fā)生葉輪與晶粒間的接觸成核現(xiàn)象，再加上結(jié)晶室的粒度分級作用，使這種結(jié)晶器所產(chǎn)生的晶體大而均勻。晶漿循環(huán)結(jié)晶方法以DTB型結(jié)晶器為典型，屬于晶漿內(nèi)循環(huán)式結(jié)晶器。懸浮液在螺旋槳的推動下，在筒內(nèi)上升至液體表層，然后轉(zhuǎn)向下方，沿導(dǎo)流筒與擋板之間的環(huán)形通道流至結(jié)晶器底部，重又被吸入導(dǎo)流筒的下端，如此循環(huán)不已，形成結(jié)晶良好混合的條件。圓筒形擋板將結(jié)晶器分隔為晶體生長區(qū)和澄清區(qū)。較濃的物料進(jìn)入導(dǎo)流筒下部，與大量晶體混合，隨著過飽和度的降低，晶體逐漸長大而從底部排出結(jié)晶器。但在實際生產(chǎn)中，它們不可避免的缺點包括:(I)攪拌器的接觸二次成核，大大降低了晶體的粒徑和產(chǎn)品的一次產(chǎn)率。推動內(nèi)循環(huán)的螺旋槳是DTB型結(jié)晶器的心臟，隨著結(jié)晶器規(guī)模的放大，導(dǎo)流筒的高度和直徑也相應(yīng)增加，循環(huán)路程加長，循環(huán)阻力增大，螺旋槳上下兩側(cè)壓差增加；而直徑加大后，螺旋槳中部存在更大范圍的死區(qū)，使螺旋槳的排液效率惡化，很難在結(jié)晶器中形成較高的晶漿密度。(2)生產(chǎn)能力受到限制，因為必須限制液體的循環(huán)流量，及懸浮密度，把結(jié)晶室中懸浮液的澄清界面限制在溢流口之下，以防止母液中夾帶明顯數(shù)量的晶體。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是在結(jié)晶器本體上方設(shè)置旋流器，利用旋流器的強(qiáng)制分離作用，將具有一定粒徑范圍的晶體送入并限制在懸浮晶漿層的范圍內(nèi)，避免傳統(tǒng)方法依靠重力使晶體分層時間長、產(chǎn)能低、易受沖擊不穩(wěn)定的缺點，以適應(yīng)七水硫酸鎂生產(chǎn)過程結(jié)晶的需要。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，由結(jié)晶器本體，冷卻器，循環(huán)泵組成，在結(jié)晶器本體上方設(shè)置旋流器，在結(jié)晶器本體的中下部設(shè)有循環(huán)泵取料口，通過管道與循環(huán)泵入口相連，循環(huán)泵通過循環(huán)泵出口管道與旋流器相連，旋流器底流管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)中下部晶漿區(qū)域，旋流器項流管道與冷卻器入口相連，冷卻器出口管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)的底部。在旋流器底流管道上設(shè)有進(jìn)料口，在結(jié)晶器本體底部設(shè)有應(yīng)急循環(huán)管口，在結(jié)晶器晶漿區(qū)域設(shè)有排料口，在結(jié)晶器本體上部設(shè)有溢流口。在循環(huán)泵出口的循環(huán)泵出口分支管，通過管道與結(jié)晶器底部應(yīng)急循環(huán)管口相連。如上所述的旋流器的功能是，中等懸浮密度的晶漿從循環(huán)泵取料口排出，通過循環(huán)泵和循環(huán)泵出口管道送至旋流器，含有大晶體的晶漿進(jìn)入旋流器底流，通過旋流器底流管道排至結(jié)晶器內(nèi)懸浮晶漿層，以維持一定的晶漿密度。如上所述的冷卻器的功能是，含有較小粒徑的晶體進(jìn)入旋流器頂流，通過旋流器頂流管道送入冷卻器，伴隨著溶液的降溫，溶液的過飽和度提高，小的晶體得到生長。如上所述的冷卻器出口管道的功能是，具有一定流速的低密度晶漿沖擊結(jié)晶器本體底部后產(chǎn)生湍流，含有小晶體的過冷溶液自下而上穿過晶體懸浮層，與來自旋流器底流的大晶體晶漿接觸，使大晶體也同時得到長大。而且晶體不會在結(jié)晶器底部沉積，穩(wěn)定性好。如上所述的結(jié)晶器本體，具有較小密度的上層清母液通過溢流口排出，返回蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，以提高并維持結(jié)晶器的過飽和度。具有一定懸浮密度的晶漿從排料口排出，經(jīng)過固液分離可得到品質(zhì)較好的七水硫酸鎂產(chǎn)品。如上所述的設(shè)置在旋流器底流管道上的進(jìn)料口，來自蒸發(fā)系統(tǒng)的高濃度過飽和溶液與底流管道含有較大密度的晶漿融合，使晶體得到快速的生長。如上所述的設(shè)置在循環(huán)泵出口的循環(huán)泵出口分支管，通過管道與結(jié)晶器底部應(yīng)急循環(huán)管口相連，保證緊急情況下底部晶體的良好懸浮狀態(tài)。本實用新型的有益效果是，通過旋流器實現(xiàn)了結(jié)晶器本體內(nèi)大小晶體的強(qiáng)制分離，含有小晶體的晶漿通過冷卻器降溫生長，其阻力小，不易堵塞，而降溫后的過冷晶漿自下而上穿過含有大晶體的晶漿層，使得大晶體進(jìn)一步長大。該結(jié)晶器具有大小晶體強(qiáng)制分離和獨立生長的特點，其產(chǎn)能大，穩(wěn)定性好，是一種良好的制取七水硫酸鎂晶體的方法。既避免了傳統(tǒng)DTB結(jié)晶方法接觸二次成核影響晶體粒徑和產(chǎn)品產(chǎn)率的問題，又避免了 OsLo型結(jié)晶器澄清液夾帶晶體影響懸浮晶漿較好的分層作用。同時，具有一定粒徑范圍的晶體通過旋流器底流限制在懸浮晶漿層的范圍內(nèi)，避免了傳統(tǒng)方法依靠重力使晶體分層時間長、產(chǎn)能低、易受沖擊不穩(wěn)定的缺點，所以，其產(chǎn)能大，穩(wěn)定性好，適用于制取七水硫酸鎂晶體的旋流結(jié)晶器。
以下結(jié)合附圖及實施方式對本實用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器的構(gòu)造和工藝流程圖。圖中:1_結(jié)晶器本體，2-循環(huán)泵，3-循環(huán)泵出口管道，4-旋流器，5-旋流器頂流管道，6-冷卻器，7-冷卻器出口管道，8-旋流器底流管道。a-進(jìn)料口，b、c-溢流口，d、e-循環(huán)泵取料口，循環(huán)泵入口，g_循環(huán)泵出口分支管口，h-應(yīng)急循環(huán)管口，i_排料口。
具體實施方式
如
圖1所示，一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，由結(jié)晶器本體，冷卻器，循環(huán)泵組成，在結(jié)晶器本體上方設(shè)置旋流器，在結(jié)晶器中下部設(shè)有循環(huán)泵取料口 d和e，通過管道與循環(huán)泵入口 f相連，循環(huán)泵2通過循環(huán)泵出口管道3與旋流器4相連，旋流器底流管道8引至結(jié)晶器內(nèi)懸浮晶漿層，旋流器頂流管道5與冷卻器6入口相連，冷卻器出口管道7引至結(jié)晶器底部。在旋流器底流管道8上設(shè)有進(jìn)料口 a，在結(jié)晶器底部設(shè)有應(yīng)急循環(huán)管口 h，在結(jié)晶器晶漿區(qū)域設(shè)有排料口 i，在結(jié)晶器上部設(shè)有溢流口 b和C，在循環(huán)泵出口管道3上設(shè)有循環(huán)泵出口分支管口 g。本實用新型的工作方法是:中等懸浮密度的晶漿從循環(huán)泵取料口 d或c排出，通過循環(huán)泵2和循環(huán)泵出口管道3送至旋流器4，含有大晶體的晶漿進(jìn)入旋流器底流，通過旋流器底流管道8排至結(jié)晶器內(nèi)懸浮晶漿層，以維持一定的晶漿密度。而含有較小粒徑的晶體進(jìn)入旋流器頂流，通過旋流器頂流管道5送入冷卻器6，伴隨著溶液的降溫，溶液的過飽和度提高，小的晶體得到生長。具有一定流速的低密度晶漿沖擊結(jié)晶器底部后產(chǎn)生湍流，含有小晶體的過冷溶液自下而上穿過晶體懸浮層，與來自旋流器底流的大晶體晶漿接觸，使大晶體也同時得到長大。而且晶體不會在結(jié)晶器底部沉積，穩(wěn)定性好。具有較小密度的上層清母液通過溢流口排出，返回蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行濃縮，以提高并維持結(jié)晶器的過飽和度。來自蒸發(fā)系統(tǒng)的高濃度過飽和溶液與底流管道含有較大密度的晶漿融合，消耗了過飽和度，使晶體得到快速的生長。具有一定懸浮密度的晶漿從排料口排出，經(jīng)過固液分離可得到品質(zhì)較好的七水硫酸鎂產(chǎn)品。另外，設(shè)置在循環(huán)泵出口的循環(huán)泵出口分支管，通過管道與結(jié)晶器底部應(yīng)急循環(huán)管口相連，保證緊急情況下底部晶體的良好懸浮狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，由結(jié)晶器本體，冷卻器，循環(huán)泵組成，其特征在于:在結(jié)晶器本體上方設(shè)置旋流器，在結(jié)晶器本體的中下部設(shè)有循環(huán)泵取料口，通過管道與循環(huán)泵入口相連，循環(huán)泵通過循環(huán)泵出口管道與旋流器相連，旋流器底流管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)中下部晶漿區(qū)域，旋流器頂流管道與冷卻器入口相連，冷卻器出口管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)的底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，其特征在于:在旋流器底流管道上設(shè)有進(jìn)料口，在結(jié)晶器本體底部設(shè)有應(yīng)急循環(huán)管口，在結(jié)晶器晶漿區(qū)域設(shè)有排料口，在結(jié)晶器本體上部設(shè)有溢流口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，其特征在于:在循環(huán)泵出口的循環(huán)泵出口分支管，通過管道與結(jié)晶器底部應(yīng)急循環(huán)管口相連。
專利摘要一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結(jié)晶器，由結(jié)晶器本體，冷卻器，循環(huán)泵組成，其特征在于在結(jié)晶器本體上方設(shè)置旋流器，在結(jié)晶器本體的中下部設(shè)有循環(huán)泵取料口，通過管道與循環(huán)泵入口相連，循環(huán)泵通過循環(huán)泵出口管道與旋流器相連，旋流器底流管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)中下部晶漿區(qū)域，旋流器頂流管道與冷卻器入口相連，冷卻器出口管道引至結(jié)晶器本體內(nèi)的底部。在旋流器底流管道上設(shè)有進(jìn)料口，在結(jié)晶器本體底部設(shè)有應(yīng)急循環(huán)管口，在結(jié)晶器晶漿區(qū)域設(shè)有排料口，在結(jié)晶器本體上部設(shè)有溢流口。優(yōu)點是，通過旋流器實現(xiàn)了結(jié)晶器內(nèi)大小晶體的強(qiáng)制分離，避免了傳統(tǒng)方法依靠重力使晶體分層時間長、產(chǎn)能低、易受沖擊不穩(wěn)定的缺點。適用于制取七水硫酸鎂晶體。
文檔編號C01F5/40GK202983276SQ201220633508
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者何文雙, 王中原, 余紅輝, 于方, 宋寶華, 楊劍, 魏剛, 朱耕 申請人:中節(jié)能六合天融環(huán)?？萍加邢薰?br>