專利名稱：硫銨結(jié)晶反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工機(jī)械領(lǐng)域，具體地，涉及一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
己內(nèi)酰胺是重要的有機(jī)化工原料，其主要用途是通過聚合生成聚酰胺切片(通常稱為尼龍-6切片或者錦綸-6切片)，然后進(jìn)一步加工成錦綸纖維、工程塑料、塑料薄膜等。己內(nèi)酰胺的制備方法有很多種，但是都會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)品硫銨，每噸己內(nèi)酰胺的硫銨產(chǎn)量為1.6噸-4.2噸，產(chǎn)量差距很大。己內(nèi)酰胺溶液中的硫酸用氨在結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)中和反應(yīng)后，經(jīng)過進(jìn)一步地稠厚、離心、干燥后形成硫銨產(chǎn)品，進(jìn)行包裝。硫銨作為一種低效的含氮化肥，受到其用途和成本的限制，使得硫銨的使用范圍較小。因此，需要提高硫銨晶體粒度，減少硫銨中己內(nèi)酰胺等雜質(zhì)的夾帶量，提升硫銨的產(chǎn)品品質(zhì)，使其成為附加值較高的產(chǎn)品。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器增大了硫銨晶體的結(jié)晶粒度，提聞了硫按廣品的硫按純度。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器包括筒體、導(dǎo)流筒和攪拌器，所述導(dǎo)流筒設(shè)置在所述筒體的內(nèi)部，所述攪拌器安裝在所述筒體的底部且位于所述導(dǎo)流筒的內(nèi)部，其中，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括循環(huán)管線，所述筒體上設(shè)置有排液口，所述導(dǎo)流筒上設(shè)置有進(jìn)液口，所述排液口通過所述循環(huán)管線與所述進(jìn)液口連接。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流筒為圓柱狀，所述進(jìn)液口沿所述導(dǎo)流筒的切向延伸。優(yōu)選地，所述進(jìn)液口的軸線與水平面之間的夾角為30° 45°。優(yōu)選地，所述進(jìn)液口為兩個(gè)，所述兩個(gè)進(jìn)液口關(guān)于所述導(dǎo)流筒的軸線對(duì)稱布置。優(yōu)選地，所述進(jìn)液口設(shè)置在所述導(dǎo)流筒的下部且位于靠近所述攪拌器的位置。優(yōu)選地，所述攪拌器包括轉(zhuǎn)軸、第一槳葉和第二槳葉，所述第一槳葉和所述第二槳葉沿軸向間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸上。優(yōu)選地，所述第一槳葉位于所述第二槳葉的上方，所述第二槳葉的下方為吸料側(cè)，所述第一槳葉的上方為推料側(cè)。優(yōu)選地，所述第一槳葉的長(zhǎng)度大于所述第二槳葉的長(zhǎng)度。優(yōu)選地，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括折流板，該折流板設(shè)置在所述筒體和所述導(dǎo)流筒之間，且所述折流板的一端與所述筒體連接。優(yōu)選地，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括設(shè)置在所述筒體的外部的氣相管線，該氣相管線的一端與所述折流板和所述筒體之間的有機(jī)相區(qū)連通，所述氣相管線的另一端與所述筒體的上部的閃蒸區(qū)連通，所述筒體的頂部設(shè)置有排氣口。優(yōu)選地，所述氣相管線的管徑為lOcmlOcm。優(yōu)選地，所述氣相管線具有沖洗管口。[0016]通過上述技術(shù)方案，硫銨母液在硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中通過攪拌器的攪拌作用發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)后，形成有機(jī)相(主要為己內(nèi)酰胺溶液)和無機(jī)相(主要為硫銨晶體和硫銨溶液的混合物)，無機(jī)相通過排液口排出后，經(jīng)由循環(huán)管線輸送到進(jìn)液口，并且由進(jìn)液口進(jìn)入導(dǎo)流筒內(nèi)，再次在攪拌器的攪拌作用下進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，如此反復(fù)循環(huán)。因此，硫銨母液多次在硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，延長(zhǎng)了硫銨母液的總體結(jié)晶時(shí)間，從而有利于硫銨晶體長(zhǎng)大，提聞硫按晶體的結(jié)晶粒度，降低硫按廣品中的己內(nèi)酸胺等雜質(zhì)的含量，提聞了硫按廣品的硫銨純度。本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。

附圖是用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:圖1是本實(shí)用新型的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I 筒體2 導(dǎo)流筒3 攪拌器4 循環(huán)管線5 折流板6 氣相管線7 有機(jī)相 區(qū)8 閃蒸區(qū)9 排氣口11排液口21進(jìn)液口31第一槳葉32第二槳葉33 轉(zhuǎn)軸
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。在本實(shí)用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下”通常是指如圖1所示的高度方向的較高位置或較低位置。如圖1所示，本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
提供一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器包括筒體1、導(dǎo)流筒2和攪拌器3，所述導(dǎo)流筒2設(shè)置在所述筒體I的內(nèi)部，所述攪拌器3安裝在所述筒體I的底部且位于所述導(dǎo)流筒2的內(nèi)部，其中，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括循環(huán)管線4，所述筒體I上設(shè)置有排液口 11，所述導(dǎo)流筒2上設(shè)置有進(jìn)液口 21，所述排液口11通過所述循環(huán)管線4與所述進(jìn)液口 21連接。硫銨母液在硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中通過攪拌器3的攪拌作用發(fā)生結(jié)晶反應(yīng)后，形成有機(jī)相(主要為己內(nèi)酰胺溶液)和無機(jī)相(主要為硫銨晶體和硫銨溶液的混合物)，無機(jī)相通過排液口 11排出后，經(jīng)由循環(huán)管線4輸送到進(jìn)液口 21，并且由進(jìn)液口 21進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)，再次在攪拌器3的攪拌作用下進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，如此反復(fù)循環(huán)。因此，硫銨母液多次在硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，延長(zhǎng)了硫銨母液的總體結(jié)晶時(shí)間，從而有利于硫銨晶體長(zhǎng)大，提高硫銨晶體的結(jié)晶粒度，降低硫銨產(chǎn)品中的己內(nèi)酰胺等雜質(zhì)的含量，提高了硫銨產(chǎn)品的硫銨純度。為了使得循環(huán)回流的有機(jī)相與導(dǎo)流筒內(nèi)的硫銨母液混合均勻，優(yōu)選地，所述導(dǎo)流筒2為圓柱狀，所述進(jìn)液口 21沿所述導(dǎo)流筒2的切向延伸。硫銨母液在攪拌器3的攪拌作用下，既沿導(dǎo)流筒2的周向運(yùn)動(dòng)，又沿導(dǎo)流筒2的軸向運(yùn)動(dòng)。循環(huán)回流的有機(jī)相通過進(jìn)液口21沿導(dǎo)流筒2的切向進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)，循環(huán)回流的有機(jī)相的流動(dòng)方向與硫銨母液的流動(dòng)方向大致相同，從而能夠很好地混合到硫銨母液中，并且隨之沿導(dǎo)流筒2的周向運(yùn)動(dòng)，提高物料的周向運(yùn)動(dòng)。因此，增加了物料在導(dǎo)流筒2內(nèi)的流動(dòng)距離，延長(zhǎng)了物料的停留時(shí)間，有利于硫銨晶體的生長(zhǎng)。由于硫銨母液在攪拌器3的攪拌作用下還沿導(dǎo)流筒2的軸向運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，優(yōu)選地，所述進(jìn)液口 21的軸線與水平面之間的夾角為30° 45°，循環(huán)回流的有機(jī)相由進(jìn)液口 21沿傾斜向上的方向流入導(dǎo)流筒2內(nèi)，從而能夠與沿導(dǎo)流筒2的軸向向上流動(dòng)的硫銨母液均勻混合在一起，提高物料的軸向運(yùn)動(dòng)。因此，進(jìn)一步增加了物料在導(dǎo)流筒2內(nèi)的流動(dòng)距離，延長(zhǎng)了物料的停留時(shí)間，有利于硫銨晶體的生長(zhǎng)。如圖1所示，為了加快回流的有機(jī)相的進(jìn)料速度，優(yōu)選地，所述進(jìn)液口 21為兩個(gè)，所述兩個(gè)進(jìn)液口 21關(guān)于所述導(dǎo)流筒2的軸線對(duì)稱布置，從而保證從循環(huán)管線4進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)的有機(jī)相的流動(dòng)方向一致，提高有機(jī)相和硫銨母液的混合均勻性。為了提高回流的有機(jī)相的流動(dòng)性，如圖1所示，優(yōu)選地，所述進(jìn)液口 21設(shè)置在所述導(dǎo)流筒2的下部且位于靠近所述攪拌器3的位置，從而攪拌器3對(duì)進(jìn)入導(dǎo)流筒2內(nèi)的物料的攪拌性更好，使得物料流動(dòng)性更好，有機(jī)相和硫銨母液混合更加均勻，從而能夠充分進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)，提聞廣量。作為本實(shí)用新型的另一方面的重要改進(jìn)，為了提高攪拌器3的攪拌效果，如圖1所示，優(yōu)選地，所述攪拌器3包括轉(zhuǎn)軸33、第一槳葉31和第二槳葉32，所述第一槳葉31和所述第二槳葉32沿軸向間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸33上。攪拌器3采用雙層槳葉攪拌的結(jié)構(gòu)，從而能夠?qū)Σ煌叨任恢玫奈锪习l(fā)揮攪拌作用，使得物料混合更加均勻，流動(dòng)性更好，從而物料在硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中能夠盡快分散均勻，以降低局部的反應(yīng)溫度和過飽和度。參考圖1，優(yōu)選地，所述第一槳葉31位于所述第二槳葉32的上方，所述第二槳葉32的下方為吸料側(cè)，所述第一槳葉31的上方為推料側(cè)。位于下方的第二槳葉32對(duì)筒體I的底部的物料產(chǎn)生吸力，進(jìn)而再將物料推送給位于上方的第二槳葉32，從而減少物料在筒體I的底部的滯留量，減少筒體I內(nèi)的物料滯留區(qū)，使得物料均勻流動(dòng)起來。第一槳葉31對(duì)上方的物料產(chǎn)生推力，使得物料能夠沿軸向流動(dòng)，提高了物料在導(dǎo)流筒2內(nèi)的軸向(上下)流動(dòng)。因此，物料的流動(dòng)狀態(tài)達(dá)到最佳，降低局部的反應(yīng)溫度和過飽和度，使得硫銨母液充分反應(yīng)。由于位于第一槳葉31的上方的物料總量較多，如圖1所示，優(yōu)選地，所述第一槳葉31的長(zhǎng)度大于所述第二槳葉32的長(zhǎng)度，第一槳葉31相對(duì)于第二槳葉32能夠產(chǎn)生較大的攪拌力，使得第一槳葉31的上方的物料能夠充分流動(dòng)，進(jìn)而物料能夠充分反應(yīng)生成更多的硫銨晶體。如圖1所示，為了將結(jié)晶反應(yīng)后的硫銨產(chǎn)品和己內(nèi)酰胺溶液分離開，優(yōu)選地，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括折流板5，該折流板5設(shè)置在所述筒體I和所述導(dǎo)流筒2之間，且所述折流板5的一端與所述筒體I連接，折流板5將筒體I和導(dǎo)流筒2之間的空間分隔開，從而形成有機(jī)相區(qū)7和無機(jī)相區(qū)。折流板5和導(dǎo)流筒2之間形成有流體通道，在導(dǎo)流筒2內(nèi)結(jié)晶反應(yīng)后的溶液通過流體通道流動(dòng)到有機(jī)相區(qū)7和無機(jī)相區(qū)，從而分成有機(jī)相和無機(jī)相。由于無機(jī)相中含硫銨晶體較多，重量較大，因而沉到筒體I的底部，然后通過排料口排出后經(jīng)過蒸發(fā)、中和等工序后形成硫銨晶體產(chǎn)品。硫銨母液則通過循環(huán)管線4循環(huán)再次進(jìn)入硫銨結(jié)晶反應(yīng)器中進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)。另外，折流板5延長(zhǎng)了物料流動(dòng)的路徑，增加了物料結(jié)晶的時(shí)間，有助于晶體生長(zhǎng)，增大了晶體粒度，提聞了硫按純度。硫銨結(jié)晶反應(yīng)器采用水分蒸發(fā)的方式達(dá)到飽和狀態(tài)，硫銨母液進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)的過程中會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣，特別是液面的蒸發(fā)更加迅速，使得液面的過飽和度最大。通常在筒體I內(nèi)設(shè)置有氣相管線，以排出水蒸氣，該氣相管線的下端位于液面下方，上端與筒體I的頂部的排氣口 9連通。但是，由于折流板5的減速作用，氣相管線處的溶液流速較小，導(dǎo)致氣相管線上容易結(jié)垢，并且長(zhǎng)時(shí)間后垢塊容易長(zhǎng)大。為了解決上述問題，如圖1所示，優(yōu)選地，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括設(shè)置在所述筒體I的外部的氣相管線6，該氣相管線6的一端與所述折流板5和所述筒體I之間的有機(jī)相區(qū)7連通，所述氣相管線6的另一端與所述筒體I的上部的閃蒸區(qū)8連通，所述筒體I的頂部設(shè)置有排氣口 9。氣相管線6的下端距水平面至少3.Sm,使得氣相管線6完全處于液面之上，并且氣相管線6位于筒體I的外部，不會(huì)與溶液發(fā)生接觸，從而不會(huì)結(jié)垢。另外，硫銨母液進(jìn)行結(jié)晶反應(yīng)的過程中產(chǎn)生的水蒸氣能夠通過氣相管線6排到閃蒸區(qū)8，然后再通過排氣口 9排出，以保證硫銨結(jié)晶反應(yīng)器內(nèi)的壓力平衡。為了防止氣相管線6的內(nèi)壁結(jié)垢發(fā)生堵塞，優(yōu)選地，所述氣相管線6的管徑為10cnTl5cm。氣相管線6的管徑增大,從而不容易發(fā)生堵塞。為了保證氣相管線6的暢通，優(yōu)選地，所述氣相管線6具有沖洗管口。若氣相管線6發(fā)生堵塞，可以通過沖洗管口進(jìn)行疏通、清洗，從而及時(shí)處理氣相管線6的堵塞，保證硫銨結(jié)晶反應(yīng)器的正常運(yùn)行。以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式
中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器包括筒體(I)、導(dǎo)流筒(2)和攪拌器(3)，所述導(dǎo)流筒(2 )設(shè)置在所述筒體(I)的內(nèi)部，所述攪拌器(3 )安裝在所述筒體(I)的底部且位于所述導(dǎo)流筒(2)的內(nèi)部，其特征在于，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括循環(huán)管線(4)，所述筒體(I)上設(shè)置有排液口( 11)，所述導(dǎo)流筒(2 )上設(shè)置有進(jìn)液口( 21)，所述排液口( 11)通過所述循環(huán)管線(4)與所述進(jìn)液口(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述導(dǎo)流筒(2)為圓柱狀，所述進(jìn)液口(21)沿所述導(dǎo)流筒(2)的切向延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述進(jìn)液口(21)的軸線與水平面之間的夾角為30° 45°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述進(jìn)液口(21)為兩個(gè)，所述兩個(gè)進(jìn)液口(21)關(guān)于所述導(dǎo)流筒(2)的軸線對(duì)稱布置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述進(jìn)液口(21)設(shè)置在所述導(dǎo)流筒(2)的下部且位于靠近所述攪拌器(3)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述攪拌器(3)包括轉(zhuǎn)軸(33)、第一槳葉(31)和第二槳葉(32)，所述第一槳葉(31)和所述第二槳葉(32)沿軸向間隔設(shè)置在所述轉(zhuǎn)軸(33 )上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述第一槳葉(31)位于所述第二槳葉(32)的上方，所述第二槳葉(32)的下方為吸料側(cè)，所述第一槳葉(31)的上方為推料側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述第一槳葉(31)的長(zhǎng)度大于所述第二槳葉(32)的長(zhǎng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括折流板(5 )，該折流板(5 )設(shè)置在所述筒體(I)和所述導(dǎo)流筒(2 )之間，且所述折流板(5)的一端與所述筒體(I)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括設(shè)置在所述筒體(I)的外部的氣相管線(6)，該氣相管線(6)的一端與所述折流板(5)和所述筒體(I)之間的有機(jī)相區(qū)(7)連通，所述氣相管線(6)的另一端與所述筒體(I)的上部的閃蒸區(qū)(8 )連通，所述筒體(I)的頂部設(shè)置有排氣口( 9 )。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述氣相管線(6)的管徑為10cm 20cm。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于，所述氣相管線(6)具有沖洗管口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種硫銨結(jié)晶反應(yīng)器，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器包括筒體(1)、導(dǎo)流筒(2)和攪拌器(3)，所述導(dǎo)流筒(2)設(shè)置在所述筒體(1)的內(nèi)部，所述攪拌器(3)安裝在所述筒體(1)的底部且位于所述導(dǎo)流筒(2)的內(nèi)部，其中，該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器還包括循環(huán)管線(4)，所述筒體(1)上設(shè)置有排液口(11)，所述導(dǎo)流筒(2)上設(shè)置有進(jìn)液口(21)，所述排液口(11)通過所述循環(huán)管線(4)與所述進(jìn)液口(21)連接。該硫銨結(jié)晶反應(yīng)器增大了硫銨晶體的結(jié)晶粒度，提高了硫銨產(chǎn)品的硫銨純度。
文檔編號(hào)C01C1/242GK202988758SQ20122072511
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者陳文海, 趙承軍 申請(qǐng)人:東明天軍化工有限公司