[實用新型]內循環式鹽析結晶器

無效

• 申請號: 00223724.5
• 申請日: 2000-07-19
• 公開（公告）號: CN2454004Y
• 公開（公告）日: 2001-10-17
• 發明（設計）人: 魏宗勝;周光耀
• 申請（專利權）人: 中國成達化學工程公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司
• 代理人: 唐麗蓉

本實用新型屬于化工行業中內循環式結晶器，具體來說是一種適用于聯合法制堿生產的氯化銨鹽析結晶器。

目前大多數生產廠家正在使用的內循環式鹽析結晶器(如圖1所示)雖然克服了外循環式鹽析結晶器存在的諸如料液循環路徑長、循環泵揚程高、能耗高、占地面積大以及軸封泄漏等缺陷，但在實際使用中仍然存在著以下一些問題：

其一，吸入管的浸沒深度不夠，導致進液帶氣，泵功耗高，運行不穩定。以目前國內在數十套年產四萬噸聯堿裝置中使用的內循環鹽析循環泵為例(此泵流量3700m³/h，揚程2.5～3m，葉輪外徑600mm，轉速600RPm，導流筒吸入管口直徑700mm，吸入口處的流速為2.67m/s)，發現使用中吸入管入口上方出現較大漩渦，液面下凹。經查《Goulds?Pump?Mannal,1995,Page?610》得知，當吸入口處進液速度為2.67m/s時，為保證進液不帶氣的最小浸沒深度應為1.68m，而現使用的鹽析結晶器液面到吸入管口的深度僅為0.8m。因此入口處出現強烈漩渦，液面下凹，使空氣進入導流筒，造成筒內料液重度減小，增大了導流筒內外的料液靜壓差，引起泵能耗高，運行不穩定。

其二，泵轉速高，導致結晶細化。由于在生產過程中有部分結晶要隨母液在結晶器內循環，當其通過快速回轉的循環泵葉輪時，晶體極易被破碎，并誘導二次成核，產生過量的晶核，使結晶細化。

其三，用改變泵轉速調節循環量的方法不經濟。在目前的生產裝置中，為了達到控制結晶粒度或產量的目的，往往采用改變泵轉速來調節循環量的方法。但對于流量與轉速的一次方成正比，揚程與轉速的二次方成正比的軸流式葉輪來說，改變轉速對流量的變化貢獻較小，卻使揚程發生急劇變化，而揚程所能克服的阻力與循環量關系很小，因而造成循環泵的實際運行工況點偏離泵的最高效率點過遠，使之在低效率區運行，很不經濟。

其四，因結晶器及吸入管等都為焊接件，加工精度不可能高，故循環泵安裝時難以觀察和調節泵葉輪與吸入管之間的間隙均勻分布，為了防止葉輪在運行時與吸入管發生碰撞，在設計時通常選用較大的徑向間隙，從而又造成料液內泄漏，泵的容積效率降低，浪費能量。

其五，由于葉輪與輪轂以及泵軸連接處都未密封，料液會逐漸滲入而結晶，一方面要增加軸承的軸向載荷，另一方面又會使其銹蝕磨損，縮短使用壽命，且不好拆換。

本實用新型的首要目的是解決已有技術存在的問題，為聯堿工業提供一種循環泵功耗低、運行平穩，產品結晶粗大的內循環式鹽析結晶器。

本實用新型的次要目的是在上述改進的基礎上，使內循環式鹽析結晶器所用的循環泵只調節泵流量，而使揚程變化很小，且能在高效率區運行。

本實用新型的又一目的是在上述基礎使內循環式鹽析結晶器所用的循環泵安裝定位準確、無內泄漏、容積效率高。

本實用新型的再一目的是繼續在上述基礎上，使內循環式鹽析結晶器所用的循環泵的葉輪輪轂和導流罩在生產運行過程中始終保持為空心薄壁件。

本實用新型的首要目的是通過這樣一種技術解決方案達到的：即該方案展現的內循環式鹽析結晶器主要包括槽體、頂蓋、導流筒、吸入管、循環泵、葉輪。槽體為一上口開放的常壓圓筒容器，中部一側開有孔口，其中右下斜插安裝有一晶體取出管，上部一側有一外凸的出口向下的溢流口。頂蓋安裝在槽體上口，其上開有半母液進口、濾液進口、食鹽加入口和泵軸孔。食鹽加入口中安裝有食鹽加入管，該管出口與導流筒下部相通。導流筒為一圓筒，下端部呈喇叭狀，并通過槽體內中、下部的固定支架懸裝在槽體中。吸入管也為一圓筒，安裝在導流筒上端。循環泵通過頂蓋槽鋼固連在頂蓋外中部，其泵軸穿過頂蓋上的泵軸孔，伸進并位于吸入管內，端部安裝葉輪，在吸入管上方的頂蓋內側還固連有一穩流圓筒，該圓筒內設置有徑向擋板，這些徑向擋板可以消除吸入管口處出現的漩渦。吸入管內的葉輪外徑增大至原來的(600mm)1.26～2倍，這樣就可使葉輪的轉速降低為原來(600RPm)的1/2～1/8，葉片外緣的線速度降低50～60％。轉速的降低可減少漩渦的形成，而葉片外緣線速度的降低，可減輕葉輪對晶體的破碎作用，降低二次成核速率，增大產品晶體尺寸。同時葉輪的慢速運行還可延長葉輪壽命，使泵運行平穩。