[實用新型]一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結晶器

有效

• 申請號: 201220633508.1
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN202983276U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 何文雙;王中原;余紅輝;于方;宋寶華;楊劍;魏剛;朱耕
• 申請（專利權）人: 中節能六合天融環保科技有限公司
• 主分類號: B01D9/02
• 分類號: B01D9/02;C01F5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于結晶技術領域，具體涉及一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結晶器。

背景技術

結晶是化工基本的單元操作之一，它能使產品高度純凈，顆粒整齊，所以被廣泛采用。經典的結晶方法主要有蒸發結晶和冷卻結晶，而結晶器的形式卻異常多，有的結晶器專用于某一種結晶方法，但有許多重要型式的結晶器，如DTB型、Oslo型、DP型又可以通用于不同的結晶方法。針對不同的物性，采用合適的結晶方法加結晶器組合，并結合實際運行中出現的問題將傳統結晶工藝流程予以優化，提出最終的結晶方案，才是最好的結晶工藝。應用范圍較廣的結晶工藝主要是分兩類，一是母液循環式結晶方法，另一種是晶漿循環式結晶方法。

母液循環式結晶方法以Oslo型結晶器的運行方式為代表，其主要特點是過飽和度產生的區域與晶體生長區分別設置在結晶器的兩處，晶體在循環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。在連續操作的基礎之上，能生長成為大而均勻的晶體。這種操作方式的優點在于循環液中基本不含晶粒，從而避免發生葉輪與晶粒間的接觸成核現象，再加上結晶室的粒度分級作用，使這種結晶器所產生的晶體大而均勻。

晶漿循環結晶方法以DTB型結晶器為典型，屬于晶漿內循環式結晶器。懸浮液在螺旋槳的推動下，在筒內上升至液體表層，然后轉向下方，沿導流筒與擋板之間的環形通道流至結晶器底部，重又被吸入導流筒的下端，如此循環不已，形成結晶良好混合的條件。圓筒形擋板將結晶器分隔為晶體生長區和澄清區。較濃的物料進入導流筒下部，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晶器。

但在實際生產中，它們不可避免的缺點包括：

(1)攪拌器的接觸二次成核，大大降低了晶體的粒徑和產品的一次產率。推動內循環的螺旋槳是DTB型結晶器的心臟，隨著結晶器規模的放大，導流筒的高度和直徑也相應增加，循環路程加長，循環阻力增大，螺旋槳上下兩側壓差增加；而直徑加大后，螺旋槳中部存在更大范圍的死區，使螺旋槳的排液效率惡化，很難在結晶器中形成較高的晶漿密度。

(2)生產能力受到限制，因為必須限制液體的循環流量，及懸浮密度，把結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量的晶體。

發明內容

本實用新型的目的是在結晶器本體上方設置旋流器，利用旋流器的強制分離作用，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，避免傳統方法依靠重力使晶體分層時間長、產能低、易受沖擊不穩定的缺點，以適應七水硫酸鎂生產過程結晶的需要。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于制取七水硫酸鎂的旋流結晶器，由結晶器本體，冷卻器，循環泵組成，在結晶器本體上方設置旋流器，在結晶器本體的中下部設有循環泵取料口，通過管道與循環泵入口相連，循環泵通過循環泵出口管道與旋流器相連，旋流器底流管道引至結晶器本體內中下部晶漿區域，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晶器本體內的底部。

在旋流器底流管道上設有進料口，在結晶器本體底部設有應急循環管口，在結晶器晶漿區域設有排料口，在結晶器本體上部設有溢流口。

在循環泵出口的循環泵出口分支管，通過管道與結晶器底部應急循環管口相連。

如上所述的旋流器的功能是，中等懸浮密度的晶漿從循環泵取料口排出，通過循環泵和循環泵出口管道送至旋流器，含有大晶體的晶漿進入旋流器底流，通過旋流器底流管道排至結晶器內懸浮晶漿層，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晶器本體底部后產生湍流，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。而且晶體不會在結晶器底部沉積，穩定性好。

如上所述的結晶器本體，具有較小密度的上層清母液通過溢流口排出，返回蒸發系統進行濃縮，以提高并維持結晶器的過飽和度。具有一定懸浮密度的晶漿從排料口排出，經過固液分離可得到品質較好的七水硫酸鎂產品。

如上所述的設置在旋流器底流管道上的進料口，來自蒸發系統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。

如上所述的設置在循環泵出口的循環泵出口分支管，通過管道與結晶器底部應急循環管口相連，保證緊急情況下底部晶體的良好懸浮狀態。