[发明专利]一种环流连续结晶器

说明书

本申请公开了一种环流连续结晶器，包括外侧设有保温套的顶部加热室、中部结晶室、外侧设有冷却夹层的底部晶体收集室、过滤分离器和母液回流管；顶部加热室上设有文丘里进料管、搅拌装置和加热装置，中部结晶室的外侧设有梯度降温装置；中部结晶室内设有导流管，导流管的环壁上均匀设有若干通孔，导流管外部侧壁与中部结晶室内部侧壁之间存在供流体流通的通道；底部晶体收集室的底部设置有晶液出料管并通过晶液出料管与所述过滤分离器连接，过滤分离器的固体出口排出晶体产品；过滤分离器的液体出口分为两路，一路排出母液，另一路通过母液回流管与导流管下端开口相通。本申请的装置特别对温度敏感、介稳区小的固液结晶体系有较好的结晶处理效果。

技术领域

本申请涉及一种环流连续结晶器。

背景技术

在生产十八水合硫酸铝的过程中通常使用结晶法进行产品的提纯。由于产品含有结晶水，结晶过程对温度敏感、结晶介稳区小，传统间歇结晶过程操作时间长、容易爆发成核、结晶力度小、产品质量不高。如果结晶过程能够采用连续结晶方式、结晶设备各部分温度可控，则可避免十八水合硫酸铝爆发结晶，得到结晶大小可控、结晶品质好的产品。同时连续结晶过程可以减少设备占地面积、降低操作难度、减少能耗。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本申请的目的在于提供一种环流连续结晶器，本申请的装置特别适用于对温度敏感、介稳区小的固液结晶体系进行结晶处理，特别适用于生产十八水合硫酸铝的连续结晶过程。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：包括外侧设有保温套的顶部加热室、中部结晶室、外侧设有冷却夹层的底部晶体收集室、过滤分离器以及母液回流管；顶部加热室上设有用于通入待处理晶液原料液的文丘里进料管、用于对其内部液体进行搅拌的搅拌装置以及用于对其内部液体进行加热的加热装置；所述中部结晶室的外侧设有梯度降温装置，以使中部结晶室内溶液的温度自上而下梯度性降低；所述中部结晶室的内部中心固定设置有上、下端均设置开口的导流管，导流管的环壁上均匀设有若干通孔，导流管外部侧壁与中部结晶室内部侧壁之间存在供流体流通的通道；所述底部晶体收集室的底部设置有晶液出料管并通过晶液出料管与所述过滤分离器连接，以将底部晶体收集室内的晶液混合物送入到过滤分离器内进行晶液分离，所述过滤分离器的固体出口排出晶液分离后的晶体产品；过滤分离器的液体出口分为两路，一路排出晶液分离后的母液，另一路与母液回流管的一端开口连接，母液回流管的另一端开口穿过底部晶体收集室，并从导流管的下端开口向上竖直伸入导流管内。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：所述梯度降温装置包括自上而下间隔设置在中部结晶室外侧的N个换热夹层，每个换热夹层内分别通入有换热介质；自上而下开始，N个换热夹层内通入的换热介质的温度依次降低；相邻两个换热夹层之间的中部结晶室外壁上均设置有振动块；所述N为5-15的整数。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：所述导流管为圆柱空心管结构，或者为若干个自上而下依次贴合接触的正多边形管结构；当导流管为若干个自上而下依次贴合接触的正多边形管结构时，相邻两个正多边形管的棱角在竖直方向上均交错设置。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：所述顶部加热室包括第一圆柱腔室以及设置于第一圆柱腔室下方的倒圆锥腔室，第一圆柱腔室和倒圆锥腔室的外侧均包覆有所述保温套；所述导流管的长度和中部结晶室的长度相同。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：所述搅拌装置包括驱动电机、转轴杆以及设置于转轴杆下端的搅拌叶片，搅拌叶片位于顶部加热室的内部中心，转轴杆中部通过轴承固定设置于顶部加热室顶部，转轴杆的上端与驱动电机的输出轴固定连接；所述文丘里进料管的出口与转轴杆的水平间距小于搅拌叶片的直径，所述转轴杆与导流管的中心线在竖直方向上重合。

所述的一种环流连续结晶器，其特征在于：所述加热装置包括微波管、微波管电源和设置于顶部加热室顶部的微波防护罩，所述微波管的微波发射端垂直穿过顶部加热室顶部并伸入其内部，且微波管的微波发射端靠近于转轴杆设置，所述微波防护罩设置于微波管的正上方，以防微波泄漏。