专利名称：一种十水硫酸钠结晶器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于结晶技术领域，涉及一种结晶器，尤其涉及一种用于卤水冷冻法脱 硝的十水硫酸钠结晶器。
背景技术：
在我国四川、湖北、江西、江苏等地均有大规模的岩盐矿床，为当地发展盐化工提 供了资源保证。可是岩盐常伴生芒硝，芒硝的存在不但制约了盐的使用，而且处理不好 还会造成环境污染。目前采用的冷冻法脱硝工艺，原理是利用氯化钠和硫酸钠在不同的 温度下共饱和溶液的组分的差别，由NaCl-Na2S04-H20三元体系相图可知，当温度低于 17.9'C时Na2S04的溶解度随温度的降低大幅降低，当温度低到-5'C时达到最高效率点， 绝大多数的Na2S04以Na2SO4.10H2O的形式结晶而出，达到分离的目的。现有工艺进行 盐硝分离时，卤水中硫酸钠含量一般都大于7.5g/L，影响了卤水的质量。造成这种现象 的主要原因是现有工艺中没有特别设计的十水硫酸钠结晶器，仅通过一只中间循环槽和 冷冻换热器将物料卤水循环冷冻到-5'C，当物料降温使硫酸钠在溶液中达到过饱和，结 晶析出的十水硫酸钠颗粒晶体细小，而且进入后道沉降器分离的物料中的硫酸钠过饱和 度仍然较高，物料在沉降器内仍析出十水硫酸钠晶核和细晶，细小的十水硫酸钠晶体形 成大量浮硝，造成十水硫酸钠晶体与卤水分离困难，分离设备体积大。由于分离不彻底， 分离后的卤水中仍含夹带有较多的细小十水硫酸钠晶体，造成卤水中硫酸钠含量大于 7.5g/L，影响卤水的品质，进而影响了卤水在盐化工和两碱工业中的使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于卤水冷冻脱硝的十水硫酸钠结晶器。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是
一种十水硫酸钠结晶器，包括筒体、置于筒体側壁下部的物料出口管、安装在筒体 顶部的调速电机和减速机、垂直置于筒体内部的搅拌器传动轴，搅拌器传动轴一端与减 速机相连，另一端安装有搅拌器桨叶；筒体内部安装有一个只具有侧壁、无上盖和下底 的圆筒形的导流筒，该导流筒上口设在液流面以下，导流筒下口与筒体底部留有间隙， 导流筒内径小于筒体内径，搅拌器桨叶置于导流筒内部；筒体底部边缘为倒锥形，底部 中心有一个正锥形凸起，正锥形凸起顶部与导流筒中心相对；筒体内壁均匀分布3 5个 垂直的挡板，挡板的高度高于导流筒的高度。其中，筒体侧壁上部均匀份布3~5个冷冻回流管，筒体外侧围绕有一根圆形汇总管， 圆形汇总管与结晶器外的冷冻换热装置相连，所有冻回流管的出口通过管道与圆形汇总 管相连通。
其中，筒体底部设有结晶器排尽管。
其中，导流筒通过上支撑和下支撑固定在筒体内部。所述的上支撑为3个均匀分布 的条状部件，该条状部件一端与筒体侧壁相连，另一端与导流筒侧壁上部相连。所述的 下支撑为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体底部相连，另一端与导流筒 侧壁下部相连。
使用时该结晶器时，将需要处理的物料加入到本实用新型结晶器中，当物料的液位 达到并超过冷冻回流出口管，用泵将物料送到冷冻换热器进行循环冷冻，温度下降到物 料中硫酸钠溶解度达到过饱和时，物料中开始有十水硫酸钠晶体析出形成晶核。由于搅 拌的作用，物料在本实用新型结晶器导流筒中间和导流筒外侧与筒体形成的空间内循环 混合流动。晶核周围的物料中的硫酸钠在晶核上析出形成细晶，过饱和度趋于饱和。由 于搅拌的作用，细晶周围的饱和物料不断被较远处的物料混合取代，使细晶周围的物料 再达到过饱和，新的硫酸钠在细晶上析出，这一过程的连续进行，晶体不断长大。由于 搅拌的作用，物料在导流筒内外进行循环流动，双锥体结构及筒壁的挡板可以使物料形 成稳定循环流动状态，由此物料中的晶体是悬浮在物料中的，通过调节搅拌器旋转速度， 控制物料的循环强度，当晶体颗粒达到一定时，由于重量增加，物料的循环将不能再将 大颗粒晶体悬浮起来，所有大颗粒晶体将更多的集中在循环结晶器的底部，所以将循环 结晶器底部达到要求的物料抽出送分离沉降处理。这些物料中十水硫酸钠晶体平均粒径 达到0.25mm以上，基本消除母液中的十水硫酸钠结晶过饱和度，在沉降器中不再产生 细晶颗粒，十水硫酸钠晶体颗粒沉降彻底，分离后溢流的清液中硫酸钠含量小于等于7.5 g/L。
有益效果本实用新型的十水硫酸钠结晶器采用独特的结构设计，使十水硫酸钠晶 体的平均粒径达到0.25mm以上。可应用于卤水冷冻法脱硝工艺中硫酸钠的结晶去除， 取代常用工艺中的中间循环槽，充分保证卤水中氯化钠与硫酸钠的分离，满足制碱工业 对氯化钠盐水的质量要求，使盐硝伴生的岩盐资源以较低的能量消耗得到综合利用。本 实用新型结晶器运转周期长，能耗低，成本低，便于操作，属于一种无三废污染的绿色 装置，特别适合用于利用岩盐资源生产烧碱，实现以卤制碱。
图1为本实用新型十水硫酸钠结晶器的主视图。图2为本实用新型十水硫酸钠结晶器的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型做进一步详细说明。 图1为本实用新型十水硫酸钠结晶器的主视图，图2为它的俯视图。 由图可知，本实用新型的十水硫酸钠结晶器，包括筒体4、置于筒体4侧壁下部的 物料出口管16、安装在筒体4顶部的调速电机10和减速机9、垂直置于筒体4内部的 搅拌器传动轴12,搅拌器传动轴12 —端与减速机9相连，另一端安装有搅拌器桨叶15， 搅拌器部分(包括调速电机IO、减速机9、搅拌器传动轴12和搅拌器桨叶15)通过顶 部支架7固定在筒体4的顶部。
筒体4内部安装有一个只具有侧壁、无上盖和下底的圆筒形的导流筒14，该导流筒 14上口设在液流面以下，导流筒14下口与筒体4底部留有间隙，导流筒14内径小于筒 体4内径，搅拌器桨叶15置于导流筒14内部。导流筒14通过上支撑13和下支撑2固 定在筒体4内部。上支撑13为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体4侧 壁相连，另一端与导流筒14侧壁上部相连。下支撑2为3个均匀分布的条状部件，该 条状部件一端与筒体4底部相连，另一端与导流筒14侧壁下部相连。
筒体4底部边缘为倒锥形，底部中心有一个正锥形凸起l,从侧面看呈W形，正锥 形凸起1底面外径与导流筒14外径相同，正锥形凸起1顶部与导流筒14中心相对。 筒体4内壁均匀分布4个垂直的挡板3,挡板3的高度高于导流筒14的高度。 筒体4侧壁上部均匀份布4个冷冻回流管6，筒体4外侧围绕有一根圆形汇总管5， 圆形汇总管5与结晶器外的冷冻换热装置相连，所有冻回流管6的出口通过管道与圆形 汇总管5相连通，溢出的物料在圆形汇总管5汇集后，再通过泵打到冷冻换热装置中， 进行循环降温。
筒体4底部设有结晶器排尽管18。
将本实用新型应用于卤水冷冻法脱硝工艺中硫酸钠的结晶去除，具体操作过程如 下卤水温度为25'C,流量为20m3/11，卤水中含氯化钠为280 290g/L，硫酸钠为20 35g/L,卤水经预冷后为l(TC进入结晶器，卤水在结晶器和冷冻换热器内循环冷冻，结 晶温度为-5'C，结晶后的盐浆送沉降器进行重力沉降，沉降溢流的清液含氯化钠为280 2卯g/L，硫酸钠为6.7 g/L，清液卤水供后道工序使用，Na2SO4.10H2O晶体粒度0.25 mm。
权利要求1、一种十水硫酸钠结晶器，包括筒体(4)、置于筒体(4)侧壁下部的物料出口管(16)、安装在筒体(4)顶部的调速电机(10)和减速机(9)、垂直置于筒体(4)内部的搅拌器传动轴(12)，搅拌器传动轴(12)一端与减速机(9)相连，另一端安装有搅拌器桨叶(15)，其特征在于筒体(4)内部安装有一个只具有侧壁、无上盖和下底的圆筒形的导流筒(14)，该导流筒(14)上口设在液流面以下，导流筒(14)下口与筒体(4)底部留有间隙，导流筒(14)内径小于筒体(4)内径，搅拌器桨叶(15)置于导流筒(14)内部；筒体(4)底部边缘为倒锥形，底部中心有一个正锥形凸起(1)，正锥形凸起(1)顶部与导流筒(14)中心相对；筒体(4)内壁均匀分布3～5个垂直的挡板(3)，挡板(3)的高度高于导流筒(14)的高度。
2、 根据权利要求1所述的十水硫酸钠结晶器，其特征在于筒体(4)侧壁上部均匀份布3~5个冷冻回流管(6)，筒体(4)外侧围绕有一根圆形汇总管(5)，圆形汇总管(5)与结晶器外的冷冻换热装置相连，所有冻回流管(6)的出口通过管道与圆形汇总管(5)相连通。
3、 根据权利要求1所述的十水硫酸钠结晶器，其特征在于筒体(4)底部设有结晶器排尽管(18)。
4、 根据权利要求1所述的十水硫酸钠结晶器，其特征在于导流筒(14)通过上支撑(13)和下支撑(2)固定在筒体(4)内部。
5、 根据权利要求4所述的十水硫酸钠结晶器，其特征在于所述的上支撑(13)为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体(4)侧壁相连，另一端与导流筒(14)侧壁上部相连。
6、 根据权利要求4所述的十水硫酸钠结晶器，其特征在于所述的下支撑(2)为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体(4)底部相连，另一端与导流筒(14)侧壁下部相连。
专利摘要本实用新型公开了一种十水硫酸钠结晶器，包括筒体、置于筒体侧壁下部的物料出口管、安装在筒体顶部的调速电机和减速机、垂直置于筒体内部的搅拌器传动轴，搅拌器传动轴一端与减速机相连，另一端安装有搅拌器桨叶；筒体内部安装有一个圆筒形的导流筒，该导流筒上口设在液流面以下，下口与筒体底部留有间隙，导流筒内径小于筒体内径，搅拌器桨叶置于导流筒内部；筒体底部边缘为倒锥形，底部中心有一个正锥形凸起；筒体内壁均匀分布3～5个垂直的挡板，挡板的高度高于导流筒的高度。本实用新型的十水硫酸钠结晶器采用独特的结构设计，使十水硫酸钠晶体的平均粒径达到0.25mm以上，且运转周期长，能耗低，成本低，便于操作。
文档编号C01D5/00GK201276426SQ20082016077
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月20日 优先权日2008年10月20日
发明者季玉祥, 张晓军, 沙作良, 潘家斌, 王凤鸣, 袁建军 申请人:江苏安邦电化有限公司