一种碳酸氢钠反应结晶器的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于涉及烟气净化生产领域，具体涉及一种碳酸氢钠反应结晶器，包括：反应器主体（1）、液体进料口（102）、固体进料口（103）、排气口（104）、出料口（105）、淘析返料口（106）、溶解反应区（2）、中心筒（3）、成长区（4）、晶浆区（5）和结晶区（6）,所述的排气口（104）设置在反应器主体（1）右侧的顶端，所属的固体进料口（103）设置在反应器主题（1）的左侧的顶端，所述的出料口（105）设置在反应结晶器（1）的底部，所述的淘析返料口（106）设置在晶浆区（5）的右侧，所述的溶解反应区（2）上设置有液体进料口（102），所述的中心筒（3）、所述的成长区（4）、晶浆区（5）和结晶区（6）从上往下依次设置。
【专利说明】一种碳酸氢钠反应结晶器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于涉及烟气净化生产领域，具体涉及碳酸氢钠生产及芒硝制碱中碳酸氢钠的制备领域，尤其涉及一种碳酸氢钠反应结晶器。
【背景技术】
[0002]本实用新型是一种碳酸氢钠生产的系统，其中主要涉及反应结晶，反应结晶是指气体与液体或液体与液体之间进行化学反应产生难溶或不溶固相物质的过程。反应结晶法可以使一些易生成沉淀的物质与其它化合物分离，从而达到纯化的目的。反应结晶过程有高选择性的特点，常用于产品的分离提纯。
[0003]反应设备内部温度、溶液pH值容易控制。反应结晶器结构简单、能耗低，而且结晶粒度分布均匀，可按要求生产纯度较高的大晶，晶粒均匀易于过滤，对产品的质量是一个很大的提闻。
[0004]反应结晶器内壁和导流筒部分抛光以减少结壁现象可配晶体消除装置；上部微细晶体进细晶消除器后变为过饱和溶液回结晶器继续结晶。
[0005]长期以来，在化工行业碳酸氢钠的生产中，反应结晶器型式一般采用釜式全混式结晶器或者是晶体成长型结晶器。
[0006]如专利号为为CN200910102719.5，实用新型名称为:一种碘结晶器，其特征包括
(I)结晶器内部采用钢网PO作为内衬；(2)在结晶器锥底增设一个小平台；(3)结晶器有多个氧化剂加入点；(4)结晶器的搅拌器为变频调节模式，根据晶体形成过程的特点改变搅拌器频率；(5)结晶器器壁上开有目视孔；(6)结晶器内部装有折流挡板，使晶体之间或晶体与器壁、搅拌器等碰撞时产生微小晶粒诱导发生二次成核，让晶体形成特定的晶形。
[0007]如专利号为CN201020275105.5，实用新型名称为:连铸机结晶器铜管保护装置，摘要为:本实用新型涉及一种连铸机结晶器铜管保护装置，它包括结晶器铜管下半部分内部装结晶器铜管保护套圈，该保护套圈内竖排放一堆冷钢，冷钢插在铁屑里，铁屑铺撒在引锭杆端部的木板垫片上，引锭杆的引锭头穿过木板垫片进入结晶器铜管保护套圈。
[0008]又如专利号为CN201320826851.2，实用新型名称为:结晶器搅拌电机摘要为:本实用新型公开了一种带有搅拌顶出装置的可批量结晶的结晶器，包括支撑板、电磁腔、结晶器和液压器，支撑板底部固定连接有液压器；支撑板上固定设置有顶柱支撑杆，顶柱支撑杆顶部固定连接有顶柱；顶柱设置在结晶器底部；结晶器侧面设置有冷却水管，冷却水管外侧设置有电磁腔；结晶器顶部设置有电机连接板，电机连接板下部固定设置有搅拌电机，搅拌电机上设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶。
实用新型内容
[0009]一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于包括:反应器主体、液体进料口、固体进料口、排气口、出料口、淘析返料口、溶解反应区、中心筒、成长区、晶浆区和结晶区，所述的排气口设置在反应器主体右侧的顶端，所属的固体进料口设置在反应器主题的左侧的顶端，所述的出料口设置在反应结晶器的底部，所述的淘析返料口设置在晶浆区的右侧，所述的溶解反应区上设置有液体进料口，所述的中心筒、所述的成长区、晶浆区和结晶区从上往下依次设置。
[0010]所述的结晶器设备筒体高度和设备直径之比为4:2。
[0011]一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于还包括:转动轴承、搅拌涡轮机、搅拌桨叶、第二搅拌浆叶和搅拌柱，所述的转动轴承、搅拌涡轮机、搅拌桨叶、第二搅拌浆叶和搅拌柱依次连接，所属的第二搅拌浆叶的浆叶与搅拌浆叶的半径之比为1:2。
[0012]所述的搅拌桨包括两片相同的桨叶。
[0013]所述的搅拌浆叶的直径为该处设备直径的1/2 ;中间晶体介稳及成长区的搅拌器为桨式推进式搅拌器，第二搅拌桨叶的直径为该处设备直径的1/3 ;最下部的晶浆区搅拌采取框式搅拌器，搅拌框直径为该处设备直径的1/2。
[0014]所述的反应器主体的外形的上部为带有椭圆封头的圆形筒体，反应器主体的中下部为带有倒圆台的圆形筒体，反应器主体的下部为带有晶浆收集腿的晶浆区。
[0015]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:所述反应结晶器工艺控制具体为:a.首先液体的钠盐溶液在进入反应结晶器前的管线上，通过电磁流量计和气动调节阀连锁实现流量的稳定控制，固体碳酸氢铵的进入则由皮带秤和钠盐的进料流量连锁实现控制经过旋转阀进入反应结晶器，固体冻盐的返回，则是由卧式合塞式双级推料离心机或真空带式过滤机分离出来后经过螺旋或皮带输送机返回，正常状态下，流量基本稳定，不需要特别控制；b.本反应结晶器的温度的控制，由于本结晶器各种物料的进料温度均不一样，所以靠调整进料钠盐溶液的温度就可实现整个结晶器温度的稳定控制(35°C—40°C )，而不需要外部换热器，在本反应结晶器的整个温度控制的设计上，由于复分解反应的放热和碳酸氢钠结晶的结晶热均较小，所以一般忽略不计；c.所有物料进入反应结晶器后，在结晶器上部的反应溶解区固体溶解并与钠盐反应，后进入中部的结晶介稳及成长区，最后进入下部的晶浆区，并被泵抽出送入离心机实现固液分离；d.由于所申请的反应结晶器为连续结晶器，所以以上描述的过程在设备的实际运行过程中都是同步进行的，只是通过合理的工艺控制让整个体系实现一种动态平衡；固体碳酸氢铵下料通过旋转阀和皮带计量秤连锁、皮带计量秤和液体钠盐进料流量连锁实现进料的稳定。
[0016]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:在生产反应时，钠盐溶液每小时进料流量:6.5 m3—7m3 ，进料温度:50°C—60°C。
[0017]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:在生产反应时，固体碳酸氢铵投料量:2.2t/h，温度:环境温度；固体冻盐返回量:4t/h，温度:0°C ;碳酸氢钠出料每小时出料流量:9 m3一1m30
[0018]本实用新型的有益效果:
[0019]本实用新型是一种碳酸氢钠生产的系统，其中主要涉及反应结晶，反应结晶是指气体与液体或液体与液体之间进行化学反应产生难溶或不溶固相物质的过程。反应结晶法可以使一些易生成沉淀的物质与其它化合物分离，从而达到纯化的目的。反应结晶过程有高选择性的特点，常用于产品的分离提纯。
[0020]反应设备内部温度、溶液pH值容易控制。反应结晶器结构简单、能耗低，而且结晶粒度分布均匀，可按要求生产纯度较高的大晶，晶粒均匀易于过滤，对产品的质量是一个很大的提闻。
[0021]反应结晶器内壁和导流筒部分抛光以减少结壁现象可配晶体消除装置；上部微细晶体进细晶消除器后变为过饱和溶液回结晶器继续结晶。
[0022]本实用新型是一种全混型结晶器和成长型结晶器的有机结合。既有全混型结晶器结构简单、设备占地小、操作控制容易、运行效率高的优点，又在很大程度上体现了成长型结晶器晶体颗粒相对粗大，晶体粒度分布相对均匀的优点。
[0023]【专利附图】
【附图说明】:
[0024]图1为本实用新型的整体结构图；
[0025]反应器主体1、液体进料口 102、固体进料口 103、排气口 104、出料口 105、淘析返料口 106、溶解反应区2、中心筒3、成长区4、晶浆区5、结晶区6，转动轴承7、搅拌涡轮机8、搅拌桨叶9、第二搅拌桨叶901、搅拌柱10。
[0026]【具体实施方式】:
[0027]实施例1:
[0028]一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于包括:反应器主体1、液体进料口 102、固体进料口 103、排气口 104、出料口 105、淘析返料口 106、溶解反应区2、中心筒3、成长区4、晶浆区5和结晶区6，所述的排气口 104设置在反应器主体I右侧的顶端，所属的固体进料口 103设置在反应器主题I的左侧的顶端，所述的出料口 105设置在反应结晶器I的底部，所述的淘析返料口 106设置在晶浆区5的右侧，所述的溶解反应区2上设置有液体进料口102，所述的中心筒3、所述的成长区4、晶浆区5和结晶区6从上往下依次设置。
[0029]所述的结晶器设备筒体高度和设备直径之比为4:2。
[0030]一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于还包括:转动轴承7、搅拌涡轮机8、搅拌桨叶9、第二搅拌浆叶901和搅拌柱10，所述的转动轴承7、搅拌涡轮机8、搅拌桨叶9、第二搅拌浆叶901和搅拌柱10依次连接，所属的第二搅拌浆叶901的浆叶与搅拌浆叶9的半径之比为1:2。
[0031]所述的搅拌桨9包括两片相同的桨叶。
[0032]所述的搅拌浆叶9的直径为该处设备直径的1/2 ;中间晶体介稳及成长区4的搅拌器为桨式推进式搅拌器，第二搅拌桨叶901的直径为该处设备直径的1/3 ;最下部的晶浆区搅拌采取框式搅拌器，搅拌框直径为该处设备直径的1/2。
[0033]所述的反应器主体I的外形的上部为带有椭圆封头的圆形筒体，反应器主体I的中下部为带有倒圆台的圆形筒体，反应器主体I的下部为带有晶浆收集腿的晶浆区5。
[0034]实施例2:
[0035]一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于包括:反应器主体1、液体进料口 102、固体进料口 103、排气口 104、出料口 105、淘析返料口 106、溶解反应区2、中心筒3、成长区4、晶浆区5和结晶区6，所述的排气口 104设置在反应器主体I右侧的顶端，所属的固体进料口 103设置在反应器主题I的左侧的顶端，所述的出料口 105设置在反应结晶器I的底部，所述的淘析返料口 106设置在晶浆区5的右侧，所述的溶解反应区2上设置有液体进料口102，所述的中心筒3、所述的成长区4、晶浆区5和结晶区6从上往下依次设置。
[0036]所述的结晶器设备筒体高度和设备直径之比为4:2。
[0037]—种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于还包括:转动轴承7、搅拌涡轮机8、搅拌桨叶9、第二搅拌浆叶901和搅拌柱10，所述的转动轴承7、搅拌涡轮机8、搅拌桨叶9、第二搅拌浆叶901和搅拌柱10依次连接，所属的第二搅拌浆叶901的浆叶与搅拌浆叶9的半径之比为1:2。
[0038]所述的搅拌桨9包括两片相同的桨叶。
[0039]所述的搅拌浆叶9的直径为该处设备直径的1/2 ;中间晶体介稳及成长区4的搅拌器为桨式推进式搅拌器，第二搅拌桨叶901的直径为该处设备直径的1/3 ;最下部的晶浆区搅拌采取框式搅拌器，搅拌框直径为该处设备直径的1/2。
[0040]所述的反应器主体I的外形的上部为带有椭圆封头的圆形筒体，反应器主体I的中下部为带有倒圆台的圆形筒体，反应器主体I的下部为带有晶浆收集腿的晶浆区5。
[0041]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:所述反应结晶器工艺控制具体为:a.首先液体的钠盐溶液在进入反应结晶器前的管线上，通过电磁流量计和气动调节阀连锁实现流量的稳定控制，固体碳酸氢铵的进入则由皮带秤和钠盐的进料流量连锁实现控制经过旋转阀进入反应结晶器，固体冻盐的返回，则是由卧式合塞式双级推料离心机或真空带式过滤机分离出来后经过螺旋或皮带输送机返回，正常状态下，流量基本稳定，不需要特别控制；b.本反应结晶器的温度的控制，由于本结晶器各种物料的进料温度均不一样，所以靠调整进料钠盐溶液的温度就可实现整个结晶器温度的稳定控制(35°C—40°C )，而不需要外部换热器，在本反应结晶器的整个温度控制的设计上，由于复分解反应的放热和碳酸氢钠结晶的结晶热均较小，所以一般忽略不计；c.所有物料进入反应结晶器后，在结晶器上部的反应溶解区固体溶解并与钠盐反应，后进入中部的结晶介稳及成长区，最后进入下部的晶浆区，并被泵抽出送入离心机实现固液分离；d.由于所申请的反应结晶器为连续结晶器，所以以上描述的过程在设备的实际运行过程中都是同步进行的，只是通过合理的工艺控制让整个体系实现一种动态平衡；固体碳酸氢铵下料通过旋转阀和皮带计量秤连锁、皮带计量秤和液体钠盐进料流量连锁实现进料的稳定。
[0042]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:在生产反应时，钠盐溶液每小时进料流量:6.5 m3—7m3 ，进料温度:50°C—60°C。
[0043]所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:在生产反应时，固体碳酸氢铵投料量:2.2t/h，温度:环境温度；固体冻盐返回量:4t/h，温度:0°C ;碳酸氢钠出料每小时出料流量:9 m3—10m3。
【权利要求】
1.一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于包括:反应器主体(I)、液体进料口(102)、固体进料口(103)、排气口(104)、出料口(105)、淘析返料口(106)、溶解反应区(2)、中心筒(3)、成长区(4)、晶浆区(5)和结晶区(6)，所述的排气口(104)设置在反应器主体(I)右侧的顶端，所属的固体进料口(103)设置在反应器主题(I)的左侧的顶端，所述的出料口(105)设置在反应结晶器(I)的底部，所述的淘析返料口(106)设置在晶浆区(5)的右侧，所述的溶解反应区(2)上设置有液体进料口(102)，所述的中心筒(3)、所述的成长区(4)、晶浆区(5)和结晶区(6)从上往下依次设置。
2.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:所述的结晶器设备筒体高度和设备直径之比为4:2。
3.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于还包括:转动轴承(7)、搅拌涡轮机(8)、搅拌桨叶(9)、第二搅拌浆叶(901)和搅拌柱(10)，所述的转动轴承(7)、搅拌涡轮机(8 )、搅拌桨叶(9 )、第二搅拌浆叶(901)和搅拌柱(10 )依次连接，所属的第二搅拌浆叶(901)的浆叶与搅拌浆叶(9)的半径之比为1:2。
4.根据权利要求3所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:所述的搅拌桨(9)包括两片相同的桨叶。
5.根据权利要求4所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:所述的搅拌浆叶(9)的直径为该处设备直径的1/2 ;中间晶体介稳及成长区(4)的搅拌器为桨式推进式搅拌器，第二搅拌桨叶(901)的直径为该处设备直径的1/3 ;最下部的晶浆区搅拌采取框式搅拌器，搅拌框直径为该处设备直径的1/2。
6.根据权利要求1所述的一种碳酸氢钠反应结晶器，其特征在于:反应器主体(I)的外形的上部为带有椭圆封头的圆形筒体，反应器主体(I)的中下部为带有倒圆台的圆形筒体，反应器主体(I)的下部为带有晶浆收集腿的晶浆区(5)。
【文档编号】C01D7/24GK204237575SQ201420742005
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月2日 优先权日:2014年12月2日
【发明者】李东林, 汪然, 曾健, 陈洪会 申请人:成都华西堂投资有限公司