一种重质纯碱生产用结晶器的制作方法

本发明属于纯碱制备技术领域，具体的说是一种重质纯碱生产用结晶器。

背景技术：

重质纯碱随化学成份的优劣分为普通重质纯碱和优质重质纯碱，随物理性质不同(主要指重度)分为普通重质纯碱和超重质纯碱，重质纯碱和轻质纯碱相比，重质纯碱由于其重度大，因此包装材料省，运输、贮存费用低，在使用过程中，碱尘不易飞扬，大大减轻了飞扬损失和环境污染，如果化学成份进入优质重质纯碱档次，还能减轻设备腐蚀，增加设备换热能力而深受用户欢迎。

现有技术中也出现了一些用于生产重质纯碱的结晶器，如申请号为87217100的一项中国专利公开了一种生产重质纯碱和—水碳酸钠的结晶器，本结晶器是一个主体为长筒形下部为锤形的水合结晶器，其中部有一导流筒，筒四周装有3～5块可拆卸的分流板，用来防止旋流，在导流筒下端处有一个螺旋桨，其转速由位于结晶器顶部的调速电机和减速机控制，螺旋桨叶轮采用涂敷非金属的塑料或铸钢制成，这种螺旋桨可减轻对结晶的碰撞。

该技术方案的一种生产重质纯碱和—水碳酸钠的结晶器，可以生产一水碳酸钠的结晶，但是该技术方案中使用螺旋桨搅拌碳酸钠和水的混合溶液，不仅搅拌的范围过小，同时螺旋桨在旋转的过程中还会将反应生成的结晶破坏，直接影响了结晶生产的速率；且该结晶器内部缺少清理装置，当碳酸钠和水反应结束后，结晶器的内壁会附着结晶而无法清除；使得该技术方案受到限制。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，以解决现有技术中结晶器产生结晶的速率低下以及结晶器缺少清理装置的问题，本发明提出了一种重质纯碱生产用结晶器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种重质纯碱生产用结晶器，包括电机、进料口、出料口、工作腔和控制器；所述控制器用于控制结晶器工作；所述进料口和出料口内均设有电动阀；所述工作腔的外侧设有蒸汽储存罐，蒸汽储存罐以转动杆为基准对称设置，工作腔的侧壁上固接有曝气板，蒸汽储存罐通过一号气管与曝气板连通；所述工作腔内壁的上方设有一号集气室，一号集气室上方的一侧设有开口，开口内设有压力阀；所述工作腔的外侧设有二号气管，二号气管的一端穿过工作腔与一号集气室连通；所述电机位于工作腔顶部的中部、其输出端贯穿工作腔的顶部并延伸至工作腔内，电机位于工作腔内部的一端固接有转动杆，转动杆远离电机的一端固接支撑板，支撑板的下方设有螺旋式弹簧，螺旋式弹簧的最外圈与支撑板固接，螺旋式弹簧的最内圈固接有移动杆，移动杆的下方固接限位块；所述电机转动带动螺旋式弹簧旋转；所述限位块的下方设有拉伸单元，拉伸单元用于使螺旋式弹簧在旋转时上下波动从而形成龙卷风式旋转；所述拉伸单元包括刚性绳、滑轮、拨动杆、固定杆、弹性绳和二号集气室；所述滑轮位于限位块的下方，滑轮以移动杆为基准对称设置；所述刚性绳缠绕在移动杆上且通过滑轮移动；所述拨动杆的一端与滑轮固接、另一端与固定杆铰接，固定杆远离拨动杆的一端与工作腔内壁固接；所述二号集气室位于工作腔的外侧且与工作腔固接，二号集气室内部设有一号推板和缓震板，一号推板和缓震板均通过弹簧与二号集气室的内壁连接，一号推板与二号集气室形成闭合空间，所述一号推板的上方开设有通孔，通孔处设有压力阀；所述工作腔和二号集气室的侧壁上均开设有通槽，弹性绳的一端与拨动杆固接、另一端穿过通槽与一号推板固接；所述二号气管远离一号集气室的一端和二号集气室与一号推板形成的闭合空间相连通，且二号气管位于二号集气室的一端设有压力阀；所述二号集气室的底部连通有三号气管，三号气管远离二号集气室的一端与蒸汽储存罐相连通；所述二号气管内的蒸汽进入二号集气室内后使一号推板移动，一号推板移动时拉动拨动杆使螺旋式弹簧向下移动；本发明通过电机带动螺旋式弹簧旋转，可提高碳酸钠和水反应的速率，使其快速生成结晶，且螺旋式弹簧在旋转时不易对生成的结晶产生破坏，同时通过设计拉伸单元，可以使螺旋式弹簧在旋转的过程中上下波动从而形成龙卷风式旋转，带动碳酸钠和水的混合溶液呈龙卷风式旋转，进一步提高了结晶生成效率的同时，可以将反应生成的重度较小的结晶聚集在一起向工作腔的上方移动，重度较小的结晶在向上移动过程中不断的融合在一起形成重度较大的结晶，提高了重质纯碱的产量。

优选的，所述限位块的拐角处均经过倒圆角处理，倒圆角处理的限位块减少了其与刚性绳之间的摩擦，提高了刚性绳的使用寿命。

优选的，所述通槽的内壁设有积液舱，积液舱的一侧与通槽固接，积液舱采用弹性材料制造，积液舱内充满水银，水银在受热后膨胀；本发明通过使用水银，当水银在受热以后膨胀使积液舱膨胀，积液舱膨胀将通槽封闭，防止碳酸钠和水的混合溶液漏出。

优选的，所述积液舱远离通槽的一侧上均匀布置有倒刺；本发明通过在积液舱的外侧设置倒刺，一方面可以将弹性绳上的结晶刮除，另一方面可用来固定弹性绳。

优选的，所述工作腔内设有清理单元，清理单元用于刮除曝气板上的结晶；所述清理单元包括固定板、二号推板、活动杆和清理块；所述固定板和二号推板均位于一号集气室内，且固定板与集气室的内壁固接，固定板位于一号集气室开口处的下方，固定板上设有开口，开口处设有压力阀，固定板与一号集气室形成闭合空间；所述二号推板位于固定板的下方且二号推板的端部与一号集气室的侧壁接触，二号推板通过弹簧与一号集气室连接；所述活动杆的一端与二号推板固接、另一端贯穿一号集气室与清理块连接，蒸汽进入一号集气室内带动二号推板移动，二号推板移动时带动活动杆移动，活动杆移动时推动清理块移动对曝气板上的结晶进行刮除；本发明通过设计清理单元，可利用蒸汽产生的动力带动清理块移动将曝气板上的结晶刮除，防止生成的结晶腐蚀结晶器和防止结晶的浪费，提高了结晶器的使用寿命和资源的利用率。

将进料口的电动阀打开，倒入碳酸钠和水的混合溶液，关闭进料口的电动阀，启动电机，在启动电机的同时打开蒸汽储存罐，蒸汽储存罐内的蒸汽经一号气管流入曝气板内，最后经曝气板排入工作腔内，电机转动带动转动杆转动，转动杆转动时带动固定板旋转，固定板旋转时带动螺旋式弹簧旋转，螺旋式弹簧旋转带动碳酸钠和水的混合溶液旋转，提高了碳酸钠和水反应的速率，使其能快速生成结晶，同时螺旋式弹簧在旋转的过程中产生离心力，将碳酸钠和水反应产生的较小的结晶聚集在一起，较小的结晶在不断聚集的过程中融合在一起；此时较大的结晶因为重力下落聚集在出料口；蒸汽在与碳酸钠和水的混合溶液接触时，提高了碳酸钠与水反应生成结晶的速率，随着工作腔内蒸汽含量的不断增加，当工作腔内蒸汽的含量达到峰值时，一号集气管开口处的压力阀打开，蒸汽进入一号集气室内，当一号集气室与固定板之间的蒸汽含量达到峰值时，固定板上的压力阀打开，蒸汽瞬间与二号推板接触，蒸汽产生的冲击力推动二号推板向下移动，二号推动向下移动的过程中推动活动杆向下移动，活动杆向下移动时推动清理块向下移动，将曝气板上附着的结晶刮除，防止生成的结晶腐蚀结晶器和防止结晶的浪费，提高了结晶器的使用寿命和资源的利用率；当蒸汽在推动二号推板的同时也进入二号气管内，当二号气管内的蒸汽含量达到顶峰时，二号气管上的压力阀打开，二号气管内的蒸汽瞬间进入二号集气室内推动一号推板向下移动，二号推板向下移动的过程中拉动弹性绳向下移动，弹性绳向下移动的过程中带动拨动杆向工作腔的侧壁移动，拨动杆移动时带动移动杆向下移动，移动杆向下移动时带动螺旋式弹簧向下拉伸，而此时螺旋式弹簧处于旋转的过程中，螺旋式弹簧又在向下拉伸，使螺旋式弹簧呈现龙卷风式旋转，带动碳酸钠与水的混合溶液呈龙卷风式旋转，一方面，带动反应生成的重度较大的结晶旋转后从螺旋式弹簧的最外圈排出后落至出料口；另一方面，螺旋式弹簧呈龙卷风式旋转时将重度较小的结晶不断的聚集在一起向工作腔的上方移动，重度较小的结晶在向上移动过程中不断的融合在一起形成重度较大的结晶，最后经螺旋式弹簧的最外圈旋转排出落至出料口，最后重度较大的结晶聚集在出料口由出料口排出。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种重质纯碱生产用结晶器，结构奇特，通过电机带动螺旋式弹簧旋转，可以提高碳酸钠和水反应的速率使其快速生成结晶，而通过拉伸单元拉动螺旋式弹簧，可以使弹簧在旋转的过程中上下波动从而使工作腔内碳酸钠和水的混合溶液呈龙卷风式旋转，进一步提高了碳酸钠和水反应生成结晶的速率。

2.本发明所述的一种重质纯碱生产用结晶器，动作连贯，通过螺旋式弹簧工作中呈现的龙卷风式的旋转，一方面可将反应生成的重度较大的结晶旋转至出料口；另一方面，可将重度较小的结晶聚集，而重度较小的结晶在聚集后会融合成重度较大的结晶从螺旋式弹簧边缘处排出；通过螺旋式弹簧龙卷风式的旋转，提高了重度较大的结晶的产量，可以得到更多的重质纯碱，提高了本结晶器的使用效果。

3.本发明所述的一种重质纯碱生产用结晶器，使用寿命长，结晶器内部清理方便，通过设计清理单元，一方面可将工作中附着于结晶器内的结晶刮除，防止结晶腐蚀结晶器；另一方面可防止结晶的浪费，提高了资源的利用率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明工作时的主视图；

图3是图1中a处的向视图；

图4是图1中b处的局部放大图；

图中：工作腔1、蒸汽储存罐2、曝气板3、一号气管4、一号集气室5、二号气管6、转动杆7、支撑板71、螺旋式弹簧72、移动杆73、限位块74、拉伸单元8、刚性绳81、滑轮82、拨动杆83、固定杆84、弹性绳85、二号集气室86、一号推板87、缓震板88、通槽9、三号气管91、积液舱92、倒刺93、清理单元10、固定板101、二号推板102、活动杆103、清理块104。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图4所示，本发明所述的一种重质纯碱生产用结晶器，包括电机、进料口、出料口、工作腔1和控制器；所述控制器用于控制结晶器工作；所述进料口和出料口内均设有电动阀；所述工作腔1的外侧设有蒸汽储存罐2，蒸汽储存罐2以转动杆7为基准对称设置，工作腔1的侧壁上固接有曝气板3，蒸汽储存罐2通过一号气管4与曝气板3连通；所述工作腔1内壁的上方设有一号集气室5，一号集气室5上方的一侧设有开口，开口内设有压力阀；所述工作腔1的外侧设有二号气管6，二号气管6的一端穿过工作腔1与一号集气室5连通；所述电机位于工作腔1顶部的中部、其输出端贯穿工作腔1的顶部并延伸至工作腔1内，电机位于工作腔1内部的一端固接有转动杆7，转动杆7远离电机的一端固接支撑板71，支撑板71的下方设有螺旋式弹簧72，螺旋式弹簧72的最外圈与支撑板71固接，螺旋式弹簧72的最内圈固接有移动杆73，移动杆73的下方固接限位块74；所述电机转动带动螺旋式弹簧72旋转；所述限位块74的下方设有拉伸单元8，拉伸单元8用于使螺旋式弹簧72在旋转时上下波动从而形成龙卷风式旋转；所述拉伸单元8包括刚性绳81、滑轮82、拨动杆83、固定杆84、弹性绳85和二号集气室86；所述滑轮82位于限位块74的下方，滑轮82以移动杆73为基准对称设置；所述刚性绳81缠绕在移动杆73上且通过滑轮82移动；所述拨动杆83的一端与滑轮82固接、另一端与固定杆84铰接，固定杆84远离拨动杆83的一端与工作腔1内壁固接；所述二号集气室86位于工作腔1的外侧且与工作腔1固接，二号集气室86内部设有一号推板87和缓震板88，一号推板87和缓震板88均通过弹簧与二号集气室86的内壁连接，一号推板87与二号集气室86形成闭合空间，所述一号推板87的上方开设有通孔，通孔处设有压力阀；所述工作腔1和二号集气室86的侧壁上均开设有通槽9，弹性绳85的一端与拨动杆83固接、另一端穿过通槽9与一号推板87固接；所述二号气管6远离一号集气室5的一端和二号集气室86与一号推板87形成的闭合空间相连通，且二号气管6位于二号集气室86的一端设有压力阀；所述二号集气室86的底部连通有三号气管91，三号气管91远离二号集气室86的一端与蒸汽储存罐2相连通；所述二号气管6内的蒸汽进入二号集气室86内后使一号推板87移动，一号推板87移动时拉动拨动杆83使螺旋式弹簧72向下移动；本发明通过电机带动螺旋式弹簧72旋转，可提高碳酸钠和水反应的速率，使其快速生成结晶，且螺旋式弹簧72在旋转时不易对生成的结晶产生破坏，同时通过设计拉伸单元8，可以使螺旋式弹簧72在旋转的过程中上下波动从而形成龙卷风式旋转，带动碳酸钠和水的混合溶液呈龙卷风式旋转，进一步提高了结晶生成效率的同时，可以将反应生成的重度较小的结晶聚集在一起向工作腔1的上方移动，重度较小的结晶在向上移动过程中不断的融合在一起形成重度较大的结晶，提高了重质纯碱的产量。

作为本发明的一种具体实施方式，所述限位块74的拐角处均经过倒圆角处理，倒圆角处理的限位块74减少了其与刚性绳81之间的摩擦，提高了刚性绳81的使用寿命。

作为本发明的一种具体实施方式，所述通槽9的内壁设有积液舱92，积液舱92的一侧与通槽9固接，积液舱92采用弹性材料制造，积液舱92内充满水银，水银在受热后膨胀；本发明通过使用水银，当水银在受热以后膨胀使积液舱92膨胀，积液舱92膨胀将通槽9封闭，防止碳酸钠和水的混合溶液漏出。

作为本发明的一种具体实施方式，所述积液舱92远离通槽9的一侧上均匀布置有倒刺93；本发明通过在积液舱92的外侧设置倒刺93，一方面可以将弹性绳85上的结晶刮除，另一方面可用来固定弹性绳85。

作为本发明的一种具体实施方式，所述工作腔1内设有清理单元10，清理单元10用于刮除曝气板3上的结晶；所述清理单元10包括固定板101、二号推板102、活动杆103和清理块104；所述固定板101和二号推板102均位于一号集气室5内，且固定板101与集气室的内壁固接，固定板101位于一号集气室5开口处的下方，固定板101上设有开口，开口处设有压力阀，固定板101与一号集气室5形成闭合空间；所述二号推板102位于固定板101的下方且二号推板102的端部与一号集气室5的侧壁接触，二号推板102通过弹簧与一号集气室5连接；所述活动杆103的一端与二号推板102固接、另一端贯穿一号集气室5与清理块104连接，蒸汽进入一号集气室5内带动二号推板102移动，二号推板102移动时带动活动杆103移动，活动杆103移动时推动清理块104移动对曝气板3上的结晶进行刮除；本发明通过设计清理单元10，可利用蒸汽产生的动力带动清理块104移动将曝气板3上的结晶刮除，防止生成的结晶腐蚀结晶器和防止结晶的浪费，提高了结晶器的使用寿命和资源的利用率。

工作时，首先将进料口的电动阀打开，倒入碳酸钠和水的混合溶液，关闭进料口的电动阀，启动电机，在启动电机的同时打开蒸汽储存罐2，蒸汽储存罐2内的蒸汽经一号气管4流入曝气板3内，最后经曝气板3排入工作腔1内，电机转动带动转动杆7转动，转动杆7转动时带动固定板101旋转，固定板101旋转时带动螺旋式弹簧72旋转，螺旋式弹簧72旋转带动碳酸钠和水的混合溶液旋转，提高了碳酸钠和水反应的速率，使其能快速生成结晶，同时螺旋式弹簧72在旋转的过程中产生离心力，将碳酸钠和水反应产生的较小的结晶聚集在一起，较小的结晶在不断聚集的过程中融合在一起；此时较大的结晶因为重力下落聚集在出料口；蒸汽在与碳酸钠和水的混合溶液接触时，提高了碳酸钠与水反应生成结晶的速率，随着工作腔1内蒸汽含量的不断增加，当工作腔1内蒸汽的含量达到峰值时，一号集气管开口处的压力阀打开，蒸汽进入一号集气室5内，当一号集气室5与固定板101之间的蒸汽含量达到峰值时，固定板101上的压力阀打开，蒸汽瞬间与二号推板102接触，蒸汽产生的冲击力推动二号推板102向下移动，二号推动向下移动的过程中推动活动杆103向下移动，活动杆103向下移动时推动清理块104向下移动，将曝气板3上附着的结晶刮除，防止生成的结晶腐蚀结晶器和防止结晶的浪费，提高了结晶器的使用寿命和资源的利用率；当蒸汽在推动二号推板102的同时也进入二号气管6内，当二号气管6内的蒸汽含量达到顶峰时，二号气管6上的压力阀打开，二号气管6内的蒸汽瞬间进入二号集气室86内推动一号推板87向下移动，二号推板102向下移动的过程中拉动弹性绳85向下移动，弹性绳85向下移动的过程中带动拨动杆83向工作腔1的侧壁移动，拨动杆83移动时带动移动杆73向下移动，移动杆73向下移动时带动螺旋式弹簧72向下拉伸，而此时螺旋式弹簧72处于旋转的过程中，螺旋式弹簧72又在向下拉伸，使螺旋式弹簧72呈现龙卷风式旋转，带动碳酸钠与水的混合溶液呈龙卷风式旋转，一方面，带动反应生成的重度较大的结晶旋转后从螺旋式弹簧72的最外圈排出后落至出料口；另一方面，螺旋式弹簧72呈龙卷风式旋转时将重度较小的结晶不断的聚集在一起向工作腔1的上方移动，重度较小的结晶在向上移动过程中不断的融合在一起形成重度较大的结晶，最后经螺旋式弹簧72的最外圈旋转排出落至出料口，最后重度较大的结晶聚集在出料口由出料口排出，将得到的重度较大的结晶晾干后即得到了重质纯碱。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。