循环冷却式流化结晶器的制作方法

本实用新型涉及液体结晶技术领域，具体而言，涉及一种循环冷却式流化结晶器。

背景技术：

小苏打的制造，在工业领域无论是合成碱还是天然碱，使用最广泛的是纯碱碳酸化法，主要原料是纯碱和CO2，其化学反应式为：

Na2CO3(aq)+CO2(g)+H2O(l)=2NaHCO3 (s)。

纯碱碳酸化法小苏打生产过程的核心工艺是纯碱溶液的碳酸化与碳酸氢钠结晶的生成，其碳化结晶过程通常是在碳化塔中进行的，故在传统工艺中，碳化塔是生产操作的关键设备或称作核心设备。

为了实现化学反应和析出结晶的双重功能，碳化塔通常采用菌帽或筛板式的圆柱形立式结构，塔圈有20多节，塔高在20m以上。由于生产过程中有大量结晶析出，塔内壁及塔盘的结疤就是不可避免的。为了维持生产的连续性，前人总结出对塔编组、轮换作业的操作方式，最常用的是3塔一组或4塔一组、各塔轮流进行作业与清洗。显然，碳化塔的编组作业导致了碳化系统管道密集、控制繁琐、操作复杂。除此之外，由于碳化塔的工作原理是反应→饱和→过饱和→析晶，在结晶析出过程没有晶种存在，所以生成的NaHCO3结晶很细，几乎都是针状，很难制得粗大的颗粒，这就使其在需要一定粒度的特殊场合的应用受到了限制。同时该工艺还存在流程长操作复杂，占地大、投资高等其他问题。

技术实现要素：

本实用新型旨在一定程度上解决上述技术问题。

有鉴于此，本实用新型提供了一种循环冷却式流化结晶器，该实用新型以过饱和碳酸氢钠溶液为原料生产出不同粒度的晶体碳酸氢钠，流程简化，操作方便，生产成本低。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种循环冷却式流化结晶器，包括罐体、轴流泵、冷却器和中心回流管。所述罐体的中部设有进料口和取出口，所述罐体外部设有所述冷却器，所述轴流泵的抽液口插入到所述罐体顶部的液体内，所述轴流泵的出液口连接所述冷却器的进液口，所述冷却器的出液口连接所述中心回流管的进液口，所述中心回流管的出液口伸入到所述罐体底部的液体内。

进一步，所述罐体中部设置有检测液体温度的温度检测计。

进一步，所述罐体的中部设置有用于检测晶体密度的密度计。

进一步，所述罐体的顶部设有用于悬清液流出的溢出口。

进一步，所述罐体的顶部设置有盖板。

进一步，所述罐体由上部、中部到底部的横向截面直径逐渐缩小。

本实用新型的技术效果在于：碳酸氢钠过饱和溶液进入罐体内，轴流泵将罐体顶部的碳酸氢钠过饱和溶液吸出，并通过冷却器进行冷却，冷却后的液体通过中心回流管回流到罐体的底部，并与罐体底部的过饱和碳酸氢钠溶液混合，罐体底部的过饱和碳酸氢钠溶液与中心回流管流出的液体混合后温度降低，析出晶体碳酸氢钠，并聚集在罐体的底部形成结晶悬浮液，当密度计检测到罐体内的结晶成长至所需粒径后，将结晶悬浮液从罐体中取出，实现了以过饱和碳酸氢钠生产出不同粒度的晶体碳酸氢钠的目的，操作方便，生产成本低。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种循环冷却式流化结晶器的结构示意图。

其中，1-盖板；2-密度计；3-罐体；4-轴流泵；5-温度检测计；6-中心回流管；31-进料口；32-取出口；33-溢出口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，一种循环冷却式流化结晶器，包括罐体3、轴流泵4、冷却器和中心回流管6，罐体3的中部设有进料口31和取出口32，罐体3外部设有冷却器，轴流泵4的抽液口插入到罐体3顶部的液体内，轴流泵4的出液口连接冷却器的进液口，冷却器的出液口连接中心回流管6的进液口，中心回流管6的出液口伸入到罐体3底部的液体内。

根据本实用新型的具体实施例，过饱和碳酸氢钠溶液不断通过进料口31进入罐体3内，直至填满罐体3，启动轴流泵4，轴流泵4将罐体3顶部的液体输送到冷却器内，冷却器对液体进行冷却，冷却后的液体通过中心回流管6进入罐体3的底部，随着轴流泵4不断的将罐体顶部的液体吸出，使罐体3内部的液体与冷却器内的冷却液构成液体流态化体系，罐体3底部的液体与冷却后的液体混合后温度降低进而不断的析出晶体，并沉积在罐体3的底部形成结晶悬浮液，实现晶体碳酸氢钠的制备。

如图1所示，罐体3中部设置有检测液体温度的温度检测计5。

根据本实用新型的具体实施例，温度检测计5对罐体3内的温度进行实时的监控，从而制备出合格的晶体碳酸氢钠。

如图1所示，罐体3的中部设置有用于检测晶体密度的密度计2。

根据本实用新型的具体实施例，密度计2对罐体3内的结晶悬浮液的密度进行检测，当罐体3内的密度达到预设的密度时，停止循环冷却式流化结晶器的运行，将结晶悬浮液从取出口32取出，再通过后续稠厚分离、干燥、筛分分级和混配包装等工序的进一步加工，制得所需粒径的颗粒碳酸氢钠产品。

如图1所示，罐体3的顶部设有用于悬清液流出的溢出口33。

根据本实用新型的具体实施例，轴流泵4将罐体3顶部的液体输送到冷却器内，冷却器对液体进行冷却，冷却后的液体通过中心回流管6循环回罐体3的底部，而结晶悬浮液的取出量远小于进液量，故设备顶部设有溢出口33用于清液的自动流出，以保证进出设备的母液平衡及正常运行。

如图1所示，罐体3顶部设置有盖板1。

根据本实用新型的具体实施例，盖板1对罐体3进行覆盖，避免罐体3内的溶液被外界空气污染。

如图1所示，罐体3由上部、中部到底部的横向截面直径逐渐缩小。

根据本实用新型的具体实施例，轴流泵4将罐体3顶部的液体输送到冷却器内，冷却器对液体进行冷却，冷却后的液体通过中心回流管6循环回罐体3的底部，罐体3的底部不断产生晶体晶体聚集在罐体3的底部形成结晶悬浮液，罐体3由上部、中部到底部的横向截面直径逐渐缩小，便于结晶悬浮液的稠厚与取出。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。