一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置的制作方法

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本实用新型涉及实验器材技术领域，尤其是涉及一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置。


背景技术：

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恒温水浴设备是常见的实验器材，通过将盛有实验液体的容器放入恒温水浴锅中进行加热，用于实验室中进行液体的反应，也可用于恒温加热和其它试验，是实验、化验、分析和教育科研的必备工具。在反应釜中加入部分反应液预热后，通常需要不断滴加反应液，例如向硫酸钠溶液中滴加一定浓度的氯化钙，反应逐渐形成石膏晶体沉淀。而随着反应时间的延长，形成的晶体尺寸逐渐增大，数量变多，需要及时排出，促进后续结晶反应的进行。
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现有技术中的恒温水浴设备具有以下缺点：1.不具备分流分选功能，且无法及时排出已形成的石膏晶体，促进后续反应进行；2.玻璃水浴反应釜的容量较小，通常是大烧杯作为反应容器，且不密闭，能耗较高，水蒸气蒸发对实验影响很大；3.无法控制滴加其他反应液。
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由此可见，开发一种反应过程温度恒定且热效率高，在水浴加热的同时具有搅拌功能，定量滴定功能，可随时根据反应需要分选分流排出石膏晶体，使反应顺利进行的具有电动搅拌功能的恒温水浴锅是很有必要的。


技术实现要素：

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本实用新型的第一目的在于解决上述现有技术中存在的问题；
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本实用新型的第二目的在于提供一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置，热利用效率高，在石膏结晶的同时具有旋流分离功能，使反应形成的石膏晶体由于密度差沉降到反应釜底部排出。
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本实用新型提供一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置，包括恒温加热装置、反应器、分流分选装置、反应液添加装置和排晶装置；所述反应器放置于所述恒温加热装置中；所述分流分选装置放置于所述反应器中；所述反应液添加装置设置在所述恒温加热装置外且与所述反应器连接；所述排晶装置设置在所述反应器底部，且与所述反应器底部的排晶口密闭连接。
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进一步，所述恒温加热装置包括：水浴锅、加热锅和换水管；所述水浴锅与所述加热锅通过所述换水管连接，所述反应器设置在所述水浴锅内。
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进一步，所述换水管有两个，分别是冷水换水管和热水换水管，均设置在所述水浴锅和所述加热锅之间。
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进一步，所述水浴锅采用透明材质制成。
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进一步，所述反应器顶部直径大于其底部直径，且其横截面为圆形。
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进一步，所述反应器采用透明材质制成。
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进一步，所述分流分选装置为电动搅拌叶片，且所述电动搅拌叶片位于所述反应
器中。
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进一步，所述反应液添加装置包括蠕动泵和反应液储存器；所述蠕动泵一端与所述反应器连接，另一端与所述反应液储存器连接。
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进一步，所述排晶装置为设置于所述反应器底部的排晶活塞，所述排晶活塞与所述反应器底部的排晶口密闭连接。
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与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
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1.利用分流分选装置，将反应过程中形成的直径较大的晶体分流沉降至反应器底部并且及时从排晶口排出，促进后续反应继续进行；
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2.分流器底部与排晶装置密闭连接，形成密闭的反应空间，避免了水蒸气的蒸发消耗能量，而且分流器的容量可以根据实际需求设计，采用较大容量的分流器使得反应更加充分；
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3.通过反应液添加装置可以实时滴加其它反应液，使得实验更加便利，并且全程在密闭环境中进行。
附图说明
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为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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图1为本实用新型实施例一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置结构示意图。
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附图标记说明：
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1：水浴锅；2：反应器；3：水浴加热锅；4：搅拌叶片；5：蠕动泵；6：反应液储存器；7：排晶活塞。
具体实施方式
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下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
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此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；
可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
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如图1所示，本实用新型提供了一种脱硫石膏的结晶及固液分离装置，包括恒温加热装置、反应器2、分流分选装置、反应液添加装置和排晶装置；反应器2放置于恒温加热装置中；分流分选装置放置于反应器2中；反应液添加装置设置在恒温加热装置外且与反应器2连接；排晶装置设置在反应器2底部，且与反应器2底部的排晶口密闭连接。反应液添加装置可以控制在反应器2中滴加其他反应液，满足实验中可能存在多重反应步骤的需求。将反应器2放在恒温加热装置中，保证了实验中温度的恒定。
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如图1所示，在一个更优选的实施例中，恒温加热装置包括：水浴锅1、加热锅3和换水管；水浴锅1与加热锅3通过换水管连接，反应器2设置在水浴锅1内。水浴锅1中冷却的水通过换水管循环至加热锅3中，加热锅3内有加热器，可以不停将水加热，再通过换水管交换至水浴锅1中，保证水浴锅1源源不断地有热水使反应器2在一定温度下发生反应。
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如图1所示，在一个更优选的实施例中，换水管有两个，分别是冷水换水管8和热水换水管9，均设置在水浴锅1和加热锅3之间。冷水换水管8中水的流向是从水浴锅1至加热锅3，热水换水管9中水的流向是从加热锅3至水浴锅1。两条换水管路的设计，使得水热交换更加迅捷，加热水的效率更高。
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如图1所示，在一个更优选的实施例中，水浴锅1采用透明材质制成。本实施例中，水浴锅1采用玻璃制作而成，提供可视的水浴反应环境，便于观察反应器2的状态。
[0031]
如图1所示，在一个更优选的实施例中，反应器2顶部直径大于其底部直径，且其横截面为圆形。反应器2的外观呈倒立锥形，顶宽底窄，越往下直径越小，便于晶体的沉降和聚集，而且有利于晶体的排出。反应器2的容积和尺寸可根据实际情况设计，当需要进行实验的反应液较多时，应当将反应器2的容积尽可能地设计大一些。
[0032]
如图1所示，在一个更优选的实施例中，反应器2采用透明材质制成，本实施例中，反应器2采用玻璃制作而成，提供可视的反应环境，便于观察反应液的颜色和状态变化。
[0033]
如图1所示，在一个更优选的实施例中，分流分选装置为电动搅拌叶片4，且电动搅拌叶片4位于反应器2中。电动搅拌叶片4的叶片数量可根据实际需要设计。
[0034]
如图1所示，在一个更优选的实施例中，反应液添加装置包括蠕动泵5和反应液储存器6；蠕动泵5一端与反应器2连接，另一端与反应液储存器6连接。反应液存放在反应液储存器6中，被蠕动泵5吸出灌入反应器2内进行反应。
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如图1所示，在一个更优选的实施例中，排晶装置为设置于反应器底部的排晶活塞7，排晶活塞7与反应器2底部的排晶口密闭连接。当晶体的析出量较多时，可打开排晶活塞7，将晶体排出，促进后续反应的进行。
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当进行实验时，首先将反应器2放置在水浴锅1中，水浴锅1通过换水管与加热锅3相连，加热锅3内有加热装置，源源不断将热水供应至水浴锅1中保证实验的温度恒定。分流分选装置的原理与旋流器类似，旋流器的基本原理是将具有一定密度差的液-液、液-固、液-气等两相或多相混合物在离心力的作用下进行分离。将混合液在锥形场内产生高速旋转流场，其中密度大的组分在旋流场的作用下同时沿轴向向下运动，沿径向向外运动，在到达反应器2底部沿器壁向下运动，并由排晶口排出，这样就形成了外旋涡流场；密度小的组分向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成一向上运动的内涡旋，这样就达到了两相分离
的目的。反应液添加装置可以在反应中不断滴加其它反应液参与到实验中。
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最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。