專利名稱：一種連續(xù)真空結(jié)晶裝置及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化工設(shè)備，尤其涉及一種真空結(jié)晶裝置及其在氯化鋇生產(chǎn)中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
真空濃縮裝置具有濃縮罐、真空冷凝回收器，液體物料通過(guò)原料泵泵入濃縮罐，在濃縮 罐內(nèi)加熱，在真空冷凝回收器中真空泵的抽吸下濃縮，它需要一次次地完成結(jié)晶濃縮，不能 連續(xù)進(jìn)行，特別是在氯化鋇生產(chǎn)中它存在下列缺點(diǎn)
1、 不能連續(xù)生產(chǎn)，不適應(yīng)規(guī)?；I(yè)需要。
2、 耗能高。由于氯化鋇生產(chǎn)過(guò)程是需要4次以上結(jié)晶，其4次結(jié)晶冷卻過(guò)程在自然狀態(tài) 下進(jìn)行，造成能源損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種連續(xù)真空結(jié)晶裝置，它克服了上述缺點(diǎn)，并且還解決連續(xù)生產(chǎn) 過(guò)程中產(chǎn)品的排出問(wèn)題，水汽回收利用問(wèn)題。尤其在氯化鋇生產(chǎn)過(guò)程得到應(yīng)用。本發(fā)明通過(guò)
下列方法實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明由結(jié)晶釜，通過(guò)管道與結(jié)晶釜連接的原料泵，通過(guò)管道與結(jié)晶釜連接的真空冷凝 回收器，電加熱控溫裝置，軸流泵，底閥等構(gòu)成，所述結(jié)晶釜底部為椎體形狀，椎體頂端連 接結(jié)晶釜底閥；電加熱控溫裝置安裝在結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處，軸流泵垂直安裝在結(jié) 晶釜的中部，泵葉輪距離結(jié)晶釜底部椎體頂端應(yīng)大于整個(gè)結(jié)晶釜內(nèi)高的三分之一，泵葉輪驅(qū) 動(dòng)原料液的作用力向上。
在軸流泵的泵軸和泵葉輪周圍安裝升液管，升液管上下開(kāi)口，升液管固定在結(jié)晶釜頂蓋 上，泵葉輪在升液管下開(kāi)口內(nèi)，升液管使原料液在泵葉輪的作用下從升液管中向上流動(dòng)，到 達(dá)結(jié)晶釜上部又從升液管的外周圍沿結(jié)晶釜壁向下流動(dòng)，原料液體上下分開(kāi)流動(dòng)使結(jié)晶釜內(nèi) 液體流動(dòng)穩(wěn)定，加熱效率提高，結(jié)晶穩(wěn)定，由于泵葉輪距離結(jié)晶釜底部有一定距離，長(zhǎng)成的 結(jié)晶顆粒因重力大沉入結(jié)晶釜椎體內(nèi)不再被泵葉輪攪動(dòng)，晶核和母液通過(guò)軸流泵驅(qū)動(dòng)繼續(xù)循 環(huán)。
在結(jié)晶釜底部設(shè)置還可以安裝助流裝置，助流裝置包括流體泵和一端與流體泵連接另一 端出口正對(duì)結(jié)晶釜底閥的管道，管道出口與結(jié)晶釜底閥的距離是100 500mm。流體泵可以是 空氣壓縮機(jī)，通過(guò)壓縮空氣吹出產(chǎn)品；也可以是液體原料泵，通過(guò)泵出相應(yīng)結(jié)晶的過(guò)飽和溶液助推產(chǎn)品排出。
電加熱控溫裝置安裝在結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處，環(huán)繞在結(jié)晶釜內(nèi)壁周圍，電加熱 控溫裝置使結(jié)晶釜上部和下部溫度不同而有利于蒸發(fā)和結(jié)晶，電加熱為普通石英加熱器，控 溫裝置普通程序控溫裝置。
真空冷凝回收器包括冷凝器、真空泵，優(yōu)選水抽式射流真空泵等組成，水抽式射流真空 泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用射流真空泵水流抽吸蒸發(fā)水汽，能使射流水和蒸發(fā)回用水合并使用，減少 蒸發(fā)回用水收集裝置，使生產(chǎn)過(guò)程無(wú)水浪費(fèi)。
當(dāng)原料液進(jìn)入結(jié)晶釜，加熱控溫，持續(xù)真空抽濾，隨著水分蒸發(fā)，原料液濃度逐步增加 ，其持續(xù)過(guò)程溶質(zhì)由晶核一晶鐘(第一次加晶種誘發(fā))熱結(jié)晶，當(dāng)濃度增稠至飽和溶液臨界 度時(shí)，過(guò)飽和溶液中的晶體因重力沉降在結(jié)晶釜底部，持續(xù)新加入的原料液在軸流泵驅(qū)動(dòng)下 和結(jié)晶釜內(nèi)溶液混合并在結(jié)晶釜內(nèi)形成釜中心向上流動(dòng)，到達(dá)釜頂部又沿釜壁向下的循環(huán)流 動(dòng)，結(jié)晶水合物隨著結(jié)晶的產(chǎn)生經(jīng)結(jié)晶釜底閥持續(xù)排出，在排出不暢時(shí)開(kāi)啟助流裝置助排。
上述原料泵、結(jié)晶釜、管道、電加熱控溫裝置、冷凝器、真空泵、水抽式射流真空泵、 軸流泵、底閥、空氣壓縮機(jī)、流體泵等均市售化工設(shè)備。
本發(fā)明尤其在氯化鋇原料液生產(chǎn)氯化鋇結(jié)晶產(chǎn)品中應(yīng)用，其生產(chǎn)中加熱控溫在10(TC 113。C，優(yōu)選103。C，持續(xù)真空10 30Kpa抽濾。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是裝置能在封閉環(huán)境中生產(chǎn)，副產(chǎn)物得到回 收利用，結(jié)晶過(guò)程一次完成，減少蒸發(fā)濃縮設(shè)備數(shù)量，生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，電加熱控溫裝置和軸 流泵使結(jié)晶釜加熱效率高，液體流動(dòng)穩(wěn)定，結(jié)晶穩(wěn)定連續(xù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品易排出，產(chǎn)品雜質(zhì)含 量低、本發(fā)明裝置節(jié)約能源、適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需要、最大限度的減少了污染和資源的 浪費(fèi)。


圖l是結(jié)晶釜結(jié)構(gòu)示意圖2是安裝助流裝置的結(jié)晶釜結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例l:結(jié)合圖l，連續(xù)真空結(jié)晶裝置包括結(jié)晶釜21，通過(guò)管道與結(jié)晶釜入口17連接的 原料泵5，通過(guò)管道與結(jié)晶釜水汽出口18連接的真空冷凝回收器10，電加熱控溫裝置13，軸 流泵6、 7、 8，底閥14等構(gòu)成，所述結(jié)晶釜底部22為椎體形狀，椎體頂端連接結(jié)晶釜底閥14 ;電加熱控溫裝置13安裝在結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處，軸流泵6、 7、 8垂直安裝在結(jié)晶 釜的中部，泵葉輪6距離結(jié)晶釜底部椎體頂端應(yīng)大于整個(gè)結(jié)晶釜內(nèi)高的三分之一，泵葉輪6驅(qū)
4動(dòng)原料液的作用力向上。
原料液由原料泵5通過(guò)結(jié)晶釜入口17進(jìn)入結(jié)晶釜21，加熱控溫，持續(xù)真空抽濾和軸流驅(qū) 動(dòng)，水汽由出口18經(jīng)真空冷凝回收器10抽出并冷凝回用，隨著水分蒸發(fā)，原料液濃度逐步增 加，其持續(xù)過(guò)程溶質(zhì)由晶核一晶鐘(第一次可加晶種誘發(fā))熱結(jié)晶，當(dāng)濃度增稠至飽和溶液 臨界度時(shí)，過(guò)飽和溶液中的晶體因重力沉降在結(jié)晶釜椎體底部22，持續(xù)新加入的原料液在軸 流泵6、 7、 8驅(qū)動(dòng)下和結(jié)晶釜內(nèi)溶液混合并在結(jié)晶釜21內(nèi)形成釜中心向上流動(dòng)，到達(dá)釜頂部 又沿釜壁向下的循環(huán)流動(dòng)，控制原料液的加入速度使結(jié)晶達(dá)到平衡，結(jié)晶水合物隨著結(jié)晶的 產(chǎn)生經(jīng)結(jié)晶釜底閥14持續(xù)排出。
上述結(jié)晶釜椎體底部22有利于晶體的重力沉降、收集、排出；電加熱控溫裝置13安裝在 結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處，環(huán)繞在結(jié)晶釜內(nèi)壁周圍，新補(bǔ)入的原料液和結(jié)晶釜內(nèi)溶液混 合并得到加熱，加熱的混合溶液向下流動(dòng)有利于晶體的析出沉降；垂直安裝在結(jié)晶釜中部軸 流泵6、 7、 8使結(jié)晶釜內(nèi)溶液混合并在結(jié)晶釜內(nèi)形成釜中心向上流動(dòng)，到達(dá)釜頂部又沿釜壁 向下的循環(huán)流動(dòng)，它使結(jié)晶釜內(nèi)溶液有續(xù)流動(dòng)，加熱均衡，晶體析出沉降連續(xù)穩(wěn)定；結(jié)合真 空冷凝回收器10抽出水汽，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)一次升溫，連續(xù)蒸發(fā)、濃縮，連續(xù)結(jié)晶出產(chǎn)品。
在結(jié)晶釜21中軸流泵泵軸8和泵葉輪6周圍安裝升液管7，升液管7上下開(kāi)口9、 11，升液 管7固定在結(jié)晶釜21頂蓋上，泵葉輪6在升液管7下開(kāi)口11內(nèi)，升液管7使原料液在泵葉輪6的 作用下從升液管7中向上流動(dòng)，到達(dá)結(jié)晶釜21上部又從升液管7的外周圍沿結(jié)晶釜21壁向下流 動(dòng)，原料液體上下分開(kāi)流動(dòng)使加熱效率提高，結(jié)晶穩(wěn)定。
真空冷凝回收器包括冷凝器、真空泵，優(yōu)選水抽式射流真空泵等組成，水抽式射流真空 泵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利用射流真空泵水流抽吸蒸發(fā)水汽，能使射流和蒸發(fā)回用水合并使用，減少蒸 發(fā)回用水收集裝置。
實(shí)施例2:結(jié)合圖2，按所述相同步驟重復(fù)實(shí)施例l，但結(jié)晶釜底部設(shè)置還安裝助流裝置 19、 20，助流裝置包括流體泵20和一端與流體泵20連接另一端出口19正對(duì)結(jié)晶釜底閥14的管 道，管道出口19與結(jié)晶釜底閥的距離是100 500mm。流體泵20是原料液體泵，通過(guò)泵出相應(yīng) 結(jié)晶的過(guò)飽和溶液助推產(chǎn)品排出。生產(chǎn)過(guò)程中過(guò)飽和溶液中的晶體因重力沉降在結(jié)晶釜椎體 底部22，當(dāng)排出不暢時(shí)開(kāi)啟助流裝置19、 20助排。
實(shí)施例3:制備氯化鋇原料液，將經(jīng)氧化除去雜質(zhì)并過(guò)濾的水合氯化鋇原料液經(jīng)原料泵 5輸入結(jié)晶釜21，電加熱控溫裝置13加熱控溫使結(jié)晶釜21內(nèi)溫度保持在10(TC 113'C，優(yōu)選 103°C，真空冷凝回收器10抽吸水蒸汽并冷凝回用，真空保持l(T30Kpa，原料液在軸流泵6、 7、 8驅(qū)動(dòng)下在結(jié)晶釜21內(nèi)形成釜中心向上流動(dòng)，到達(dá)釜頂部又沿釜壁向下的循環(huán)流動(dòng)，原料液濃度逐步增加，其持續(xù)過(guò)程溶質(zhì)由晶核一晶鐘(第一次加晶種誘發(fā))熱結(jié)晶，當(dāng)濃度增稠 至32玻美臨界度時(shí)，過(guò)飽和溶液中的二水氯化鋇晶體因重力沉降在結(jié)晶釜底部22，結(jié)晶釜底 部22為椎體形狀，椎體頂端連接結(jié)晶釜底閥14，氯化鋇結(jié)晶水合物隨著結(jié)晶的產(chǎn)生經(jīng)結(jié)晶釜 底閥14持續(xù)排出，原料液持續(xù)補(bǔ)入使生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行，控制原料液的加入速度使結(jié)晶達(dá)到平衡 ，飽和二水氯化鋇結(jié)晶水合物過(guò)濾，其少量濾液返回蒸發(fā)結(jié)晶，白色晶體固形物即為二水氯 化鋇，進(jìn)一步加工脫水可生產(chǎn)一水氯化鋇、無(wú)水氯化鋇及其他鋇產(chǎn)品。
以年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸氯化鋇為例結(jié)晶釜直徑1.4 1.8米，優(yōu)選1.4米；高5 6米，優(yōu)選5米 ;椎體高為結(jié)晶釜直徑的二分之一；正常生產(chǎn)過(guò)程中，原料液輸入速度為每小時(shí)ll立方米， 電加熱功率600 700千瓦，控制軸流泵轉(zhuǎn)速500 — 550轉(zhuǎn)/分鐘，則可以達(dá)到結(jié)晶釜上部加熱 部和下部沉降部溫度差0.5"C以內(nèi)，這有利于晶體顆粒成長(zhǎng)并沉降，并不再被軸流泵泵葉輪 攪動(dòng)，晶核和母液的繼續(xù)循環(huán)；此時(shí)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程蒸發(fā)回收水量8立方米/小時(shí)，排出母液3 立方米/小時(shí)，二水氯化鋇2000kg/小時(shí)，實(shí)現(xiàn)一次蒸發(fā)結(jié)晶連續(xù)生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)真空結(jié)晶裝置，主要包括結(jié)晶釜，通過(guò)管道與結(jié)晶釜連接的原料泵，通過(guò)管道與結(jié)晶釜連接的真空冷凝回收器，電加熱控溫裝置，軸流泵，底閥；其特征是所述結(jié)晶釜底部為椎體形狀，椎體頂端連接結(jié)晶釜底閥；電加熱控溫裝置安裝在結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處；軸流泵垂直安裝在結(jié)晶釜的中部，泵葉輪距離結(jié)晶釜底部椎體頂端應(yīng)大于整個(gè)結(jié)晶釜內(nèi)高的三分之一，泵葉輪驅(qū)動(dòng)原料液的作用力向上。
2 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是軸流泵包括泵 軸、泵葉輪和升液管，升液管上下開(kāi)口，固定在結(jié)晶釜頂蓋上，泵葉輪在升液管下開(kāi)口內(nèi)。
3 根據(jù)權(quán)利要求l所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是真空冷凝回收 器的真空泵是水抽式射流真空泵。
4 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3任一項(xiàng)所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是 在結(jié)晶釜底部設(shè)置助流裝置，助流裝置包括流體泵和一端與流體泵連接另一端出口正對(duì)結(jié)晶 釜底閥的管道。
5 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是助流裝置管道 出口與結(jié)晶釜底閥的距離是100 500mm。
6 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是所述的真空加 熱濃縮時(shí)的溫度是10(TC 113°C 。
7 根據(jù)權(quán)利要求4所述的連續(xù)真空結(jié)晶裝置，其特征是所述的真空濃 縮時(shí)的真空度是10 30Kpa。
8 一種連續(xù)真空結(jié)晶裝置在生產(chǎn)氯化鋇中的應(yīng)用，包括氯化鋇原料 液制備，真空濃縮結(jié)晶以及離心成品步驟，其特征是氯化鋇原料液的真空濃縮結(jié)晶是在上述 連續(xù)真空結(jié)晶裝置中連續(xù)進(jìn)行的。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種連續(xù)真空結(jié)晶裝置及其在氯化鋇生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要包括結(jié)晶釜、原料泵、真空冷凝回收器、電加熱控溫裝置、軸流泵、底閥；結(jié)晶釜底部為椎體形狀；電加熱控溫裝置安裝在結(jié)晶釜內(nèi)高度二分之一以上處；軸流泵垂直安裝在結(jié)晶釜的中部，泵葉輪距離結(jié)晶釜底部椎體頂端大于整個(gè)結(jié)晶釜內(nèi)高的三分之一，泵葉輪驅(qū)動(dòng)原料液的作用力向上，在軸流泵的泵軸和泵葉輪周圍安裝升液管；在結(jié)晶釜底部還可以設(shè)置助流裝置。整個(gè)裝置在封閉環(huán)境中生產(chǎn)，結(jié)晶過(guò)程一次完成，生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)，加熱效率高，液體流動(dòng)穩(wěn)定，結(jié)晶穩(wěn)定連續(xù)，生產(chǎn)的產(chǎn)品易排出，節(jié)約能源，適應(yīng)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需要，減少了環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
文檔編號(hào)B01D9/02GK101658735SQ200910307060
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者許章道, 賴成文 申請(qǐng)人:成都焓能化工機(jī)械有限公司