[实用新型]一种十水硫酸钠结晶器

说明书

技术领域

本实用新型属于结晶技术领域，涉及一种结晶器，尤其涉及一种用于卤水冷冻法脱硝的十水硫酸钠结晶器。

背景技术

在我国四川、湖北、江西、江苏等地均有大规模的岩盐矿床，为当地发展盐化工提供了资源保证。可是岩盐常伴生芒硝，芒硝的存在不但制约了盐的使用，而且处理不好还会造成环境污染。目前采用的冷冻法脱硝工艺，原理是利用氯化钠和硫酸钠在不同的温度下共饱和溶液的组分的差别，由NaCl-Na₂SO₄-H₂O三元体系相图可知，当温度低于17.9℃时Na₂SO₄的溶解度随温度的降低大幅降低，当温度低到-5℃时达到最高效率点，绝大多数的Na₂SO₄以Na₂SO₄·10H₂O的形式结晶而出，达到分离的目的。现有工艺进行盐硝分离时，卤水中硫酸钠含量一般都大于7.5g/L，影响了卤水的质量。造成这种现象的主要原因是现有工艺中没有特别设计的十水硫酸钠结晶器，仅通过一只中间循环槽和冷冻换热器将物料卤水循环冷冻到-5℃，当物料降温使硫酸钠在溶液中达到过饱和，结晶析出的十水硫酸钠颗粒晶体细小，而且进入后道沉降器分离的物料中的硫酸钠过饱和度仍然较高，物料在沉降器内仍析出十水硫酸钠晶核和细晶，细小的十水硫酸钠晶体形成大量浮硝，造成十水硫酸钠晶体与卤水分离困难，分离设备体积大。由于分离不彻底，分离后的卤水中仍含夹带有较多的细小十水硫酸钠晶体，造成卤水中硫酸钠含量大于7.5g/L，影响卤水的品质，进而影响了卤水在盐化工和两碱工业中的使用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于卤水冷冻脱硝的十水硫酸钠结晶器。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种十水硫酸钠结晶器，包括筒体、置于筒体侧壁下部的物料出口管、安装在筒体顶部的调速电机和减速机、垂直置于筒体内部的搅拌器传动轴，搅拌器传动轴一端与减速机相连，另一端安装有搅拌器桨叶；筒体内部安装有一个只具有侧壁、无上盖和下底的圆筒形的导流筒，该导流筒上口设在液流面以下，导流筒下口与筒体底部留有间隙，导流筒内径小于筒体内径，搅拌器桨叶置于导流筒内部；筒体底部边缘为倒锥形，底部中心有一个正锥形凸起，正锥形凸起顶部与导流筒中心相对；筒体内壁均匀分布3～5个垂直的挡板，挡板的高度高于导流筒的高度。

其中，筒体侧壁上部均匀份布3～5个冷冻回流管，筒体外侧围绕有一根圆形汇总管，圆形汇总管与结晶器外的冷冻换热装置相连，所有冻回流管的出口通过管道与圆形汇总管相连通。

其中，筒体底部设有结晶器排尽管。

其中，导流筒通过上支撑和下支撑固定在筒体内部。所述的上支撑为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体侧壁相连，另一端与导流筒侧壁上部相连。所述的下支撑为3个均匀分布的条状部件，该条状部件一端与筒体底部相连，另一端与导流筒侧壁下部相连。

使用时该结晶器时，将需要处理的物料加入到本实用新型结晶器中，当物料的液位达到并超过冷冻回流出口管，用泵将物料送到冷冻换热器进行循环冷冻，温度下降到物料中硫酸钠溶解度达到过饱和时，物料中开始有十水硫酸钠晶体析出形成晶核。由于搅拌的作用，物料在本实用新型结晶器导流筒中间和导流筒外侧与筒体形成的空间内循环混合流动。晶核周围的物料中的硫酸钠在晶核上析出形成细晶，过饱和度趋于饱和。由于搅拌的作用，细晶周围的饱和物料不断被较远处的物料混合取代，使细晶周围的物料再达到过饱和，新的硫酸钠在细晶上析出，这一过程的连续进行，晶体不断长大。由于搅拌的作用，物料在导流筒内外进行循环流动，双锥体结构及筒壁的挡板可以使物料形成稳定循环流动状态，由此物料中的晶体是悬浮在物料中的，通过调节搅拌器旋转速度，控制物料的循环强度，当晶体颗粒达到一定时，由于重量增加，物料的循环将不能再将大颗粒晶体悬浮起来，所有大颗粒晶体将更多的集中在循环结晶器的底部，所以将循环结晶器底部达到要求的物料抽出送分离沉降处理。这些物料中十水硫酸钠晶体平均粒径达到0.25mm以上，基本消除母液中的十水硫酸钠结晶过饱和度，在沉降器中不再产生细晶颗粒，十水硫酸钠晶体颗粒沉降彻底，分离后溢流的清液中硫酸钠含量小于等于7.5g/L。