[实用新型]锥形底微扰动平推流氢氧化铝晶体结晶反应装置

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种化学结晶反应装置，尤其涉及一种制备氢氧化铝晶体的分解结晶反应装置。

背景技术：目前，在氢氧化铝晶体制备工艺中，多采用精制的过饱和铝酸钠溶液加晶种分解结晶制备氢氧化铝的方法。其结晶反应装置大多采用浆液搅动翻滚式平底圆柱形反应器，以达到混料和减少氢氧化铝晶体颗粒在反应器底部沉淀堆积、水解结垢的目的。这种反应器通常需要采用多层叶浆组合、以机械传动方式或以喷射压缩空气的鼓风方式不间断地对铝酸钠溶液进行搅动翻滚。这种强力搅动使液体翻滚方式虽然可以起到混料和减少氢氧化铝结晶固体颗粒在反应器底部沉淀堆积、结块的作用，但却在铝酸钠溶液流场内产生很大的剪切力，造成已结晶的氢氧化铝颗粒被破碎、磨损、细化，导致最终产品氧化铝的粒度大多介于砂粒状和粉状之间，达不到砂状氧化铝产品的标准要求。另外，搅动翻滚溶液对加强氢氧化铝结晶反应的动力学过程，提高分解率并无显著作用；另一方面由于溶液剧烈翻滚造成上、下层液体之间相互混杂(俗称“短路”)，导致生产效率下降。此外，由于结晶反应装置体积大，无论是以机械传动方式还是喷射压缩空气方式搅动液体都需要消耗大量的能量。

发明内容：针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种结构简单、制造成本低、能耗小、产品粒度好的锥形底微扰动平推流氢氧化铝晶体结晶反应装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：它包括分解反应槽、与该分解反应槽连通的进料槽、设在分解反应槽中的出料管和引料风管；出料管的下端垂直插入分解反应槽的锥形底部，引料风管插入出料管中与之连通。

在下端口处附近设有扰动风管；在出料管的下端口处设有喇叭状的吸料罩。

与现有技术比较，本实用新型由于采用了上述技术方案，使之能够满足铝酸钠溶液在高固含、低流量情况下氢氧化铝非附聚阶段要求的结晶长大条件。铝酸钠溶液在长径比大的分解结晶反应装置中流动时，每一微元体积里的溶液以相同的速度向前移动，在溶液的流动方向上不存在返混，且沿分解槽径向每一个截面上溶液组成在时间进程中变化很小，分解结晶反应连续稳态进行，氢氧化铝结晶颗粒随流动溶液在底部通过锥形均匀地收拢集中后被扰动风扬起，并通过管道输送出去，底部不易产生物料堆积。同时，扰动风对底部高分子比的铝酸钠浆料起到了促进局域扩散的作用，且不影响到上部溶液的平推流状态。本实用新型优化了反应装置的结构，使之更适于铝酸钠-氢氧化铝颗粒固液两相流的流动特性，无须强烈搅动翻滚溶液即可实现结晶反应的连续平稳进行；不仅节约了能耗、节省了反应装置的制造和安装成本、改善了产品粒度分布，而且还消除了分解反应槽顶部由于液体剧烈翻滚而易结垢的弊端，延长了清理周期。

附图说明：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型另一个实施例的结构示意图；

图3是本实用新型第三个实施例的结构示意图；

图4是本实用新型第四个实施例的结构示意图。

图中：分解反应槽1  进料槽2   扰动风管3   引料风管4   出料管5  吸料罩6

具体实施方式：下面结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步说明：

在图1～2中，分解反应槽1为锥形底结构，出料管5的下端垂直插入该分解反应槽的锥形底部、该出料管的上端穿过分解槽1向外伸出，引料风管4穿过分解反应槽1与出料管5相交连通；在高于该出料管的出口位置设有与分解反应槽1连通的进料槽2。为了保证均匀吸料、增加有效吸料面积，在出料管5的下端口处设有喇叭状的吸料罩6。为了防止在出料管5的下端口处或吸料罩6的入口处结垢，同时也为了避免产生沉淀堆积，在出料管5的下端口附近或吸料罩6的入口附近设有出口向下的扰动风管3。为了便于排污，在分解反应槽1的底部设有放料阀。

为了加工方便，在上述结构的基础上本实用新型还可以采用如图3～4所示的结构：自上而下伸入分解反应槽1中的引料风管4既可以直接插入出料管5中，也可以从侧面与该出料管相交连通；自上而下伸入分解反应槽1中的扰动风管3既可以插入出料管5中并从其下端口处或吸料罩6的入口处穿出，也可以不必与出料管5相交而直接设在该出料管的下端口或吸料罩6的入口附近。