[实用新型]一种磷酸盐结晶器

说明书

本实用新型公开了一种磷酸盐结晶器，其包括结晶器本体、冷凝器、加热器、反应器，所述本体下端设有淘析柱和产品出口，本体上端设有搅拌器驱动器，中部设有与料液管连通的料液入口，所述反应器包括磷酸腔、碳酸钙腔，其中碳酸钙腔位于磷酸腔腔体内，所述磷酸钙腔另一端经入水管与沉淀池连通，且该入水管在沉淀池与反应器之间与磷酸钙送料管连通，所述沉淀池另一端与所述冷凝器排水口连通，所述磷酸钙腔为圆柱形腔体，其腔体周向均匀分散有通孔。本新型能够连续制备磷酸盐晶体、且结晶程度高、晶体形态均一。

技术领域

本实用新型涉及磷酸盐制备用设备的技术领域。

背景技术

磷酸盐是几乎所有食物的天然成分之一，作为重要的食品配料和功能添加剂被广泛用于食品加工中。它是磷酸的盐，在无机化学、生物化学及生物地质化学上是很重要的物质。在化工化肥产业、耐火材料、食品行业、养殖行业等都有大量应用。

饲料级磷酸盐是主要的无机饲料添加剂，目前世界上饲料磷酸盐生产能力已超过1000 万吨。在国外特别是发达国家，饲料磷酸盐生产已大型化、集中化。品种达20 余种，包括钙盐、钠盐、铵盐、钾盐、镁盐和磷酸，其中使用最多、最广泛的是钙盐,钙盐中又以磷酸氢钙(磷酸二钙)为主。

工业大规模生产磷酸盐的主要原料是磷矿石,其生产工艺有热法磷酸热法是将磷矿石经电炉制成黄磷后再去生产磷酸盐,耗电量大，成本高。湿法是国外普遍采用的生产饲料磷酸盐的方法之一，采用的工艺以硫酸法居多,即用硫酸分解矿得到粗磷酸，然后经浓缩、精制得到高纯磷酸；再用白灰石或石灰乳中和，制成磷酸氢钙。湿法工艺投资少能耗低、生产成本低、生产装置易大型化、连续化、自动化，应用更为广泛。

为保证得到的磷酸氢钙纯度高，性能稳定，可在饲料中进行添加，湿法制备的过程中得到的磷酸氢钙最好能进一步形成晶体。这个过程通常在结晶器中进行。

结晶器通常含有加热和冷却系统，搅拌系统等，得到的料液在结晶器内通过加热升温等过程形成过饱和状态，从而析晶得到纯净的晶体。

常见的结晶器类型包括强制循环型、DTB型、奥斯陆型等。其中强制循环型包括将料液自循环管下部加入，与离开结晶室底部的晶浆混合后，由泵送往加热室，晶浆在加热室内升温，其后进入结晶室后沸腾，达到过饱和状态，其后沉积在悬浮晶粒表面，使晶体长大，最后作为产品的晶浆从循环管上部排出的过程；其生产能力大，但产品的粒度分布较宽。DTB型即导流筒-挡板蒸发结晶器，也为晶浆循环式结晶器。在DTB型结晶器的下部接有淘析柱，结晶器内设有导流筒和挡板，生产时热饱和料液连续加到循环管下部，与循环管内夹带有小晶体的母液混合后泵送至加热器，加热后的溶液在导流筒底部附近流入结晶器，并由螺旋桨沿导流筒送至液面，溶液在液面蒸发冷却，达到过饱和状态，其中部分溶质在悬浮的颗粒表面沉积，使晶体长大。在环形挡板外围还有一个沉降区。在沉降区内大颗粒沉降，而小颗粒则随母液入循环管并受热溶解。晶体于结晶器底部入淘析柱，再从淘析柱下部卸出。奥斯陆型结晶器又称为克里斯塔尔结晶器，是一种母液循环式连续结晶器，生产时将料液加到循环管中，与管内循环母液混合，由泵送至加热室。加热后的溶液在蒸发室中蒸发并达到过饱和，经中心管进入蒸发室下方的晶体流化床。在晶体流化床内，溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面,使晶体长大。晶体流化床对颗粒进行水力分级,大颗粒在下，而小颗粒在上，从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。流化床中的细小颗粒随母液流入循环管，重新加热时溶去其中的微小晶体。若以冷却室代替奥斯陆蒸发结晶器的加热室并除去蒸发室等，则构成奥斯陆冷却结晶器。这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上，操作较麻烦，因而应用不广泛。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种在反应的同时能够连续制备晶体、且结晶程度高、晶体形态均一的DTB型磷酸盐结晶器。

本实用新型的技术方案如下：