[实用新型]一种强化分离的结晶反应装置

说明书

本申请涉及一种强化分离的结晶反应装置，包括：由盐析结晶反应槽外壳、高硫酸钠卤水进料管、氯化钠进料管、熟化晶体排料管构成的盐析结晶反应槽；由封闭的外壳、分离膜组件、膜组件固定板、膜组件产水管系统构成的膜分离槽；由下降管、回流管以及回流泵构成的提供循环用的附属装置。通过本申请，将膜分离装置用于盐析结晶反应中的晶体分离，同时充分利用盐析结晶所需的大流量循环液实现膜污染的控制，减小了盐析结晶反应器所需的体积，使盐析结晶颗粒在反应器内存留和成长时间不受限于水力条件的限制，可充分将卤水中硫酸钠制备成大颗粒的硫酸钠晶体，实现循环经济和清洁生产。

技术领域

本申请涉及卤水盐析结晶反应的领域，尤其涉及氯碱行业高硫酸钠含量卤水中通过投加氯化钠实现硫酸钠盐析结晶析出的一种强化分离的结晶反应装置。

背景技术

氯碱行业在近几年连续扩产，采用离子膜法生产已经成为行业内普遍生产工艺。但由于原盐中总会携带一定的硫酸钠，因此长时间电解后，硫酸钠就会持续富集。硫酸钠浓度过高对电解过程有严重影响，例如阻碍Cl-放电，同时也会在阳极放电产生氧气，降低电槽电流效率。因此在实际生产过程中需要连续稳定的从含硝卤水中脱除硫酸钠。

对于硫酸根去除的问题，最新的生产技术是通过纳滤膜将卤水中的硫酸根进行富集增浓，然后通过冷冻法或盐析结晶法使得硫酸钠溶液转化成固体颗粒物质，从而能够从系统中排出。两种方法都是通过物理溶解度差所完成的分离过程，但本质上存在一定的差异，冷冻法是通过低温条件下硫酸钠溶解度比高温条件下硫酸钠溶解度更低的特点来实现，析出产物是十水芒硝晶体。而盐析结晶法是通过同离子效应实现，即当氯化钠溶解量越多时，硫酸钠的共存饱和溶解度就更低。当溶液种不断投加氯化钠时，硫酸钠就会转变成晶体颗粒析出，析出产物是无水硫酸钠晶体。

值得注意的是，这种方法最终都是将硫酸钠转变成固体物质从液体物质中分离，而固体颗粒能否从液体中有效的被分离出来，成为最终盐析结晶反应器好坏的一项关键指标。在很多工业实践中，由于固液分离方法多采用普通的重力沉降式分离器，而当盐析结晶反应控制不好时，晶体粒径会分常细小，继而加剧重力分离的难处。在实践中，一般通过表面负荷极低的沉降分离器来完成这个过程。这种盐析结晶反应器的体积巨大，所需要加工以及工程基建的措施十分庞大。

同时，由于在盐析结晶反应中需要对析出成分的过饱和度进行有效控制，才可能得到较理想粒径的盐析结晶产物。而过饱和度的控制通常都是采用大流量循环的方式予以实现，这些循环流量的引入也进一步加大沉降分离器的尺寸和体积。给实际工程带来诸多不便。

为了解决上述含硝卤水盐析结晶的工程技术问题，本领域的技术人员提出一种强化分离的盐析结晶反应装置，将高精度膜分离装置用于盐析结晶反应中的晶体分离，同时充分利用盐析结晶所需的大流量循环液完成膜污染的控制，减小了盐析结晶反应器所需的体积，使盐析结晶颗粒在反应器内存留和成长时间不受限于水力条件的限制，可充分将卤水中硫酸钠制备成大颗粒的硫酸钠晶体，实现循环经济和清洁生产。

实用新型内容

针对上述盐析结晶反应器所需技术中存在的问题，本申请旨在通过高效的膜分离手段实现盐析结晶反应装置中液体物料与固体物料的分离过程，通过合理的设计优化盐析结晶反应器内分离效率，强化分离效果，从而使得盐析结晶反应效率更高，出水效果更好。

因此，本申请提供一种强化分离的结晶反应装置，包括盐析结晶反应槽、膜分离槽以及附属装置，其特征在于，所述盐析结晶反应槽与所述膜分离槽之间通过所述附属装置提供连通以及循环。

进一步地，所述盐析结晶反应槽包括盐析结晶反应槽外壳、高硫酸钠卤水进料管、氯化钠进料管、熟化晶体排料管；

所述高硫酸钠卤水进料管和所述氯化钠进料管设置于所述盐析结晶反应槽外壳内部；

所述熟化晶体排料管设置于所述盐析结晶反应槽外壳底部。

进一步地，所述膜分离槽包括封闭的外壳、分离膜组件、膜组件固定板、膜组件产水管系统；