CN209138037U - 用于化工溶液结晶的结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供用于化工溶液结晶的结晶装置，包括:快速浓缩器、溶液入口和溶液分散孔；所述快速浓缩器的内部上方固定连接有一组所述溶液聚集腔，所述快速浓缩器的内部固定连接有一组所述加热片；所述溶液出口与所述溶液加热器的入口相连通；所述溶液加热入口与所述溶液加热器的出口相连通；所述结晶器减压吸气口、所述浓缩器减压吸气口均与所述真空泵相。通过设置截面形状为蛇形的蒸汽加热管，增加溶液的加热面积，提高浓缩效果，提高浓缩效率，可以实现快速浓缩；通过采用蒸汽对溶液加热，防止溶液过热造成能量浪费，同时节省能源，减少成本；通过采用负压式结构减少容器内的压力，提高蒸发效率，实现迅速结晶。

Description

用于化工溶液结晶的结晶装置

技术领域

本实用新型属于化工工业设备技术领域，更具体地说，特别涉及用于化工溶液结晶的结晶装置。

背景技术

结晶装置是指利用蒸发部分溶剂来达到溶液的过饱和度的进行析出晶体的装置，一般结晶装置采用内循环式、外循环式、蒸发型、流化床型等多种类型。

例如申请号：CN201120375006.9本实用新型属于烟气脱硫技术领域，特别涉及氨-亚硫酸铵法烟气脱硫技术装备，具体地说是一种用于亚硫酸铵溶液的冷却结晶器，包括结晶罐体，搅拌器和连接输送管路的接口，其特征在于结晶罐体为底部呈圆锥状的筒形容器，所述筒形罐体为夹层结构，锥状筒底设排料口，一拱形盖顶通过螺栓与罐体扣合，罐内搅拌器轴穿过盖顶与电机相连，盖顶上分设进料口和排气口，排气口通过管路与尾气过滤装置相连。本实用新型的冷却结晶器，采用冷却结晶的方法，无需加热溶液便能实现亚硫酸铵的结晶，从而减少能源消耗，简化***，降低成本。

再者，又如另一申请号：CN201120555688.1一种适用于硫酸镁溶液结晶的蒸发结晶器，包括蒸发器、汽液分离室、蒸汽喷射式热泵和结晶生成装置，其特征是，蒸发器为壳管式，蒸发器的壳程与蒸汽喷射式热泵连接，蒸发器的管程上端与汽液分离室连接，蒸发器的管程下端与结晶生成装置连接，结晶生成装置内设有环形挡板和导流筒。其优点是，蒸汽喷射式热泵可以把低品位的二次蒸汽变成高品位的蒸汽，节省了蒸汽的消耗。蒸发器的加热管和汽液分离室以及结晶生成装置的内表面做镜面抛光处理，无死角。蒸发器为立式，且为底部进料，这就减少了由于部分料液在蒸发器内结晶而造成的堵塞现象。结构紧凑、耗能低、易操作，克服了现有冷却结晶法易堵塞，耗冷却水多的缺点，适用于硫酸镁结晶的蒸发结晶器。

基于上述两个专利的检索，以及结合现有技术中的设备发现，上述设备在应用时，采用常压环境进行结晶操作，不利于水分的蒸发，生产效率有待提高，同时需要将溶液加热到较高的温度实现结晶，浪费资源，不利于节能减排，通过采用普通的蒸发管加热，在浓缩时，溶液在上下蒸发管之间流动时会产生水流聚集，不利于热量交换。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供用于化工溶液结晶的结晶装置，以解决采用常压环境进行结晶操作，不利于水分的蒸发，生产效率有待提高，同时需要将溶液加热到较高的温度实现结晶，浪费资源，不利于节能减排，通过采用普通的蒸发管加热，在浓缩时，溶液在上下蒸发管之间流动时会产生水流聚集，不利于热量交换的问题。

本实用新型用于化工溶液结晶的结晶装置的目的与功效，由以下具体技术手段所达成：

用于化工溶液结晶的结晶装置，包括快速浓缩器、溶液入口、溶液出口、加热蒸汽入口、加热蒸汽回流孔、浓缩器减压吸气口、溶液加热器、结晶器、结晶出口、溶液加热出口、结晶器减压吸气口、溶液加热入口、搅拌桨、电机、浓缩加热器、真空泵、加热片、蒸汽均化孔、蒸汽加热管、蒸汽聚集腔、溶液聚集腔和溶液分散孔；所述快速浓缩器的内部上方固定连接有一组所述溶液聚集腔，所述快速浓缩器的内部固定连接有一组所述加热片；所述快速浓缩器顶部固定连接有一组所述真空泵；所述溶液聚集腔的左端面设置有一组所述溶液入口；所述加热片的左侧设置有一组所述加热蒸汽回流孔；所述加热片的右侧设置有一组所述加热蒸汽入口；所述快速浓缩器的右侧底部设置有一组所述溶液出口；所述结晶器顶部轴性连接有一组所述电机；所述电机的转轴上同轴固定连接有一组所述搅拌桨；所述结晶器的底部设置有一组所述结晶出口；所述结晶器的左侧上部设置有一组所述结晶器减压吸气口；所述结晶器的左侧中部设置有一组所述溶液加热出口；所述加热蒸汽入口与所述浓缩加热器的出孔连通；所述加热蒸汽回流孔与所述浓缩加热器的入口相连通；所述溶液出口与所述溶液加热器的入口相连通；所述溶液加热出口与所述溶液加热器的入口相连通；所述溶液加热入口与所述溶液加热器的出口相连通；所述结晶器减压吸气口、所述浓缩器减压吸气口均与所述真空泵相。

进一步的，所述加热片由多组截面形状为蛇形的所述蒸汽加热管组成；

进一步的，所述蒸汽加热管左右两边紧连接有一组所述蒸汽聚集腔，所述蒸汽聚集腔与所述蒸汽加热管通过所述蒸汽均化孔连通；

进一步的，所述蒸汽均化孔为沿所述蒸汽加热管截面形状均匀排布的小孔；

进一步的，所述溶液聚集腔的底部均匀排布有多组所述溶液分散孔；

进一步的，所述溶液分散孔的位置正对所述蒸汽加热管的顶部；

进一步的，所述结晶器的底部为漏斗状的圆锥形；

进一步的，所述搅拌桨为上下两组，上面一组位于液面以下100mm左右，下面一组位于所述溶液加热出口以下。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

通过设置截面形状为蛇形的蒸汽加热管，增加溶液的加热面积，提高浓缩效果，提高浓缩效率，可以实现快速浓缩；通过采用蒸汽对溶液加热，防止溶液过热造成能量浪费，同时节省能源，减少成本；通过采用负压式结构减少容器内的压力，提高蒸发效率，实现迅速结晶；将搅拌桨设置在液面以下100mm左右的位置可以将溶液内的水分蒸发后结晶能迅速形成结晶，更快的形成晶核有利于结晶形成；通过采用外循环式的对结晶器内的溶液进行循环加热，保证溶液处于稳定的温度之下，即节省了能源，又可以控制结晶速度，防止出现晶粒大小不均的问题。

附图说明

图1是本实用新型的主视全剖结构示意图。

图2是本实用新型的快速浓缩器全剖结构示意图。

图3是本实用新型的图2中A-A向剖视结构示意图。

图4是本实用新型的图2中B-B向剖视结构示意图。

图5是本实用新型的图2中C处局部放大结构示意图。

图6是本实用新型的图4中D处局部放大结构示意图。

图7是本实用新型的结晶器剖视结构示意图。

图8是本实用新型的加热片轴侧结构示意图。

图中，部件名称与附图编号的对应关系为：

1-快速浓缩器，101-溶液入口，102-溶液出口，103-加热蒸汽入口，104-加热蒸汽回流孔，105-浓缩器减压吸气口，2-溶液加热器，3-结晶器，301-结晶出口，302-溶液加热出口，303-结晶器减压吸气口，304-溶液加热入口，4-搅拌桨，5-电机，6-浓缩加热器，7-真空泵，8-加热片，801-蒸汽均化孔，802-蒸汽加热管，803-蒸汽聚集腔，9-溶液聚集腔，901-溶液分散孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如附图1至附图8所示：

本实用新型提供用于化工溶液结晶的结晶装置，包括有：快速浓缩器1、溶液入口101、溶液出口102、加热蒸汽入口103、加热蒸汽回流孔104、浓缩器减压吸气口105、溶液加热器2、结晶器3、结晶出口301、溶液加热出口302、结晶器减压吸气口303、溶液加热入口304、搅拌桨4、电机5、浓缩加热器6、真空泵7、加热片8、蒸汽均化孔801、蒸汽加热管802、蒸汽聚集腔803、溶液聚集腔9和溶液分散孔901；快速浓缩器1的内部上方固定连接有一组溶液聚集腔9，快速浓缩器1的内部固定连接有一组加热片8；快速浓缩器1顶部固定连接有一组真空泵7；溶液聚集腔9的左端面设置有一组溶液入口101；加热片8的左侧设置有一组加热蒸汽回流孔104；加热片8的右侧设置有一组加热蒸汽入口103；快速浓缩器1的右侧底部设置有一组溶液出口102；结晶器3顶部轴性连接有一组电机5；电机5的转轴上同轴固定连接有一组搅拌桨4；结晶器3的底部设置有一组结晶出口301；结晶器3的左侧上部设置有一组结晶器减压吸气口303；结晶器3的左侧中部设置有一组溶液加热出口302；加热蒸汽入口103与浓缩加热器6的出孔连通；加热蒸汽回流孔104与浓缩加热器6的入口相连通；溶液出口102与溶液加热器2的入口相连通；溶液加热出口302与溶液加热器2的入口相连通；溶液加热入口304与溶液加热器2的出口相连通；结晶器减压吸气口303、浓缩器减压吸气口105均与真空泵7相。

其中，加热片8由多组截面形状为蛇形的蒸汽加热管802组成。

其中，蒸汽加热管802左右两边紧连接有一组蒸汽聚集腔803，蒸汽聚集腔803与蒸汽加热管802通过蒸汽均化孔801连通。

其中，蒸汽均化孔801为沿蒸汽加热管802截面形状均匀排布的小孔。

其中，溶液聚集腔9的底部均匀排布有多组溶液分散孔901。

其中，溶液分散孔901的位置正对蒸汽加热管802的顶部。

其中，结晶器3的底部为漏斗状的圆锥形。

其中，搅拌桨4为上下两组，上面一组位于液面以下100mm左右，下面一组位于溶液加热出口302以下。

使用时：溶液通过溶液入口101进入溶液聚集腔9内，从溶液分散孔901内流到溶液分散孔901正下方的蒸汽加热管802外表面，并在蒸汽加热管802上流动，同时加热蒸汽从浓缩加热器6通过加热蒸汽入口103蒸汽聚集腔803并通过蒸汽均化孔801的均化作用进入蒸汽加热管802内，将蒸汽加热管802外的溶液加热，冷却后的蒸汽通过加热蒸汽回流孔104从新被送回浓缩加热器6加热后循环使用；同时真空泵7吸气降低快速浓缩器1内的气压，溶液表面的水的饱和蒸发压就会大于快速浓缩器1内的气压，水会迅速的蒸发，并从浓缩器减压吸气口105被排出，同时蒸汽加热管802对溶液进行加热也提高了蒸汽加热管802表面的饱和蒸发压，加快水的蒸发实现对溶液的快速浓缩；浓缩后的溶液从溶液出口102流入溶液加热器2进行加热，加热后的溶液通过溶液加热入口304进入结晶器3内部，真空泵7将结晶器3内的蒸汽抽出，使结晶器3内形成负压，此时由于结晶器3内的蒸汽饱和压大于气压，水分可以迅速的蒸发，并从结晶器减压吸气口303排出，结晶器3内的溶液在搅拌桨4的缓慢搅拌下现在上层搅拌桨4形成结晶，并在下层搅拌桨4处形成二次结晶并在结晶出口301处汇集，最后从结晶出口301处排出；结晶器3内的溶液通过溶液加热出口302进入溶液加热器2内加热后从溶液加热入口304再次回到结晶器3内并进行循环使用。

本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (8)

1.用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：该用于化工溶液结晶的结晶装置包括：快速浓缩器(1)、溶液入口(101)、溶液出口(102)、加热蒸汽入口(103)、加热蒸汽回流孔(104)、浓缩器减压吸气口(105)、溶液加热器(2)、结晶器(3)、结晶出口(301)、溶液加热出口(302)、结晶器减压吸气口(303)、溶液加热入口(304)、搅拌桨(4)、电机(5)、浓缩加热器(6)、真空泵(7)、加热片(8)、蒸汽均化孔(801)、蒸汽加热管(802)、蒸汽聚集腔(803)、溶液聚集腔(9)和溶液分散孔(901)；所述快速浓缩器(1)的内部上方固定连接有一组所述溶液聚集腔(9)，所述快速浓缩器(1)的内部固定连接有一组所述加热片(8)；所述快速浓缩器(1)顶部固定连接有一组所述真空泵(7)；所述溶液聚集腔(9)的左端面设置有一组所述溶液入口(101)；所述加热片(8)的左侧设置有一组所述加热蒸汽回流孔(104)；所述加热片(8)的右侧设置有一组所述加热蒸汽入口(103)；所述快速浓缩器(1)的右侧底部设置有一组所述溶液出口(102)；所述结晶器(3)顶部轴性连接有一组所述电机(5)；所述电机(5)的转轴上同轴固定连接有一组所述搅拌桨(4)；所述结晶器(3)的底部设置有一组所述结晶出口(301)；所述结晶器(3)的左侧上部设置有一组所述结晶器减压吸气口(303)；所述结晶器(3)的左侧中部设置有一组所述溶液加热出口(302)；所述加热蒸汽入口(103)与所述浓缩加热器(6)的出孔连通；所述加热蒸汽回流孔(104)与所述浓缩加热器(6)的入口相连通；所述溶液出口(102)与所述溶液加热器(2)的入口相连通；所述溶液加热出口(302)与所述溶液加热器(2)的入口相连通；所述溶液加热入口(304)与所述溶液加热器(2)的出口相连通；所述结晶器减压吸气口(303)、所述浓缩器减压吸气口(105)均与所述真空泵(7)相。

2.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述加热片(8)由多组截面形状为蛇形的所述蒸汽加热管(802)组成。

3.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述蒸汽加热管(802)左右两边紧连接有一组所述蒸汽聚集腔(803)，所述蒸汽聚集腔(803)与所述蒸汽加热管(802)通过所述蒸汽均化孔(801)连通。

4.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述蒸汽均化孔(801)为沿所述蒸汽加热管(802)截面形状均匀排布的小孔。

5.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述溶液聚集腔(9)的底部均匀排布有多组所述溶液分散孔(901)。

6.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述溶液分散孔(901)的位置正对所述蒸汽加热管(802)的顶部。

7.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述结晶器(3)的底部为漏斗状的圆锥形。

8.如权利要求1所述用于化工溶液结晶的结晶装置，其特征在于：所述搅拌桨(4)为上下两组，上面一组位于液面以下100mm左右，下面一组位于所述溶液加热出口(302)以下。