CN210559482U - 一种冷冻结晶除硫酸钠装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种冷冻结晶除硫酸钠装置,属于结晶装置领域，包括冷析罐，外部冷却器；还包括提升泵，冷却盘管，沉降筒，搅拌机构，清洗刷板组件；外部冷却器的顶部设有冷却液回流管，清洗刷板组件与搅拌机构同步旋转并清除冷析罐内壁上的硫酸钠结晶层，搅拌装置能够为整个冷析罐提供良好的搅拌效果并形成循环动力，提高了冷析罐内的液体循环速率以及循环流量，进而保证了整个冷析罐的结晶效率以及结晶品质，冷却盘管的一定程度上延长了冷却效果和冷却路径，使得冷析罐内部处于低温状态，促进结晶成核，另外通过清洗刷板组件与搅拌机构同步旋转并清除冷析罐内壁上的硫酸钠结晶层，避免了冷析罐***结垢。

Description

一种冷冻结晶除硫酸钠装置

技术领域

本实用新型涉及结晶装置领域，尤其涉及一种冷冻结晶除硫酸钠装置。

背景技术

在医药、化工等工业生产中会产生大量的含盐废水，这些废水被回用后，产生少量高含盐废水。这些废水主要含硫酸钠，通常该含盐废水可以通过整合蒸发结晶和冷冻结晶技术从而分离出硫酸钠；目前冷冻结晶装置一般为分体式，即冷冻换热器和冷冻结晶罐为独立设备，两者分开设置，通过管道相接，且车结晶成核效果较差，另外该冷冻结晶装置容易结垢并附着在内壁上，长此以往不利于硫酸钠的清除。因此，需要提出有效的方案来解决以上问题。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的技术缺陷，提供了一种冷冻结晶除硫酸钠装置，搅拌装置能够为整个冷析罐提供良好的搅拌效果并形成循环动力，提高了冷析罐内的液体循环速率以及循环流量，进而保证了整个冷析罐的结晶效率以及结晶品质，冷却盘管的一定程度上延长了冷却效果和冷却路径，使得冷析罐内部处于低温状态，促进结晶成核，另外通过清洗刷板组件与搅拌机构同步旋转并清除冷析罐内壁上的硫酸钠结晶层，避免了冷析罐***结垢。

其具体的技术方案如下：

一种冷冻结晶除硫酸钠装置，包括冷析罐，外部冷却器；

还包括将所述外部冷却器的冷却剂向所述冷析罐输送的提升泵，缠绕位于所述冷析罐内壁上的冷却盘管，位于所述冷析罐底部的沉降筒，搅拌机构，以及固定设于所述搅拌机构底部的清洗刷板组件；

所述冷析罐底部呈锥形，所述冷析罐底部设置有晶体出口管，所述晶体出口管与所述沉降筒相连通；

所述外部冷却器的底部设有冷却液进口管，所述冷却液进口管的一端贯穿穿入所述冷析罐内腔，所述外部冷却器的顶部设有冷却液回流管，所述冷却液回流管的一端贯穿穿入所述冷析罐内腔且通过三通接头与所述冷却盘管的进口端相连接；

所述清洗刷板组件与所述搅拌机构同步旋转并清除所述冷析罐内壁上的硫酸钠结晶层。

进一步地，所述搅拌机构垂直于所述冷析罐顶部，所述搅拌机构的传动轴上端与位于所述冷析罐顶端的调速电机相连，所述传动轴上设有两处搅拌桨，所述搅拌桨的一处通过轴套焊接在所述传动轴的中部，所述搅拌桨的另一处通过所述轴套焊接在所述传动轴的底部。

进一步地，所述搅拌桨为锚框式搅拌桨。

进一步地，所述冷析罐的左侧壁上设有料液进口管，所述料液进口管与所述冷却液进口管相对向设置。

进一步地，所述清洗刷板组件包括位于所述传动轴底部的固定轴，沿所述固定轴周向固定设置的四个连接杆，固定设于所述连接杆头部的刷板；

所述刷板为聚四氟乙烯制成的柔性刷板，所述刷板的转动直径小于所述冷析罐的内径，且两者间隙尺寸为3mm～5mm。

进一步地，所述刷板的刮壁面为30°～45°楔形面。

进一步地，所述冷析罐的底部通过支腿固定在水平地面上。

本实用新型的有益效果：搅拌装置能够为整个冷析罐提供良好的搅拌效果并形成循环动力，提高了冷析罐内的液体循环速率以及循环流量，进而保证了整个冷析罐的结晶效率以及结晶品质，冷却盘管的一定程度上延长了冷却效果和冷却路径，使得冷析罐内部处于低温状态，促进结晶成核，另外通过清洗刷板组件与搅拌机构同步旋转并清除冷析罐内壁上的硫酸钠结晶层，避免了冷析罐***结垢。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种冷冻结晶除硫酸钠装置结构示意图。

图中标注：冷析罐1，外部冷却器2，提升泵3，冷却盘管4，沉降筒5，搅拌机构6，传动轴61，搅拌桨62，清洗刷板组件7，固定轴71，连接杆72，刷板73，晶体出口管8，冷却液进口管9，冷却液回流管10，三通接头11，调速电机12，料液进口管13。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。请参阅附图。

如图1所示，本实用新型公开一种冷冻结晶除硫酸钠装置，包括冷析罐1，外部冷却器2；将外部冷却器2的冷却剂向冷析罐1输送的提升泵3，缠绕位于冷析罐1内壁上的冷却盘管4，位于冷析罐1底部的沉降筒5，搅拌机构6，以及固定设于搅拌机构6底部的清洗刷板组件7；冷析罐1底部呈锥形，冷析罐1底部设置有晶体出口管8，晶体出口管8与沉降筒5相连通；外部冷却器2的底部设有冷却液进口管9，冷却液进口管9的一端贯穿穿入冷析罐1内腔，外部冷却器2的顶部设有冷却液回流管10，冷却液回流管10的一端贯穿穿入冷析罐1内腔且通过三通接头11与冷却盘管4的进口端相连接；清洗刷板组件7与搅拌机构6同步旋转并清除冷析罐1内壁上的硫酸钠结晶层。

以上实施，具体来说，具体工作时，原料溶液进入到具有结晶功能的冷析罐1内部，用提升泵3将外部冷却器2中的冷却剂将输入冷析罐1中，进入冷析罐1中的冷却剂一部分直接灌入冷析罐1中，另外一部进入到冷却盘管4中，其中冷却剂可乙二醇-水的混合物。将废水用乙二醇冰机冷却至3℃左右时，温度降低，硫酸钠的溶解度减小，形成晶核并继续成长。冷却盘管4的一定程度上延长了冷却效果和冷却路径，使得冷析罐1内部处于低温状态，延长冷冻温度及时间；伴随着在外部冷却器2中溶液沿着冷却盘管4部流下，冷却剂从外部冷却器2下部进入、上部流出，部分冷却剂直接灌入冷析罐1中，原料溶液与外部冷却器2的冷却剂进行热交换，循环溶液温度降低，使得饱和度也降低，热交换后的循环溶液自动跌落到下方的晶体出口管8，在则由于搅拌机构6搅拌的作用，原料溶液在搅拌机构6空间内产生循环流动，晶核周围的硫酸钠在晶核上析出形成细晶，细晶周围的饱和溶液不断被较远处的溶液，使细晶周围的溶液再达到饱和，新的硫酸钠在细晶上析出，这一过程不断循环，使晶体不断长大。在搅拌机构6形成的结晶区，由于流体是由下向上流动的，会对晶粒产生向上的升力，而晶粒也具有向下的重力，此时溶液中的晶体是悬浮在溶液中的，当晶粒长大到其重力大于向上的升力时，便会脱离结晶区通过晶体出口管8下降到沉降筒5进行统一收集，从而有效收集，为了防止当硫酸钠溶液中硫酸根含量增加后，冷析罐1形成不同程度的硫酸钙结垢，通过清洗刷板组件7与搅拌机构6同步旋转并清除冷析罐1内壁上的硫酸钠结晶层，避免了冷析罐1***结垢。

进一步地，搅拌机构6垂直于冷析罐1顶部，搅拌机构6的传动轴61上端与位于冷析罐1顶端的调速电机12相连，传动轴61上设有两处搅拌桨62，搅拌桨62的一处通过轴套焊接在传动轴61的中部，搅拌桨62的另一处通过轴套焊接在传动轴61的底部。搅拌桨62设有两处，以增加冷析罐1的混合，以增加容器中的混合。

进一步地，搅拌桨62为锚框式搅拌桨。锚框式搅拌桨低速旋转时沿壁面能得到大的剪切力，可防止沉降及壁面附着，锚式搅拌器结构简单。

进一步地，冷析罐1的左侧壁上设有料液进口管13，料液进口管13与冷却液进口管9相对向设置。冷析罐1内搅拌区形成的结晶区的溶液如果能得到足够的循环、混合，结晶效果和结晶效率会更好，为了达到上述效果，通过将料液进口管13与冷却液进口管9以及冷却液回流管10均与冷析罐1侧壁相切。料液进口管13与冷却液进口管9中液体的流出方向与冷却液回流管10中液体的流进方向形成一个旋转方向，利用原料溶液的进出便可自然产生一定的循环，也使得使结晶区内的溶液混合更充分，结晶效果更好。

进一步地，清洗刷板组件7包括位于传动轴61底部的固定轴71，沿固定轴71周向固定设置的四个连接杆72，固定设于连接杆72头部的刷板73；刷板73为聚四氟乙烯制成的柔性刷板，刷板73的转动直径小于冷析罐1的内径，且两者间隙尺寸为3mm～5mm。聚四氟乙烯具有耐低温、耐腐蚀以及高润滑，这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，能够良好低将附着在冷析罐1上的结晶层有效刮除。

进一步地，刷板73的刮壁面为30°～45°楔形面，楔形斜面起到导向这用，且刷板73的外缘形状与冷析罐1内壁要一致，其间仅有很小间隙,具体可控制在3mm～5mm，可清除附在槽壁上的结晶粘固体物。

进一步地，冷析罐1的底部通过支腿固定在水平地面上，确保冷析罐1整体安装的稳定性。

以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (7)

1.一种冷冻结晶除硫酸钠装置,包括冷析罐(1)，外部冷却器(2)；其特征在于：

还包括将所述外部冷却器(2)的冷却剂向所述冷析罐(1)输送的提升泵(3)，缠绕位于所述冷析罐(1)内壁上的冷却盘管(4)，位于所述冷析罐(1)底部的沉降筒(5)，搅拌机构(6)，以及固定设于所述搅拌机构(6)底部的清洗刷板组件(7)；

所述冷析罐(1)底部呈锥形，所述冷析罐(1)底部设置有晶体出口管(8)，所述晶体出口管(8)与所述沉降筒(5)相连通；

所述外部冷却器(2)的底部设有冷却液进口管(9)，所述冷却液进口管(9)的一端贯穿穿入所述冷析罐(1)内腔，所述外部冷却器(2)的顶部设有冷却液回流管(10)，所述冷却液回流管(10)的一端贯穿穿入所述冷析罐(1)内腔且通过三通接头(11)与所述冷却盘管(4)的进口端相连接；

所述清洗刷板组件(7)与所述搅拌机构(6)同步旋转并清除所述冷析罐(1)内壁上的硫酸钠结晶层。

2.如权利要求1所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述搅拌机构(6)垂直于所述冷析罐(1)顶部，所述搅拌机构(6)的传动轴(61)上端与位于所述冷析罐(1)顶端的调速电机(12)相连，所述传动轴(61)上设有两处搅拌桨(62)，所述搅拌桨(62)的一处通过轴套焊接在所述传动轴(61)的中部，所述搅拌桨(62)的另一处通过所述轴套焊接在所述传动轴(61)的底部。

3.如权利要求2所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述搅拌桨(62)为锚框式搅拌桨。

4.如权利要求1所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述冷析罐(1)的左侧壁上设有料液进口管(13)，所述料液进口管(13)与所述冷却液进口管(9)相对向设置。

5.如权利要求2所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述清洗刷板组件(7)包括位于所述传动轴(61)底部的固定轴(71)，沿所述固定轴(71)周向固定设置的四个连接杆(72)，固定设于所述连接杆(72)头部的刷板(73)；

所述刷板(73)为聚四氟乙烯制成的柔性刷板，所述刷板(73)的转动直径小于所述冷析罐(1)的内径，且两者间隙尺寸为3mm～5mm。

6.如权利要求5所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述刷板(73)的刮壁面为30°～45°楔形面。

7.如权利要求1所述的一种冷冻结晶除硫酸钠装置，其特征在于：

所述冷析罐(1)的底部通过支腿固定在水平地面上。

Images