被處理液循環型析晶裝置的製作方法

2023-10-10 16:06:59

專利名稱：被處理液循環型析晶裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種被處理液循環型的析晶裝置。
背景技術：
作為被處理液循環型析晶裝置，以往，是如圖1所示的裝置。即，是主要具有供有被處理液P的析晶槽101、設於該析晶槽101內的流通管(循環流導向圓筒)102、設於該流通管102內側的旋轉槳葉103的裝置100(例如，參照專利文獻1。世界上稱為DTB(Draft Tube and Buffle)型)。在該裝置100中，由旋轉槳葉103的旋轉產生使被處理液P沿流通管102內側向上方流動，並使沿流通管102外側向下方流動的被處理液P的循環(另外，也有被處理液P向相反方向循環的實例)。通過該循環，使被處理液P中的結晶穩定成長。
但是，在該被處理液循環型析晶裝置100中，有如下問題。即，在本裝置100中，為了使結晶循環，就必需用旋轉槳葉103的旋轉使流通管102內側的被處理液P以結晶的結束沉降速度以上的速度向上方流動。因而，就使旋轉槳葉103高速旋轉，因此，在結晶上升時，與旋轉槳葉103接觸，並產生大量的細晶核。另外，還發生磨損或破碎。
因此，為防止對結晶的磨損或破碎，對DP型(雙螺旋槳型)的被處理液循環型析晶裝置進行了開發(例如，參照本申請人提出的專利文獻2)。該裝置如圖2所示，與上述的裝置100不同，其特徵為在流通管202的外側也設置了旋轉槳葉204。流通管202外側的旋轉槳葉204，由於其直徑大，所以即使旋轉速度慢其也可以產生使結晶循環的充分的被處理液P的循環流。從而，可明顯減少微細結晶核的產生、及結晶的磨損或破碎等，是非常有用的裝置。
專利文獻1特開昭63-209702號公告(圖2)專利文獻2特開昭43-19851號公告(圖1、圖3)但是，近年來，需要能夠使結晶成長得更大、且能使微細結晶更少的析晶裝置，也期待著上述DP型析晶裝置的進一步改善。當然，也考慮了用提高旋轉槳葉的旋轉速度產生大循環流的方法使結晶成長得更大，但因容易產生微細結晶核、和容易產生結晶的磨損或破碎，所以抵消了DP型的優點。
因此，本發明的主要目的在於提供一種既防止產生微細結晶核、及結晶的磨損或破碎，又能使結晶更大成長，並且可以減少微細結晶的被處理液循環型析晶裝置。

發明內容
解決上述問題的本發明，如下所述。
本發明之1所述的發明，是一種被處理液循環型析晶裝置，具有供有被處理液的析晶槽、設於該析晶槽內的流通管和設置於該流通管內側及外側中至少外側的旋轉槳葉，用上述旋轉槳葉的旋轉產生使被處理液沿上述流通管的外側向下方流動，並通過上述流通管的下端邊緣與上述析晶槽槽底之間沿上述流通管的內側向上方流動的被處理液的循環，其特徵在於上述析晶槽的槽底，被設定為從圓周端部向下傾斜到規定部位，並從上述規定部位向上傾斜到中心部的形狀。
本發明之2所述的發明，是根據本發明之1所述的被處理液循環型析晶裝置，其特徵在於流通管的下端部，是由把構成該流通管的材料的下邊緣向內側或外側折回或用填充圓物的方法形成的膨脹部構成。
本發明之3所述的發明，是根據本發明之1或2所述的被處理液循環型析晶裝置，其特徵在於槽底的向下傾斜部是用中心部被剪切掉的蝶形封頭形成，且上述槽底的向上傾斜部是由安裝在上述蝶形封頭中心部的三角圓錐體形成。


圖1是以往實施例的被處理液循環型析晶裝置圖。
圖2是以往實施例的DP型被處理液循環型析晶裝置圖。
圖3是本實施例的被處理液循環型析晶裝置圖。
圖4是本實施例的旋轉機構圖。
圖5是槽底的形狀示例圖。
圖6是流通管下端部的構造示例圖。
圖中1—析晶槽，2—流通管，3、4—旋轉槳葉，5—被處理液供給口，6—被處理液排放口，7—蒸汽排放口，8—蒸發室，9—軸，10—被處理液循環型析晶裝置(本實施例)，20—槽底，30—旋轉機構，100—被處理液循環型析晶裝置(以往施例)，101—析晶槽，102—流通管，103—旋轉槳葉，200—被處理液循環型析晶裝置(以往例-DP型)，202—流通管，203、204—旋轉槳葉，M—馬達，P—被處理液。
具體實施例方式
以下，說明本發明的實施例。並且，本發明的所謂被處理液，例如，是指溶解了已二酸、或穀氨酸蘇打、硫酸銨等的結晶性物質的料漿，且其種類沒有特定限制。
(裝置整體)本實施例的被處理液循環型析晶裝置(DP型析晶裝置)，如圖3所示，主要具有供有被處理液P的析晶槽1、設於該析晶槽1內的流通管2、至少設於該流通管2內側及外側中的外側的旋轉槳葉，在本實施例中為設於內側及外側兩方的旋轉槳葉3及4。
析晶槽1，其圓周壁1A為筒狀，並且該圓周壁1A的下邊緣與槽底20、上邊緣與槽頂1B分別連接。槽底20及槽頂1B，可以與圓周壁1A整體形成，但也可以與圓周壁1A作為單獨部件形成。在本實施例中，槽底20是單獨部件，槽頂1B也是單獨部件。另外，在圓周壁1A的下側部設有被處理液供給口5、在圓周壁1A的下側部設有被處理液排放口6、在槽頂1B上設有蒸汽排放口7。
流通管2，與析晶槽1的圓周壁1A同軸，且被配置在與槽底20離開的位置。並且，在本實施例中，特別是把流通管2分為上側流通管2a、和在該上側流通管2a的下方並介於安裝了旋轉槳葉3、4的後述的旋轉機構30而設置的下側流通管2b。
另外，在圖中11表示目鏡、12表示噴淋清洗噴嘴、13表示析晶槽1的裙部、14表示熱水指示器。
在如上構成的本析晶裝置10中，因旋轉槳葉3及4的旋轉，產生使被處理液P沿流通管2的外側向下方流動並經過流通管2的下邊緣2A與槽底20之間沿流通管2的內側向上方流動的被處理液P的循環。用該循環促進結晶的成長。
具體的是，從被處理液供給口5供給到析晶槽1內的被處理液P，在沿流通管2的內側向上方流動時，液體壓力一上升到與蒸發室8的壓力相等的深度，便開始蒸發。當因該蒸發而被處理液P的濃度超過飽和濃度時，便促進結晶的成長。另外，在被處理液P沿流通管2的外側向下方流動時，結晶與被處理液P相比，以相對高的速度下降。從而，由於結晶常與超過飽和濃度的被處理液P接觸，所以進一步促進了結晶的成長。
如上所述的結晶的成長，以包含結晶的被處理液P能可靠地循環為前提。但是，在實際中，由於在流通管的下邊緣與槽底之間的地方(由於在該部分結晶容易積存，所以以下只稱為積存部。)，被處理液P衝擊構成它們的部件，和被逆轉了流動方向等原因，其流動為紊流。另外，旋轉槳葉被設在流通管的外側並且把被處理液向下方推進形式的裝置，與為了把被處理液壓入流通管的內側而把旋轉槳葉只設在流通管的內側、並從流通管的內側吸引被處理液形式的裝置相比，更容易在積存部產生被處理液的紊流。並且，如本實施例所示，在旋轉槳葉被設在流通管的內側及外側兩側時，由於其推進力的大半部分產生於外側旋轉槳葉，由於在外側與內側不同，所以如果旦不能可靠地使被處理液P通過積存部流入流通管內，則被處理液P的流動會進一步紊亂。因此，結晶不能可靠地循環、並成為使結晶成長得更大的障礙。並且，當被處理液p的流動紊亂時，被處理液P在沿流通管的內側向上方流動時會漰沸，且被處理液P會超過穩定的過飽和濃度。因此，成為產生結晶核、增加微細結晶的原因。在此，為了解決這些問題，開發了使被處理液P的流動穩定可靠的積存部的構造，這是本發明的最大的特徵。以下，進行具體地進行說明。
(槽底)本發明的槽底20，其縱剖面圖如圖5的(1)～(4)所示，是從圓周端部(與圓周壁1A的下邊緣連接的部位)21向下傾斜到規定的部位22、並從規定的部位22向上傾斜到中心部23的形狀。由於向下傾斜部(21～22)的存在，緩和了沿流通管2外側下降的被處理液P與槽底20的衝擊，所以被處理液P的循環變好。並且，由於與該向下傾斜部(21～22)連續設置的向上傾斜部(22～23)的存在，而使循環方向的逆轉圓滑，所以使被處理液P的循環變得更好。
向下傾斜部(21～22)及向上傾斜部(22～23)的形狀，沒有特別的限定。可以是如圖5(1)所示的都是圓錐形(縱剖面為直線形)、或如圖5(2)及圖5(3)所示的一方為圓錐狀，而把另一方形成為碗狀(縱剖面為向下方彎曲)、或如圖5(4)所示的都是碗狀等。
但是，從被處理液P循環的觀點出發，最好如圖5(4)所示，都是碗狀。另外，從減少製造成本的觀點出發，最好如圖5(2)、或本實施例的圖3所示，向下傾斜部(21～22)為碗狀、向上傾斜部(22～23)為圓錐狀。該形狀之所以可以減少成本，是因為用把蝶形封頭的中心部剪切掉，並只在該剪切部(中心部)焊接三角圓錐體與其連接的方法製造即可。另外，本製造是用蝶形封頭構成向下傾斜部(21～22)，並用三角圓錐體構成向上傾斜部(22～23)。
向下傾斜部(21～22)與向上傾斜部(22～23)的分界部，即，規定部位22，最好設在流通管2下邊緣的下方線上。這是為了使被處理液P的循環更好。
本發明者們在利用以上的槽底20(圖3及圖5(2))進行實驗時，在雙酚與苯酚的加合物結晶(柱狀)的析晶中，其長度方向的平均粒子直徑達到350μm。用以往的槽底(參照圖2)時，其長度方向的平均粒子直徑為200μm，因此，根據本發明，可以使結晶較大地成長，而且更好地循環有助於結晶的成長。
(流通管下端邊緣)作為積存部的改良結構，除了上述的槽底的改良以外，如果實施流通管下端邊緣的改良則是更理想的。具體的是，把構成該流通管的材料的下邊緣用向內側或外側折回或用填充圓物形成膨脹部的方法構成流通管的下端部。作為該結構，例如，如圖6(1)所示，用把構成該流通管2(在本實施例中，是下側流通管2b)的材料的下邊緣2c向內側折回而形成的膨脹部(或稱為腰包。)2d來構成流通管2(2b)的下端部2A。這樣，緩和了積存部的被處理液P與流通管下端部2A的衝刷，並使被處理液P的循環變好。在本實施例中，是捲入了芯材2e而進行折回的。用適當設計變更芯材2e直徑的方法，可以根據循環量和循環速度、被處理液的性質、結晶的性質等使循環最佳化。
另外，上述的結構，如圖6(2)所示，也可以是由把構成該流通管2(2b)的材料的下端邊緣2c向外側折成銳角，並在該折回部的途中再向同一方向折彎而形成的膨漲部(截面略呈三角形)2d來構成流通管2(2b)的下端部2A。
(攪拌槳葉)在本實施例中，為了進一步提高循環流動，如圖4所示，利用了旋轉機構30。該旋轉機構30，具有貫穿以馬達M為驅動源而旋轉的旋轉軸9的軸部5(參照圖3)和與該軸部5同軸配置的筒部6。本旋轉機構30，如上所述，介於上側流通管2a與下側流通管2b之間，並且筒部6與流通管2a、2b為同一直徑。並且，在軸部5與筒部6之間設有固定於兩者之間的內側旋轉槳葉3，並在筒部6的外側設有固定在該筒部6上的外側旋轉槳葉4。由於該旋轉機構30的存在，就沒必要旋轉流通管2的整體，所以可防止因流通管2的旋轉而使被處理液P的流動紊亂。當然，也可以減少用於旋轉所需的能源。
(其他)根據上述的槽底20、流通管下端部2A、旋轉機構30等的開發、改良，使被處理液P的循環變好，隨之而來的是，不會產生結晶塊，並不會產生被處理液排放管6的堵塞。
如上所述，根據本發明的被處理液循環型析晶裝置，由於防止了微細結晶核的產生、以及結晶的磨損、破碎，所以可使結晶更大地成長，而且可以減少微細結晶。
權利要求
1.一種被處理液循環型析晶裝置，具有供有被處理液的析晶槽、設於該析晶槽內的流通管和設置於該流通管內側及外側中至少外側的旋轉槳葉，由所述旋轉槳葉的旋轉產生使被處理液沿所述流通管的外側向下方流動、並通過所述流通管的下端邊緣與所述析晶槽槽底之間沿所述流通管的內側向上方流動的被處理液的循環，其特徵在於所述析晶槽的槽底的形狀，是從圓周端部向下傾斜到規定部位、再從所述規定部位向上傾斜到中心部。
2.根據權利要求1所述的被處理液循環型析晶裝置，其特徵在於流通管的下端部，是由把構成該流通管的材料的下邊緣向內側或外側折回、或者用填充圓物的方法形成的膨脹部構成。
3.根據權利要求1或2所述的被處理液循環型析晶裝置，其特徵在於槽底的向下傾斜部，是用中心部被剪切掉的蝶形封頭形成，且所述槽底的向上傾斜部，是用安裝在所述蝶形封頭中心部上的三角圓錐體形成。
全文摘要
一種被處理液循環型析晶裝置，具有供有被處理液P的析晶槽(1)、設於該析晶槽(1)內的流通管(2)、設於該流通管(2)內側及外側的旋轉槳葉(3)、(4)。並且，把槽底(20)形成為從圓周端部(21)向下傾斜到規定的部位(22)、並從規定的部位(22)向上傾斜到中心部(23)的形狀。這種被處理液循環型析晶裝置，既能防止微細結晶核的產生以及結晶的磨損、破碎，又可使結晶更大地成長，而且可以減少微細結晶。
文檔編號B01D9/02GK1493382SQ02154018
公開日2004年5月5日 申請日期2002年12月5日 優先權日2002年11月1日
發明者竹上敬三, 高橋謙之, 佐藤教子, 之, 子 申請人:月島機械株式會社