錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置的製作方法
2023-12-01 09:45:26 1
專利名稱：錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化學結晶反應裝置，尤其涉及一種製備氫氧化鋁晶體的分解結晶反應裝置。
背景技術：
目前，在氫氧化鋁晶體製備工藝中，多採用精製的過飽和鋁酸鈉溶液加晶種分解結晶製備氫氧化鋁的方法。其結晶反應裝置大多採用漿液攪動翻滾式平底圓柱形反應器，以達到混料和減少氫氧化鋁晶體顆粒在反應器底部沉澱堆積、水解結垢的目的。這種反應器通常需要採用多層葉漿組合、以機械傳動方式或以噴射壓縮空氣的鼓風方式不間斷地對鋁酸鈉溶液進行攪動翻滾。這種強力攪動使液體翻滾方式雖然可以起到混料和減少氫氧化鋁結晶固體顆粒在反應器底部沉澱堆積、結塊的作用，但卻在鋁酸鈉溶液流場內產生很大的剪切力，造成已結晶的氫氧化鋁顆粒被破碎、磨損、細化，導致最終產品氧化鋁的粒度大多介於砂粒狀和粉狀之間，達不到砂狀氧化鋁產品的標準要求。另外，攪動翻滾溶液對加強氫氧化鋁結晶反應的動力學過程，提高分解率並無顯著作用；另一方面由於溶液劇烈翻滾造成上、下層液體之間相互混雜(俗稱「短路」)，導致生產效率下降。此外，由於結晶反應裝置體積大，無論是以機械傳動方式還是噴射壓縮空氣方式攪動液體都需要消耗大量的能量。發明內容針對現有技術中存在的上述缺陷，本實用新型旨在提供一種結構簡單、 製造成本低、能耗小、產品粒度好的錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置。為了實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案它包括分解反應槽、與該分解反應槽連通的進料槽、設在分解反應槽中的出料管和引料風管；出料管的下端垂直插入分解反應槽的錐形底部，引料風管插入出料管中與之連通。在下埠處附近設有擾動風管；在出料管的下埠處設有喇叭狀的吸料罩。與現有技術比較，本實用新型由於採用了上述技術方案，使之能夠滿足鋁酸鈉溶液在高固含、低流量情況下氫氧化鋁非附聚階段要求的結晶長大條件。鋁酸鈉溶液在長徑比大的分解結晶反應裝置中流動時，每一微元體積裡的溶液以相同的速度向前移動，在溶液的流動方向上不存在返混，且沿分解槽徑向每一個截面上溶液組成在時間進程中變化很小，分解結晶反應連續穩態進行，氫氧化鋁結晶顆粒隨流動溶液在底部通過錐形均勻地收攏集中後被擾動風揚起，並通過管道輸送出去，底部不易產生物料堆積。同時，擾動風對底部高分子比的鋁酸鈉漿料起到了促進局域擴散的作用，且不影響到上部溶液的平推流狀態。本實用新型優化了反應裝置的結構，使之更適於鋁酸鈉-氫氧化鋁顆粒固液兩相流的流動特性，無須強烈攪動翻滾溶液即可實現結晶反應的連續平穩進行；不僅節約了能耗、節省了反應裝置的製造和安裝成本、改善了產品粒度分布，而且還消除了分解反應槽頂部由於液體劇烈翻滾而易結垢的弊端，延長了清理周期。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖；圖2是本實用新型另一個實施例的結構示意圖；圖3是本實用新型第三個實施例的結構示意圖；[0010]圖4是本實用新型第四個實施例的結構示意圖。圖中分解反應槽1進料槽2 擾動風管3 引料風管4 出料管5吸料罩 具體實施方式
以下結合附圖和具體的實施例對本實用新型作進一步說明在圖1 2中，分解反應槽1為錐形底結構，出料管5的下端垂直插入該分解反應槽的錐形底部、該出料管的上端穿過分解槽1向外伸出，引料風管4穿過分解反應槽1與出料管5相交連通；在高於該出料管的出口位置設有與分解反應槽1連通的進料槽2。為了保證均勻吸料、增加有效吸料面積，在出料管5的下埠處設有喇叭狀的吸料罩6。為了防止在出料管5的下埠處或吸料罩6的入口處結垢，同時也為了避免產生沉澱堆積，在出料管5的下埠附近或吸料罩6的入口附近設有出口向下的擾動風管3。為了便於排汙，在分解反應槽1的底部設有放料閥。為了加工方便，在上述結構的基礎上本實用新型還可以採用如圖3 4所示的結構自上而下伸入分解反應槽1中的引料風管4既可以直接插入出料管5中，也可以從側面與該出料管相交連通；自上而下伸入分解反應槽1中的擾動風管3既可以插入出料管5中並從其下埠處或吸料罩6的入口處穿出，也可以不必與出料管5相交而直接設在該出料管的下埠或吸料罩6的入口附近。
權利要求1.一種錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置，包括分解反應槽、與該分解反應槽連通的進料槽、設在分解反應槽中的出料管和引料風管；其特徵在於出料管(5)的下端垂直插入分解反應槽(1)的錐形底部，引料風管(4)插入出料管(5)中與之連通。
2.根據權利要求1所述的錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置，其特徵在於在下埠處附近設有擾動風管(3)。
3.根據權利要求1或2所述的錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置，其特徵在於在出料管(5)的下埠處設有喇叭狀的吸料罩(6)。
專利摘要本實用新型公開了一種錐形底微擾動平推流氫氧化鋁晶體結晶反應裝置，屬於化學反應器；旨在提供一種結構簡單、製造成本低、能耗小、產品粒度好的結晶反應裝置。它包括分解反應槽、與該分解反應槽連通的進料槽、設在分解反應槽中的出料管和引料風管；出料管(5)的下端垂直插入分解反應槽(1)的錐形底部，引料風管(4)插入出料管(5)中與之連通。在下埠處附近設有擾動風管(3)；在出料管(5)的下埠處設有喇叭狀的吸料罩(6)。本實用新型具有出料均勻、不易沉澱、能耗低等諸多優點；是一種理想的氫氧化鋁結晶反應裝置。
文檔編號C01F7/14GK202011754SQ20112001486
公開日2011年10月19日 申請日期2011年1月18日 優先權日2011年1月18日
發明者丁元法, 何力, 張愛軍, 李丹寧, 李勇, 李鵬, 柳健康, 洪江, 胡大喬, 蘇向東, 範文波, 薛濤, 譚春生, 鄒韶寧, 金開勝, 陳橋, 黃健, 黎雲 申請人:貴州科學院