一种联产亚硫酸钠的结晶装置
技术领域
本发明涉及化工及环保领域，具体为一种联产亚硫酸钠的结晶装置。
背景技术
焦亚硫酸钠生产中因氧化、原料带入的杂质离子等，浆液会持续缓慢地发生中毒污染，工艺无法避免，浆液再生或定期更换浆液是保证产品更具经济性优势的途径，联产亚硫酸钠是行业内最通用且经济性最好的技术之一。基于焦亚硫酸钠浆液制亚硫酸钠物性特征的特殊性，常规蒸发结晶装置对其适用性不强，专业文献中未见到较好的推荐工艺。
行业内普遍采用的单效蒸发系统或多效蒸发系统，综合能耗高，使用期间的废水产量大。
专利CN201720313391.1提供了一种利用尾气中二氧化硫制取亚硫酸钠的反应器，采用旋流器分离模式，也无法避开上述描述的客观问题。
专利CN201210429319.7公布了一种亚硫酸钠溶液蒸发浓缩的工艺，为连续性的操作系统，蒸汽消耗量低，对间歇式的生产适应性差。
因此，有必要研发出一种新的联产亚硫酸钠的结晶装置，有效降低循环液密度，降低管道、设备的堵塞风险，降低土建成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种降低循环液密度，降低管道、设备的堵塞风险，降低土建成本的联产亚硫酸钠的结晶装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，该联产亚硫酸钠的结晶装置，包括有分离室、连杆、导流管、搅拌桨和搅拌器电机；
其中，所述导流管嵌套在连杆上，且与连杆中轴线同心；所述搅拌器电机与所述连杆连接，并通过所述连杆带动所述搅拌桨进行搅拌动作，所述搅拌桨靠近所述分离室的底部；
所述连杆安装在所述分离室的中心；在所述分离室的上部设置有排气口和补液口，在所述分离室的下部设置有排料口；
所述分离室的侧面设置有循环进料口和循环出料口；所述循环进料口和循环出料口连接的管道上设置有加热器和循环泵；物料从所述循环出料口出来依次通过所述循环泵和加热器后，经由所述循环进料口再次进入所述分离室内。
导流管还起到分开轻组分和重组分的作用；循环浆液中的大颗粒在惯性力和自身重力的双重作用下容易沉降至分离室的底部，有效降低了循环液密度，降低管道、设备的堵塞风险；分离室的侧面设置有循环进料口和循环出料口，使得分离室可布置在地面处，降低土建成本；同时，分离室配置有搅拌桨，满足间歇性使用的工艺需求。
优选的，所述分离室为圆柱体，所述分离室的顶部为凸面封头形状。
优选的，所述搅拌桨为锚式桨，不会扰动浆液，仅仅是起防止晶体沉淀物板结。
优选的，所述搅拌桨的垂直段的高度不小于10cm，容器下部壁面结垢；所述搅拌桨与所述分离室的壁面间距为1～50cm，太远会造成壁面结垢，太近了，搅拌桨会加大与壁面产生摩擦风险，增加设备制作、安装等环节在精度上的工艺成本。
优选的，所述搅拌桨与所述分离室壁面间距为3～5cm。
优选的，所述导流管的垂直段最下部的水平横断截面积与同水平面分离室的横断截面积的比值不大于0.5；主要是控制流体的浅速度，减少流体扰动，减少大颗粒返回到循环泵的比例。
优选的，所述导流管的垂直段最下部往外扩张成喇叭状，降低溶液速度，出喇叭口后流体截面再次扩大，进一步降低溶液速度，有利于大颗粒更多的沉降。
优选的，导流管的垂直段的水平横截面积与扩张成喇叭口状最下部的水平横截面积的比值不大于0.5。
优选的，所述循环出料口的水平高度高于所述导流管下部的水平面，避免有更多大颗粒的流体进入循环。
优选的，流经所述导流管的流体，液气比的比值控制在0.1～2，流体出所述导流管的流动速率控制在0.1～2m/s。
优选的，流体出所述导流管的流动速率控制在0.2～0.5m/s；流经所述导流管的流体，液气比的比值控制在0.2～0.5。
附图说明
下面结合附图和本发明的实施方式进一步详细说明：
图1为本发明联产亚硫酸钠的结晶装置整体结构示意图；
其中：1-分离室，2-循环出料口，3-连杆，4-排料口，5-搅拌桨，6-导流管，7-循环进料口，8-补液口，9-排气口，10-搅拌器电机，11-循环泵，12-加热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明的联产亚硫酸钠的结晶装置，包括有分离室1、连杆3、导流管6、搅拌桨5和搅拌器电机10；
其中，所述导流管6嵌套在连杆3上，且与连杆3中轴线同心；所述搅拌器电机10与所述连杆3连接，并通过所述连杆3带动所述搅拌桨5进行搅拌动作，所述搅拌桨5靠近所述分离室1的底部；
所述连杆3安装在所述分离室1的中心；在所述分离室1的上部设置有排气口9和补液口8，在所述分离室1的下部设置有排料口4；
所述分离室1的侧面设置有循环进料口7和循环出料口2；所述循环进料口7和循环出料口2连接的管道上设置有加热器12和循环泵11；物料从所述循环出料口2出来依次通过所述循环泵11和加热器12后，经由所述循环进料口7再次进入所述分离室1内。
本实施例中的分离室1为圆柱体，所述分离室1的顶部为凸面封头形状；搅拌桨5为锚式桨，所述搅拌桨5的垂直段的高度不小于10cm，所述搅拌桨5与所述分离室1的壁面间距为1～50cm；优选的，所述搅拌桨5与所述分离室1壁面间距为3～5cm。
导流管6的垂直段最下部的水平横断截面积与同水平面分离室1的横断截面积的比值不大于0.5；导流管6的垂直段最下部往外扩张成喇叭状；导流管6的垂直段的水平横截面积与扩张成喇叭口状最下部的水平横截面积的比值不大于0.5。
循环出料口2的水平高度高于所述导流管6下部的水平面。
流经所述导流管6的流体，液气比的比值控制在0.1～2，流体出所述导流管6的流动速率控制在0.1～2m/s；优选的，流体出所述导流管6的流动速率控制在0.2～0.5m/s；流经所述导流管6的流体，液气比的比值控制在0.2～0.5。
工艺流程：外来浆液(物料)经补液口8进入分离室1与分离室1内的浆液混合，浆液循环出料口2离开分离室1经循环泵11、加热器12等作用从循环进料口7、导流管6回到分离室1内，大颗粒晶体在惯性力和地心引力作用下落入分离室1的底部，较小颗粒随浆液继续打循环；汇集至分离室1顶部的气体从排气口9离开分离室1，分离室1的底部的浆液经排料口4排出分离室1。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
