CN113322507B - 三氧化二锑粉体结晶收集管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三氧化二锑粉体结晶收集管，包括结晶管、设置结晶管的外部设置环状收集室和位于结晶管的进料口处的连接法兰，所述结晶管内部由下到上设置隔板、支撑环、启旋组件、活动结晶罩和控制杆，本发明中的三氧化二锑粉体结晶收集管专门用于三氧化二锑的结晶收集，活动结晶罩获得三氧化二锑浓度饱和的炉气再进行结晶，活动结晶罩内部形成内、外两个不同的旋流，活动结晶罩内部形成急冷环境，三者对三氧化二锑的结晶效率和晶体颗粒均匀度均可产生增益，结晶效果佳。

Description

三氧化二锑粉体结晶收集管

技术领域

本发明涉及三氧化二锑生产设备技术领域，尤其涉及一种三氧化二锑粉体结晶收集管。

背景技术

三氧化二锑用于搪瓷、颜料、油漆、塑料、玻璃、陶瓷、造纸、阻燃剂等行业，亦可做催化剂。使用金属锑制备工业三氧化二锑粉体的过程中，需要对三氧化二锑炉气进行结晶处理。在三氧化二锑炉气结晶过程中，炉子与结晶管直接连通，炉子的热影响结晶反应，由于温度不急冷，会使立方晶体三氧化二锑中夹杂斜方晶体三氧化二锑，导致三氧化二锑粉体晶型品种复杂、白度不稳定，且由于结晶过程中炉气的饱和度不稳定，造成三氧化二锑粉体粒径不可调节控制的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中三氧化二锑结晶得到的三氧化二锑粉体晶粒不均匀的问题，而提出的一种三氧化二锑粉体结晶收集管。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

三氧化二锑粉体结晶收集管，包括结晶管、设置结晶管的外部设置环状收集室和位于结晶管的进料口处的连接法兰。所述收集室通过出料口与结晶管的内部空间连通，三氧化二锑炉气进入结晶管结晶后形成三氧化二锑晶体，在收集室被收集。连接法兰用于结晶管的连接。所述结晶管内部由下到上设置隔板、支撑环、启旋组件、活动结晶罩和控制杆。

具体的，所述隔板的一端固定连接结晶管的内壁，所述隔板另一侧的自由端倾斜往上。若干所述隔板在结晶管的内部左右交错设置，隔板的自由端在结晶管的轴向方向覆盖相邻下方隔板的自由端。隔板可将结晶管的结晶空间和高温的反应炉进行相对隔离，使隔板的上方形成相对稳定的冷区结晶空间。

进一步的，所述活动结晶罩用于发生结晶反应。所述活动结晶罩的侧面设置侧面孔，所述活动结晶罩的顶部设置推管，所述推管的侧面设置内连通孔。所述结晶管的顶部设置上冷风管，所述上冷风管的位置与推管对应。所述上冷风管的内部设置中间腔室，所述中间腔室的内径大于上冷风管的内径，所述中间腔室内部设置流通罩，所述流通罩的侧面开设外连通孔，所述上冷风管的出风口设置盖板，所述盖板与流通罩顶部之间设置弹簧，盖板用于上冷风管的出风口的密封。

进一步的，所述结晶管的内部设置支撑环，所述支撑环位于活动结晶罩的下方，所述支撑环的内径小于活动结晶罩的外径。

在初始位置时，活动结晶罩压扣在支撑环的上方，炉气可推动活动结晶罩往上移动，推管进入上冷风管后可推开盖板，当活动结晶罩的顶面与结晶管的内壁顶面接触，推管位于上冷风管内部，所述内连通孔与外连通孔连通，所述侧面孔与出料口连通，此时，活动结晶罩进入工作位置。上冷风管中的冷风通过连通的内连通孔和外连通孔进入活动结晶罩，对活动结晶罩中的炉气进行骤冷结晶。

进一步的，所述控制杆连接活动结晶罩与结晶管的顶部，所述控制杆由多个圆筒套接而成，所述圆筒之间轴向滑动密封连接，控制杆与活动结晶罩连接的一端密封设置，控制杆的另一端为进气端，所述控制杆的进气端设置气泵，气泵为电控正反转气泵。

活动结晶罩的内部设置三氧化二锑浓度的检测装置。活动结晶罩处于初始位置时，气泵往控制杆中充满气体，活动结晶罩位置固定，炉气持续进入活动结晶罩，当活动结晶罩内部炉气的三氧化二锑浓度超过饱和点，气泵将控制杆中的气体抽出，在炉气的压力推动下，活动结晶罩被推到工作位置。本处设置可使三氧化二锑浓度达到饱和点再进行结晶，可有效提高结晶效率和结晶质量，同时避免三氧化二锑浓度不可控而形成的结晶颗粒不均匀的情况。

进一步的，所述启旋组件包括外套环、若干内旋转齿轮和中间轴，所述外套环与中间轴同轴设置，所述结晶管内部设置支撑架，所述中间轴固定连接支撑架，外套环与支撑架旋转连接，所述支撑架上设置旋转支架，旋转支架与支撑架旋转连接，所述内旋转齿轮以中间轴为中心环布于旋转支架，内旋转齿轮与旋转支架旋转连接。为使结晶管内部炉气流通，本处的外套环、内旋转齿轮和中间轴之间存在足够炉气流通的间隙，外套环、内旋转齿轮和中间轴上也可开设用于炉气流通的孔。

进一步的，所述外套环的上端均匀环布用于形成活动结晶罩内部外旋转风力的外旋叶片，外套环的内圈设置外齿圈，所述中间轴的外圈设置内齿圈，所述内旋转齿轮位于外套环与中间轴之间并与外齿圈和内齿圈分别啮合，所述内旋转齿轮的上端设置支撑杆，所述支撑杆的顶部均匀环布用于形成活动结晶罩内部内旋转风力的内旋叶片。

进一步的，所述结晶管于启旋组件的侧面设置用于吹动外旋叶片的下冷风管，下冷风管和隔板结合，还可用于隔断结晶管的冷却结晶段和反应炉的热，减少反应炉的热对结晶的影响，保持冷却结晶相对的稳定温度环境，创造急冷条件。从下冷风管吹出的冷风可推动外旋叶片和外套环旋转，外旋叶片旋转可在活动结晶罩内部形成外旋流；外套环带动内旋转齿轮自身旋转以及使内旋转齿轮围绕中间轴公转，内旋叶片旋转可在活动结晶罩外旋流的内部形成多个移动的内旋流。

当活动结晶罩在工作位置时，上冷风管中的冷风对活动结晶罩中的炉气进行骤冷结晶。其中，外旋流用于通过旋流的离心力将结晶完毕的三氧化二锑粉末带入收集室。本处的外旋流为稳定结晶区，内旋流通过离心力和自身移动产生紊乱的气流，可将三氧化二锑晶体进行拉扯，使其形成更多细小晶体，增加三氧化二锑晶体基体的数量，三氧化二锑晶体基体可形成更多三氧化二锑晶体，提高结晶效率，同时可避免三氧化二锑晶体体积过大，使三氧化二锑晶体的颗粒均匀。

三氧化二锑在结晶过程中，会出现斜方三氧化二锑晶体，斜方三氧化二锑晶体的密度大于立方三氧化二锑晶体，即斜方三氧化二锑晶体的单颗质量大于立方三氧化二锑晶体。因此，优选的，所述收集室内部设置内成品盒和外成品盒，内成品盒位于外成品盒的内部，在外旋离心力的作用下，斜方三氧化二锑晶体多数进入外成品盒，内成品盒中可以获得纯度更高的立方三氧化二锑晶体。

本发明的有益效果是：

1、本三氧化二锑粉体结晶收集管用于三氧化二锑的结晶收集，其中通过活动结晶罩获得三氧化二锑浓度饱和的炉气再进行结晶，可有效提高结晶效率，保持结晶颗粒均匀，保持产品质量的稳定性；

2、本三氧化二锑粉体结晶收集管内部设置下冷风管和隔板，两者结合可用于隔断结晶管的冷却结晶段和反应炉的热，减少反应炉的热对结晶的影响，保持冷却结晶相对的稳定温度环境，创造急冷条件；

3、本三氧化二锑粉体结晶收集管的启旋组件可在活动结晶罩内部形成内、外两个不同的旋流，内旋流通过离心力盒自身移动产生紊乱的气流，将三氧化二锑晶体进行拉扯，使其形成更多细小晶体，增加三氧化二锑晶体基体的数量，提高结晶效率，使三氧化二锑晶体的颗粒均匀；外旋流用于通过旋流的离心力将结晶完毕的三氧化二锑粉末带入收集室，并完成三氧化二锑晶体的分选，获得纯度更高的立方三氧化二锑晶体。

综上，本三氧化二锑粉体结晶收集管专门用于三氧化二锑的结晶收集，活动结晶罩获得三氧化二锑浓度饱和的炉气再进行结晶，活动结晶罩内部形成内、外两个不同的旋流，活动结晶罩内部形成急冷环境，三者对三氧化二锑的结晶效率和晶体颗粒均匀度均可产生增益，结晶效果佳。

附图说明

图1为本三氧化二锑粉体结晶收集管的结构示意图；

图2为本三氧化二锑粉体结晶收集管活动结晶罩处的结构示意图；

图3为本三氧化二锑粉体结晶收集管启旋组件的结构示意图；

图4为本三氧化二锑粉体结晶收集管启旋组件俯视的结构示意图；

图5为本三氧化二锑粉体结晶收集管活动结晶罩内部旋流的示意图。

图中：1、结晶管；2、连接法兰；3、隔板；4、支撑环；5、下冷风管；6、启旋组件；7、活动结晶罩；8、上冷风管；9、控制杆；10、收集室；11、内成品盒；12、外成品盒；13、出风管；61、外套环；62、内旋转齿轮；63、中间轴；611、外旋叶片；612、外齿圈；621、内旋叶片；622、支撑杆；623、旋转支架；631、内齿圈；71、侧面孔；72、推管；73、内连通孔；81、中间腔室；82、流通罩；83、盖板；84、弹簧；821、外连通孔。

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。

参照图1，三氧化二锑粉体结晶收集管包括结晶管1、设置结晶管1的外部设置环状收集室10和位于结晶管1的进料口处的连接法兰2。所述收集室10通过出料口与结晶管1的内部空间连通，三氧化二锑炉气进入结晶管1结晶后形成三氧化二锑晶体，在收集室10被收集。连接法兰2用于结晶管1的连接。所述结晶管1内部由下到上设置隔板3、支撑环4、启旋组件6、活动结晶罩7和控制杆9。

具体的，所述隔板3的一端固定连接结晶管1的内壁，所述隔板3另一侧的自由端倾斜往上。若干所述隔板3在结晶管1的内部左右交错设置，隔板3的自由端在结晶管1的轴向方向覆盖相邻下方隔板3的自由端。隔板3可将结晶管1的结晶空间和高温的反应炉进行相对隔离，使隔板3的上方形成相对稳定的冷区结晶空间。

参考图2，所述活动结晶罩7用于发生结晶反应。所述活动结晶罩7的侧面设置侧面孔71，所述活动结晶罩7的顶部设置推管72，所述推管72的侧面设置内连通孔73。所述结晶管1的顶部设置上冷风管8，所述上冷风管8的位置与推管72对应。所述上冷风管8的内部设置中间腔室81，所述中间腔室81的内径大于上冷风管8的内径，所述中间腔室81内部设置流通罩82，所述流通罩82的侧面开设外连通孔821，所述上冷风管8的出风口设置盖板83，所述盖板83与流通罩82顶部之间设置弹簧84，盖板83用于上冷风管8的出风口的密封。

进一步的，所述结晶管1的内部设置支撑环4，所述支撑环4位于活动结晶罩7的下方，所述支撑环4的内径小于活动结晶罩7的外径。

在初始位置时，活动结晶罩7压扣在支撑环4的上方，炉气可推动活动结晶罩7往上移动，推管72进入上冷风管8后可推开盖板83，当活动结晶罩7的顶面与结晶管1的内壁顶面接触，推管72位于上冷风管8内部，所述内连通孔73与外连通孔821连通，所述侧面孔71与出料口41连通，此时，活动结晶罩7进入工作位置。上冷风管8中的冷风通过连通的内连通孔73和外连通孔821进入活动结晶罩7，对活动结晶罩7中的炉气进行骤冷结晶。

进一步的，所述控制杆9连接活动结晶罩7与结晶管1的顶部，所述控制杆9由多个圆筒套接而成，所述圆筒之间轴向滑动密封连接，控制杆9与活动结晶罩7连接的一端密封设置，控制杆9的另一端为进气端，所述控制杆9的进气端设置气泵，气泵为电控正反转气泵。

活动结晶罩7的内部设置三氧化二锑浓度的检测装置。活动结晶罩7处于初始位置时，气泵往控制杆9中充满气体，活动结晶罩7位置固定，炉气持续进入活动结晶罩7，当活动结晶罩7内部炉气的三氧化二锑浓度超过饱和点，气泵将控制杆9中的气体抽出，在炉气的压力推动下，活动结晶罩7被推到工作位置。本处设置可使三氧化二锑浓度达到饱和点再进行结晶，可有效提高结晶效率和结晶质量，同时避免三氧化二锑浓度不可控而形成的结晶颗粒不均匀的情况。

进一步的，所述启旋组件6包括外套环61、若干内旋转齿轮62和中间轴63，所述外套环61与中间轴63同轴设置，所述结晶管1内部设置支撑架，所述中间轴63固定连接支撑架，外套环61与支撑架旋转连接，所述支撑架上设置旋转支架623，旋转支架623与支撑架旋转连接，所述内旋转齿轮62以中间轴63为中心环布于旋转支架623，内旋转齿轮62与旋转支架623旋转连接。为使结晶管1内部炉气流通，本处的外套环61、内旋转齿轮62和中间轴63之间存在足够炉气流通的间隙，外套环61、内旋转齿轮62和中间轴63上也可开设用于炉气流通的孔。

进一步的，所述外套环61的上端均匀环布用于形成活动结晶罩7内部外旋转风力的外旋叶片611，外套环61的内圈设置外齿圈612，所述中间轴63的外圈设置内齿圈631，所述内旋转齿轮62位于外套环61与中间轴63之间并与外齿圈612和内齿圈631分别啮合，所述内旋转齿轮62的上端设置支撑杆622，所述支撑杆622的顶部均匀环布用于形成活动结晶罩7内部内旋转风力的内旋叶片621。

参考图3和图4，所述结晶管1于启旋组件6的侧面设置用于吹动外旋叶片611的下冷风管5，下冷风管5和隔板3结合，还可用于隔断结晶管1的冷却结晶段和反应炉的热，减少反应炉的热对结晶的影响，保持冷却结晶相对的稳定温度环境，创造急冷条件。从下冷风管5吹出的冷风可推动外旋叶片611和外套环61旋转，外旋叶片611旋转可在活动结晶罩7内部形成外旋流；外套环61带动内旋转齿轮62自身旋转以及使内旋转齿轮62围绕中间轴63公转，内旋叶片621旋转可在活动结晶罩7外旋流的内部形成多个移动的内旋流。

当活动结晶罩7在工作位置时，上冷风管8中的冷风对活动结晶罩7中的炉气进行骤冷结晶。参考图5，外旋流用于通过旋流的离心力将结晶完毕的三氧化二锑粉末带入收集室10。本处的外旋流为稳定结晶区，内旋流通过离心力和自身移动产生紊乱的气流，可将三氧化二锑晶体进行拉扯，使其形成更多细小晶体，增加三氧化二锑晶体基体的数量，三氧化二锑晶体基体可形成更多三氧化二锑晶体，提高结晶效率，同时可避免三氧化二锑晶体体积过大，使三氧化二锑晶体的颗粒均匀。

三氧化二锑在结晶过程中，会出现斜方三氧化二锑晶体，斜方三氧化二锑晶体的密度大于立方三氧化二锑晶体，即斜方三氧化二锑晶体的单颗质量大于立方三氧化二锑晶体。因此，所述收集室10内部设置内成品盒11和外成品盒12，内成品盒11位于外成品盒12的内部，在外旋离心力的作用下，斜方三氧化二锑晶体多数进入外成品盒12，内成品盒11中可以获得纯度更高的立方三氧化二锑晶体。

本实施例中的三氧化二锑粉体结晶收集管的结晶过程为：

步骤一：三氧化二锑炉气进入结晶管1，下冷风管5通入冷气，对炉气进行预冷，下冷风管5和隔板3结合，还可用于隔断结晶管1的冷却结晶段和反应炉的热，减少反应炉的热对结晶的影响，保持冷却结晶相对的稳定温度环境，创造急冷条件；

下冷风管5吹出的冷风还可推动外旋叶片611和外套环61旋转，外旋叶片611旋转可在活动结晶罩7内部形成外旋流；外套环61带动内旋转齿轮62自身旋转以及使内旋转齿轮62围绕中间轴63公转，内旋叶片621旋转可在活动结晶罩7外旋流的内部形成多个移动的内旋流；

此时，活动结晶罩7处于初始位置时，气泵往控制杆9中充满气体，活动结晶罩7位置固定，炉气持续进入活动结晶罩7，当活动结晶罩7内部炉气的三氧化二锑浓度超过饱和点，气泵将控制杆9中的气体抽出，在炉气的压力推动下，推管72进入上冷风管8后可推开盖板83，当活动结晶罩7的顶面与结晶管1的内壁顶面接触，推管72位于上冷风管8内部，所述内连通孔73与外连通孔821连通，所述侧面孔71与出料口41连通，活动结晶罩7进入工作位置；

步骤二：上冷风管8中的冷风通过连通的内连通孔73和外连通孔821进入活动结晶罩7，对活动结晶罩7中的炉气进行骤冷结晶；

活动结晶罩7的内旋流通过离心力和自身移动产生紊乱的气流，可将三氧化二锑晶体进行拉扯，使其形成更多细小晶体，增加三氧化二锑晶体基体的数量，三氧化二锑晶体基体可形成更多三氧化二锑晶体，结晶效率高，同时可避免三氧化二锑晶体体积过大，使三氧化二锑晶体的颗粒均匀；其中外旋流为稳定结晶区；

步骤三：外旋流用于通过旋流的离心力将结晶完毕的三氧化二锑粉末带入收集室10，在外旋离心力的作用下，颗粒重的斜方三氧化二锑晶体多数进入外成品盒12，内成品盒11中可以获得纯度更高的立方三氧化二锑晶体，其余气体从收集室10上端的出气管13出去。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，包括结晶管（1）、设置结晶管（1）的外部设置环状收集室（10）和位于结晶管（1）的进料口处的连接法兰（2），所述收集室（10）通过出料口与结晶管（1）的内部空间连通；

所述结晶管（1）内部由下到上设置隔板（3）、支撑环（4）、启旋组件（6）、活动结晶罩（7）和控制杆（9），所述控制杆（9）连接活动结晶罩（7）与结晶管（1）的顶部；

所述启旋组件（6）包括外套环（61）、若干内旋转齿轮（62）和中间轴（63），所述外套环（61）与中间轴（63）同轴设置，所述外套环（61）的上端均匀环布用于形成活动结晶罩（7）内部外旋转风力的外旋叶片（611），外套环（61）的内圈设置外齿圈（612），所述中间轴（63）的外圈设置内齿圈（631），所述内旋转齿轮（62）位于外套环（61）与中间轴（63）之间并与外齿圈（612）和内齿圈（631）分别啮合，所述内旋转齿轮（62）的上端设置支撑杆（622），所述支撑杆（622）的顶部均匀环布用于形成活动结晶罩（7）内部内旋转风力的内旋叶片（621）；

所述结晶管（1）于启旋组件（6）的侧面设置用于吹动外旋叶片（611）的下冷风管（5），所述结晶管（1）的顶部设置上冷风管（8）；

所述活动结晶罩（7）的侧面设置侧面孔（71），所述活动结晶罩（7）的顶部设置推管（72），所述推管（72）的侧面设置内连通孔（73），所述上冷风管（8）的位置与推管（72）对应。

2.根据权利要求1所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，所述上冷风管（8）的内部设置中间腔室（81），所述中间腔室（81）的内径大于上冷风管（8）的内径，所述中间腔室（81）内部设置流通罩（82），所述流通罩（82）的侧面开设外连通孔（821），所述上冷风管（8）的出风口设置盖板（83），所述盖板（83）与流通罩（82）顶部之间设置弹簧（84）。

3.根据权利要求2所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，当活动结晶罩（7）的顶面与结晶管（1）的内壁顶面接触，推管（72）位于上冷风管（8）内部，所述内连通孔（73）与外连通孔（821）连通，所述侧面孔（71）与出料口连通。

4.根据权利要求1所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，所述隔板（3）的一端固定连接结晶管（1）的内壁，所述隔板（3）另一侧的自由端倾斜往上；若干所述隔板（3）在结晶管（1）的内部左右交错设置，隔板（3）的自由端在结晶管（1）的轴向方向覆盖相邻下方隔板（3）的自由端。

5.根据权利要求1所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，所述控制杆（9）由多个圆筒套接而成，所述圆筒之间轴向滑动密封连接，所述控制杆（9）的进气端设置气泵。

6.根据权利要求1所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，所述收集室（10）内部设置内成品盒（11）和外成品盒（12），内成品盒（11）位于外成品盒（12）的内部。

7.根据权利要求1所述的三氧化二锑粉体结晶收集管，其特征在于，所述结晶管（1）的内部设置支撑环（4），所述支撑环（4）位于活动结晶罩（7）的下方，所述支撑环（4）的内径小于活动结晶罩（7）的外径。

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