CN116617701B - 一种无水乙酸钠蒸发结晶装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及蒸发结晶技术领域，公开了一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，包括加工罐，所述加工罐的内腔顶部套接有补液环管组，所述补液环管组的底部连接有均布的蒸发管；所述蒸发管内开设有贯穿的蒸发孔，所述蒸发管位于蒸发孔的外侧开设有加热腔，所述加工罐的中部设置有隔断层，所述隔断层内开设有左右贯穿的滑动槽，所述滑动槽内卡接有两个对称的结晶板。本发明通过蒸发管底端开口排出含有晶体的乙酸钠浓缩液以及水蒸汽，含有晶体的乙酸钠浓缩液将掉落在结晶板上，使大体积的晶体被结晶板阻拦而留存在结晶板上，而小体积的晶体将通过结晶板上的孔洞，跟随乙酸钠浓缩液继续下落至溢流盆中，从而降低最终输入循环泵组中的乙酸钠浓缩液的浓度。
Description
技术领域
本申请涉及蒸发结晶技术领域，尤其涉及一种无水乙酸钠蒸发结晶装置。
背景技术
在无水乙酸钠的制备过程中，需要纯碱和醋酸钙反应生成乙酸钠，然后将溶液输入蒸发结晶装置中，对乙酸钠溶液进行加热，使溶液中的水分蒸发，溶液中的乙酸钠将析出并形成结晶，将含有结晶的溶液排出蒸发结晶装置后，通过离心或者过滤等装置，获得无水乙酸钠成品。
其中，可以采用外循环式蒸发结晶装置，进行无水乙酸钠的制备，外循环蒸发结晶装置主要包括预热器（对输入的乙酸钠溶液进行预热）、加工罐（对预热的乙酸钠溶液进行加热蒸发）、循环泵（将加工罐中形成的带有晶体的乙酸钠浓缩液输入预热器中，与新输入的乙酸钠溶液混合，进行二次循环蒸发），通过上述装置完成无水乙酸钠的初步制备，直至含有结晶的乙酸钠浓缩液水分蒸发至设定值后，才会将含有结晶的乙酸钠浓缩液排出，进行后续的分离、过滤等流程。
在这一过程中，由于循环泵抽取的是含有结晶的乙酸钠浓缩液，那么进入循环泵中的结晶势必会被循环泵搅碎，使得结晶对循环泵施加较大的摩擦，导致循环泵快速磨损，同时，通过循环泵再次进入预热器的乙酸钠浓缩液，整体水分降低，而乙酸钠含量不变，那么再次输入加工罐中的乙酸钠溶液的整体浓度将升高，这势必会导致加工罐对循环中的乙酸钠溶液的蒸发效率降低。
发明内容
本申请提出了一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，具备结晶板将乙酸钠浓缩液中的大体积晶体分离，水蒸汽在冷却漏斗处冷却形成液滴，液滴在引导管的引导下落入溢流盆中，液滴穿过上流的水蒸汽而被加热，加热的水接触乙酸钠浓缩液和晶体使晶体加快溶解，溢流盆内的水分增多而减小乙酸钠浓缩液的浓度，掉落的乙酸钠浓缩液液滴和晶体配合弹簧使溢流盆抖动，溢流盆内的晶体在抖动中快速的融入液体中的优点，用以解决现有循环泵在抽取乙酸钠浓缩液时被晶体磨损以及循环中的乙酸钠溶液浓度高导致蒸发效率低的问题。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，包括加工罐，所述加工罐的内腔顶部套接有补液环管组，用于分散乙酸钠溶液，所述补液环管组的底部连接有均布的蒸发管；所述蒸发管内开设有贯穿的蒸发孔，用于提供乙酸钠溶液加热的空间，所述蒸发管位于蒸发孔的外侧开设有加热腔，用于对蒸发孔内的乙酸钠溶液提供热量；所述加工罐的中部设置有隔断层，所述隔断层内开设有左右贯穿的滑动槽，所述滑动槽内卡接有两个对称的结晶板，所述蒸发管处于结晶板的上方，用于分离蒸发管中掉落下来的大体积结晶和乙酸钠浓缩液。
优选的，所述加工罐的一侧设置有预热罐，所述预热罐的顶部和底部开设有对称的集液腔，所述预热罐底部的集液腔连接有进液管，用于向预热罐内输入乙酸钠溶液，所述预热罐顶部的集液腔连接有输液管，所述输液管与补液环管组接通，用于将预热的乙酸钠溶液输入补液环管组。
优选的，所述预热罐内开设有预热腔，所述预热腔位于两个集液腔之间，所述预热罐内固定套接有均布的加热管，两个所述集液腔通过加热管接通，所述加热管穿过预热腔，用于分散乙酸钠溶液进行高效预热，所述预热腔的顶部连接有蒸汽管，所述蒸汽管远离预热罐的一端与加工罐的顶部接通，用于接收加工罐内的高温水蒸汽，所述预热腔的底部连接有排放管，用于排出预热腔中的冷凝水。
优选的，所述加工罐和预热罐之间设置有循环泵组，所述循环泵组的输入端固定连接有输入管，所述输入管的另一端与加工罐的底部接通，用于抽取加工罐底部的乙酸钠浓缩液，所述循环泵组的输出端固定连接有输出管，所述输出管的另一端与预热罐底部的集液腔接通，用于将乙酸钠浓缩液输入预热罐中进行循环加热。
优选的，所述结晶板上开设有均布的贯穿结晶板的孔，用于排走小体积的结晶和乙酸钠浓缩液，所述滑动槽的两端开口处活动套接有堵塞门，用于密封隔断层，并提供更换结晶板的空间。
优选的，所述蒸发管的顶部和底部设置有对称的热流管组，所述热流管组上连接有连通管，所述热流管组中的管道与加热腔接通，用于向加热腔内提供循环的热源。
优选的，所述结晶板的下方设置有溢流盆，所述溢流盆的截面呈凹字形，用于接收从结晶板上掉落下来的小体积结晶和乙酸钠浓缩液。
优选的，所述溢流盆的顶部连接有均布的弹簧，所述弹簧的顶端与加工罐的内侧壁固定连接，所述溢流盆通过弹簧悬空在加工罐的内腔底部，用于提供溢流盆不规则抖动的动力。
优选的，所述加工罐的内腔顶部中心套接有冷却漏斗，所述冷却漏斗内套接有循环冷却管，用于在冷却漏斗上提供冷却水蒸汽的冷源，所述冷却漏斗的底端开口连接有引导管，用于引导冷却漏斗上水蒸汽冷却形成的液滴，所述引导管穿过均布的蒸发管和两个对称的结晶板，用于吸收周围的水蒸汽的热量，所述引导管的底端开口位于溢流盆中心的上方，用于将吸热后的液滴引入溢流盆内。
本申请具备如下有益效果：
本申请提供的一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，通过将预热后的乙酸钠溶液输入蒸发管内，使乙酸钠溶液在蒸发管中受热蒸发，逐渐析出晶体，最终从蒸发管底端开口排出含有晶体的乙酸钠浓缩液以及水蒸汽，含有晶体的乙酸钠浓缩液将掉落在结晶板上，使大体积的晶体被结晶板阻拦而留存在结晶板上，而小体积的晶体将通过结晶板上的孔洞，跟随乙酸钠浓缩液继续下落至溢流盆中，从而降低最终输入循环泵中的乙酸钠浓缩液的浓度。
同时，水蒸汽将不断上移，部分水蒸汽将接触冷却漏斗，被冷却漏斗冷凝后在冷却漏斗的表面形成液滴，液滴将顺着引导管穿过均布的蒸发管和结晶板，掉落至溢流盆中，使溢流盆中的乙酸钠浓缩液的水分子增多，进一步的降低输入循环泵中的乙酸钠浓缩液的浓度。
同时，由于结晶板对乙酸钠浓缩液和晶体的阻拦，使乙酸钠浓缩液和晶体在脱离结晶板向下落时，呈现不均匀的“雨落”，也就是从结晶板不同位置落下的乙酸钠浓缩液和晶体，将在不同时间段上落在下方的溢流盆中，使溢流盆受到不同时间，不同位置的乙酸钠浓缩液和晶体的冲击，配合弹簧出现不规则的抖动，从而使溢流盆中的乙酸钠浓缩液、晶体和引导管落下的水，在溢流盆的持续抖动中加快混合，使溢流盆中的晶体能快速的溶解，从而使最终进入循环泵组中的乙酸钠浓缩液中的晶体含量少，减小循环泵组中的循环泵受到的磨损。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本申请公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本申请公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本申请，其中：
图1为本发明立体结构示意图；
图2为本发明加工罐和预热罐内部结构示意图；
图3为本发明补液环管组结构分布示意图；
图4为本发明热流管组结构分布示意图；
图5为本发明蒸发管内部结构示意图；
图6为本发明冷却漏斗和溢流盆的结构位置示意图。
附图标记：
1、加工罐；2、隔断层；201、滑动槽；3、结晶板；4、堵塞门；5、预热罐；6、进液管；7、集液腔；8、预热腔；9、加热管；10、排放管；11、输液管；12、补液环管组；13、蒸发管；14、蒸发孔；15、加热腔；16、热流管组；17、连通管；18、冷却漏斗；181、循环冷却管；19、支撑块；20、引导管；21、溢流盆；22、弹簧；23、蒸汽管；24、循环泵组；25、输入管；26、输出管。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例一：请参阅图1至图2，一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，包括加工罐1，加工罐1的中部焊接有隔断层2，隔断层2呈长方体状，隔断层2内开设有左右贯穿的滑动槽201，滑动槽201内卡接有两个对称的结晶板3，结晶板3上开设有均布的贯穿结晶板3的孔，使蒸发管13内掉落的结晶和乙酸钠浓缩液能掉落在结晶板3上，使大体积的结晶被结晶板3阻拦，留存在结晶板3的上表面，而小体积的结晶和乙酸钠浓缩液在结晶板3上汇聚后，从结晶板3上的孔洞排走，使最终掉落在加工罐1底部的浓缩液中的结晶含量减少，从而降低进行循环的浓缩液的浓度，滑动槽201的两端开口处活动套接有堵塞门4，堵塞门4上开设有凹槽，使操作人员可以通过凹槽拉动堵塞门4打开滑动槽201，放入新的结晶板3，并取出滑动槽201内原有的结晶板3。
参阅图1至图2，加工罐1的一侧设置有预热罐5，预热罐5的顶部和底部开设有对称的集液腔7，预热罐5的底部固定连接有进液管6，进液管6与预热罐5底部的集液腔7接通，预热罐5内开设有预热腔8，预热腔8位于两个集液腔7之间，预热罐5内固定套接有均布的加热管9，两个集液腔7通过加热管9接通，加热管9穿过预热腔8，使新加入的乙酸钠溶液能通过进液管6进入底部的集液腔7中，然后通过均布的加热管9分散，穿过预热腔8，在预热腔8内吸收预热腔8中的热量，然后进入顶部的集液腔7中再次汇聚。
参阅图1至2，加工罐1的顶端固定连接有蒸汽管23，蒸汽管23的另一端与预热腔8的顶部接通，预热腔8的底部固定连接有排放管10，使加工罐1内部分高温蒸汽能通过蒸汽管23进入预热腔8内，对预热腔8内的加热管9进行加热，使加热管9内的乙酸钠溶液吸热，完成预热，接着，预热腔8内的水蒸汽失去热量，形成冷凝水后，从排放管10排出，加工罐1和预热罐5之间设置有循环泵组24，循环泵组24的输入端固定连接有输入管25，输入管25的另一端与加工罐1的底部接通，循环泵组24的输出端固定连接有输出管26，输出管26的另一端与预热罐5底部的集液腔7接通，使循环泵组24抽取加工罐1底部的乙酸钠浓缩液，再次排入预热罐5底部的集液腔7，参与下一次蒸发。
参阅图2至图3，加工罐1的内腔顶部套接有补液环管组12，补液环管组12由多个同心环管组成，环管的具体数量根据实际情况设置，用于扩大蒸发管13的排布面积，提高蒸发乙酸钠溶液的有效空间，并为高温水蒸汽上移提供流动的空间，补液环管组12的顶部固定连接有输液管11，输液管11的一端贯穿加工罐1与预热罐5顶部的集液腔7接通，使预热罐5顶部的集液腔7中预热的乙酸钠溶液，能通过输液管11输入补液环管组12内，参与后续的蒸发。
参阅图2至图5，环管的底部固定连接有均布的蒸发管13，蒸发管13内开设有贯穿的蒸发孔14，蒸发孔14与环管的内腔接通，使补液环管组12内的预热乙酸钠溶液，落入蒸发孔14内，向下流动，蒸发管13内开设有加热腔15，加热腔15位于蒸发孔14的外侧，使加热腔15内的热源对蒸发孔14内的预热乙酸钠溶液进行加热蒸发，使乙酸钠溶液蒸发形成水蒸汽、结晶和乙酸钠浓缩液，从蒸发管13的底端开口排出蒸发管13，使水蒸汽脱离蒸发管13后向上流动，而结晶和乙酸钠浓缩液继续向下掉落，蒸发管13处于结晶板3的上方，使结晶和乙酸钠浓缩液直接掉落在结晶板3上，受到结晶板3的阻拦和汇聚，分离出大体积的结晶，并使小体积结晶和分散的乙酸钠浓缩液汇聚在一起，在通过结晶板3上的孔洞继续掉落时，掉落的液滴体积将增大，从而提高掉落的液滴的冲击力。
参阅图2至图4，均布的蒸发管13的顶部和底部固定连接有对称的热流管组16，热流管组16由多个连接同一圆周上相邻蒸发管13的管道组成，管道的具体数量根据实际情况进行设定，热流管组16上固定连接有连通管17，热流管组16中的管道与加热腔15接通，处于上方的连通管17和处于下方的连通管17均与现有的循环加热装置接通，使热源（可以是高温水蒸汽，高温水等）从处于上方的连通管17进入处于上方的热流管组16内，然后进入均布的蒸发管13内的加热腔15，向下流动，对蒸发孔14内的乙酸钠溶液进行蒸发加热，接着，热源进入下方的热流管组16中进行汇聚，通过下方的连通管17排出。
实施例二：请参阅图2，图6，在实施例一的基础上，加工罐1的内腔底部套接有溢流盆21，溢流盆21的截面呈凹字形，结晶板3上开设的孔处于溢流盆21的上方，使从结晶板3上掉落的乙酸钠浓缩液和结晶能掉落在溢流盆21内，然后溢流盆21内的液体液面超过溢流盆21的顶端时，将溢出溢流盆21，掉落至加工罐1的内腔底部，溢流盆21的顶部固定连接有均布的弹簧22，弹簧22的顶端与加工罐1的内侧壁固定连接，溢流盆21通过弹簧22悬空在加工罐1的内腔底部，使乙酸钠浓缩液和晶体在脱离结晶板3向下落时，呈现不均匀的“雨落”，也就是从结晶板3不同位置落下的乙酸钠浓缩液和晶体，将在不同时间段上落在下方的溢流盆21中，使溢流盆21受到不同时间，不同位置的乙酸钠浓缩液和晶体的冲击，配合弹簧22出现不规则的抖动，从而使溢流盆21中的乙酸钠浓缩液、晶体和引导管20落下的水，在溢流盆21的持续抖动中加快混合，使溢流盆21中的晶体能快速的溶解，从而使最终进入循环泵组24中的乙酸钠浓缩液中的晶体含量少，减小循环泵受到的磨损。
参阅图2，图6，加工罐1的内腔顶部中心套接有冷却漏斗18，冷却漏斗18呈倒圆台状，冷却漏斗18的外侧壁上固定连接有均布的支撑块19，支撑块19通过螺栓与加工罐1的内侧壁固定连接，冷却漏斗18内固定套接有循环冷却管181，冷却漏斗18的底端开口固定连接有引导管20，引导管20穿过均布的蒸发管13和两个对称的结晶板3，引导管20的底端开口位于溢流盆21中心的上方，使水蒸汽不断上移时，部分水蒸汽将接触冷却漏斗18，通过循环冷却管181使冷却漏斗18冷却水蒸汽，使水蒸汽被冷却漏斗18冷凝后在冷却漏斗18的表面形成液滴，这一过程中，液滴将吸收周围水蒸汽的热量而加热（提高溶解的效率），高温液滴将顺着引导管20穿过均布的蒸发管13和结晶板3，掉落至溢流盆21中，使溢流盆21中的乙酸钠浓缩液的水分子增多，进一步的降低输入循环泵中的乙酸钠浓缩液的浓度。
Claims (5)
1.一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，其特征在于，包括加工罐（1），所述加工罐（1）的内腔顶部套接有补液环管组（12），用于分散乙酸钠溶液，所述补液环管组（12）的底部连接有均布的蒸发管（13）；
所述蒸发管（13）内开设有贯穿的蒸发孔（14），用于提供乙酸钠溶液加热的空间，所述蒸发管（13）位于蒸发孔（14）的外侧开设有加热腔（15），用于向蒸发孔（14）内的乙酸钠溶液提供热量；
所述加工罐（1）的中部设置有隔断层（2），所述隔断层（2）内开设有左右贯穿的滑动槽（201），所述滑动槽（201）内套接有两个对称的结晶板（3），所述蒸发管（13）处于结晶板（3）的上方，用于分离蒸发管（13）中掉落下来的大体积结晶和乙酸钠浓缩液；
所述结晶板（3）上开设有均布的贯穿结晶板（3）的孔，用于排走小体积的结晶和乙酸钠浓缩液，所述滑动槽（201）的两端开口处活动套接有堵塞门（4），用于密封隔断层（2），并提供更换结晶板（3）的空间；所述结晶板（3）的下方设置有溢流盆（21），所述溢流盆（21）的截面呈凹字形，用于接收从结晶板（3）上掉落下来的小体积结晶和乙酸钠浓缩液；所述溢流盆（21）的顶部连接有均布的弹簧（22），所述弹簧（22）的顶端与加工罐（1）的内侧壁固定连接，所述溢流盆（21）通过弹簧（22）悬空在加工罐（1）的内腔底部，用于提供溢流盆（21）不规则抖动的动力；所述加工罐（1）的内腔顶部中心套接有冷却漏斗（18），所述冷却漏斗（18）内套接有循环冷却管（181），用于在冷却漏斗（18）上提供冷却水蒸汽的冷源，所述冷却漏斗（18）的底端开口连接有引导管（20），用于引导冷却漏斗（18）上水蒸汽冷却形成的液滴流向，所述引导管（20）穿过均布的蒸发管（13）和两个对称的结晶板（3），用于吸收周围的水蒸汽的热量，所述引导管（20）的底端开口位于溢流盆（21）中心的上方，用于将吸热后的液滴引入溢流盆（21）内。
2.根据权利要求1所述的一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，其特征在于，所述加工罐（1）的一侧设置有预热罐（5），所述预热罐（5）的顶部和底部开设有对称的集液腔（7），所述预热罐（5）底部的集液腔（7）连接有进液管（6），用于向预热罐（5）内输入乙酸钠溶液，所述预热罐（5）顶部的集液腔（7）连接有输液管（11），所述输液管（11）与补液环管组（12）接通，用于将预热的乙酸钠溶液输入补液环管组（12）。
3.根据权利要求2所述的一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，其特征在于，所述预热罐（5）内开设有预热腔（8），所述预热腔（8）位于两个集液腔（7）之间，所述预热罐（5）内固定套接有均布的加热管（9），两个所述集液腔（7）通过加热管（9）接通，所述加热管（9）穿过预热腔（8），用于分散乙酸钠溶液进行高效预热，所述预热腔（8）的顶部连接有蒸汽管（23），所述蒸汽管（23）远离预热罐（5）的一端与加工罐（1）的顶部接通，用于接收加工罐（1）内的高温水蒸汽，所述预热腔（8）的底部连接有排放管（10），用于排出预热腔（8）中的冷凝水。
4.根据权利要求3所述的一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，其特征在于，所述加工罐（1）和预热罐（5）之间设置有循环泵组（24），所述循环泵组（24）的输入端连接有输入管（25），所述输入管（25）的另一端与加工罐（1）的底部接通，用于抽取加工罐（1）底部的乙酸钠浓缩液，所述循环泵组（24）的输出端固定连接有输出管（26），所述输出管（26）的另一端与预热罐（5）底部的集液腔（7）接通，用于将乙酸钠浓缩液输入预热罐（5）中进行循环加热。
5.根据权利要求1所述的一种无水乙酸钠蒸发结晶装置，其特征在于，所述蒸发管（13）的顶部和底部设置有对称的热流管组（16），所述热流管组（16）上连接有连通管（17），所述热流管组（16）中的管道与加热腔（15）接通，用于向加热腔（15）内提供循环的热源。
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Denomination of invention: An anhydrous sodium acetate evaporation crystallization device Granted publication date: 20231020 Pledgee: Bank of Nanjing Co.,Ltd. Lianyungang Branch Pledgor: LIANYUNGANG NUOXIN FOOD INGREDIENTS Co.,Ltd. Registration number: Y2024980011890 |
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