CN1233437C - 被处理液循环型析晶装置 - Google Patents

Abstract

一种被处理液循环型析晶装置，具有供有被处理液P的析晶槽(1)、设于该析晶槽(1)内的流通管(2)、设于该流通管(2)内侧及外侧的旋转桨叶(3)、(4)。并且，把槽底(20)形成为从圆周端部(2 1)向下倾斜到规定的部位(22)、并从规定的部位(22)向上倾斜到中心部(23)的形状。这种被处理液循环型析晶装置，既能防止微细结晶核的产生以及结晶的磨损、破碎，又可使结晶更大地成长，而且可以减少微细结晶。

Description

被处理液循环型析晶装置

技术领域

本发明涉及一种被处理液循环型的析晶装置。

背景技术

作为被处理液循环型析晶装置，以往，是如图1所示的装置。即，是主要具有供有被处理液P的析晶槽101、设于该析晶槽101内的流通管(循环流导向圆筒)102、设于该流通管102内侧的旋转桨叶103的装置100(例如，参照专利文献1。世界上称为DTB(Draft Tube and Buffle)型)。在该装置100中，由旋转桨叶103的旋转产生使被处理液P沿流通管102内侧向上方流动，并使沿流通管102外侧向下方流动的被处理液P的循环(另外，也有被处理液P向相反方向循环的实例)。通过该循环，使被处理液P中的结晶稳定成长。

但是，在该被处理液循环型析晶装置100中，有如下问题。即，在本装置100中，为了使结晶循环，就必需用旋转桨叶103的旋转使流通管102内侧的被处理液P以结晶的结束沉降速度以上的速度向上方流动。因而，就使旋转桨叶103高速旋转，因此，在结晶上升时，与旋转桨叶103接触，并产生大量的细晶核。另外，还发生磨损或破碎。

因此，为防止对结晶的磨损或破碎，对DP型(双螺旋桨型)的被处理液循环型析晶装置进行了开发(例如，参照本申请人提出的专利文献2)。该装置如图2所示，与上述的装置100不同，其特征为在流通管202的外侧也设置了旋转桨叶204。流通管202外侧的旋转桨叶204，由于其直径大，所以即使旋转速度慢其也可以产生使结晶循环的充分的被处理液P的循环流。从而，可明显减少微细结晶核的产生、及结晶的磨损或破碎等，是非常有用的装置。

【专利文献1】

特开昭63-209702号公告(图2)

【专利文献2】

特开昭43-19851号公告(图1、图3)

但是，近年来，需要能够使结晶成长得更大、且能使微细结晶更少的析晶装置，也期待着上述DP型析晶装置的进一步改善。当然，也考虑了用提高旋转桨叶的旋转速度产生大循环流的方法使结晶成长得更大，但因容易产生微细结晶核、和容易产生结晶的磨损或破碎，所以抵消了DP型的优点。

因此，本发明的主要目的在于提供一种既防止产生微细结晶核、及结晶的磨损或破碎，又能使结晶更大成长，并且可以减少微细结晶的被处理液循环型析晶装置。

发明内容

解决上述问题的本发明，如下所述。

本发明之1所述的发明，是一种被处理液循环型析晶装置，具有供有被处理液的析晶槽、设于该析晶槽内的流通管和设置于该流通管内侧及外侧中至少外侧的旋转桨叶，

用上述旋转桨叶的旋转产生使被处理液沿上述流通管的外侧向下方流动，并通过上述流通管的下端边缘与上述析晶槽槽底之间沿上述流通管的内侧向上方流动的被处理液的循环，其特征在于：

上述析晶槽的槽底，被设定为从析晶槽下端边缘的圆周端部向下倾斜到规定部位，并从上述规定部位向上倾斜到中心部的形状。

本发明之2所述的发明，是根据本发明之1所述的被处理液循环型析晶装置，其特征在于：

流通管的下端部，是由把构成该流通管的材料的下边缘向内侧或外侧折回或用填充圆物的方法形成的膨胀部构成。

本发明之3所述的发明，是根据本发明之1或2所述的被处理液循环型析晶装置，其特征在于：

槽底的向下倾斜部是用中心部被剪切掉的蝶形封头形成，且上述槽底的向上倾斜部是由安装在上述蝶形封头中心部的三角圆锥体形成。

附图说明

图1是以往实施例的被处理液循环型析晶装置图。

图2是以往实施例的DP型被处理液循环型析晶装置图。

图3是本实施例的被处理液循环型析晶装置图。

图4是本实施例的旋转机构图。

图5是槽底的形状示例图。

图6是流通管下端部的构造示例图。

图中：1-析晶槽，2-流通管，3、4-旋转桨叶，5-被处理液供给口，6-被处理液排放口，7-蒸汽排放口，8-蒸发室，9-轴，10-被处理液循环型析晶装置(本实施例)，20-槽底，30-旋转机构，100-被处理液循环型析晶装置(以往施例)，101-析晶槽，102-流通管，103-旋转桨叶，200-被处理液循环型析晶装置(以往例-DP型)，202-流通管，203、204-旋转桨叶，M-马达，P-被处理液。

具体实施方式

以下，说明本发明的实施例。并且，本发明的所谓被处理液，例如，是指溶解了己二酸、或谷氨酸苏打、硫酸铵等的结晶性物质的料浆，且其种类没有特定限制。

(装置整体)

本实施例的被处理液循环型析晶装置(DP型析晶装置)，如图3所示，主要具有供有被处理液P的析晶槽1、设于该析晶槽1内的流通管2、至少设于该流通管2内侧及外侧中的外侧的旋转桨叶，在本实施例中为设于内侧及外侧两方的旋转桨叶3及4。

析晶槽1，其圆周壁1A为筒状，并且该圆周壁1A的下边缘与槽底20、上边缘与槽顶1B分别连接。槽底20及槽顶1B，可以与圆周壁1A整体形成，但也可以与圆周壁1A作为单独部件形成。在本实施例中，槽底20是单独部件，槽顶1B也是单独部件。另外，在圆周壁1A的下侧部设有被处理液供给口5、在圆周壁1A的下侧部设有被处理液排放口6、在槽顶1B上设有蒸汽排放口7。

流通管2，与析晶槽1的圆周壁1A同轴，且被配置在与槽底20离开的位置。并且，在本实施例中，特别是把流通管2分为上侧流通管2a、和在该上侧流通管2a的下方并介于安装了旋转桨叶3、4的后述的旋转机构30而设置的下侧流通管2b。

另外，在图中11表示目镜、12表示喷淋清洗喷嘴、13表示析晶槽1的裙部、14表示热水指示器。

在如上构成的本析晶装置10中，因旋转桨叶3及4的旋转，产生使被处理液P沿流通管2的外侧向下方流动并经过流通管2的下边缘2A与槽底20之间沿流通管2的内侧向上方流动的被处理液P的循环。用该循环促进结晶的成长。

具体的是，从被处理液供给口5供给到析晶槽1内的被处理液P，在沿流通管2的内侧向上方流动时，液体压力一上升到与蒸发室8的压力相等的深度，便开始蒸发。当因该蒸发而被处理液P的浓度超过饱和浓度时，便促进结晶的成长。另外，在被处理液P沿流通管2的外侧向下方流动时，结晶与被处理液P相比，以相对高的速度下降。从而，由于结晶常与超过饱和浓度的被处理液P接触，所以进一步促进了结晶的成长。

如上所述的结晶的成长，以包含结晶的被处理液P能可靠地循环为前提。但是，在实际中，由于在流通管的下边缘与槽底之间的地方(由于在该部分结晶容易积存，所以以下只称为积存部。)，被处理液P冲击构成它们的部件，和被逆转了流动方向等原因，其流动为紊流。另外，旋转桨叶被设在流通管的外侧并且把被处理液向下方推进形式的装置，与为了把被处理液压入流通管的内侧而把旋转桨叶只设在流通管的内侧、并从流通管的内侧吸引被处理液形式的装置相比，更容易在积存部产生被处理液的紊流。并且，如本实施例所示，在旋转桨叶被设在流通管的内侧及外侧两侧时，由于其推进力的大半部分产生于外侧旋转桨叶，由于在外侧与内侧不同，所以如果旦不能可靠地使被处理液P通过积存部流入流通管内，则被处理液P的流动会进一步紊乱。因此，结晶不能可靠地循环、并成为使结晶成长得更大的障碍。并且，当被处理液P的流动紊乱时，被处理液P在沿流通管的内侧向上方流动时会漰沸，且被处理液P会超过稳定的过饱和浓度。因此，成为产生结晶核、增加微细结晶的原因。在此，为了解决这些问题，开发了使被处理液P的流动稳定可靠的积存部的构造，这是本发明的最大的特征。以下，进行具体地进行说明。

(槽底)

本发明的槽底20，其纵剖面图如图5的(1)～(4)所示，是从圆周端部(与圆周壁1A的下边缘连接的部位)21向下倾斜到规定的部位22、并从规定的部位22向上倾斜到中心部23的形状。由于向下倾斜部(21～22)的存在，缓和了沿流通管2外侧下降的被处理液P与槽底20的冲击，所以被处理液P的循环变好。并且，由于与该向下倾斜部(21～22)连续设置的向上倾斜部(22～23)的存在，而使循环方向的逆转圆滑，所以使被处理液P的循环变得更好。

向下倾斜部(21～22)及向上倾斜部(22～23)的形状，没有特别的限定。可以是如图5(1)所示的都是圆锥形(纵剖面为直线形)、或如图5(2)及图5(3)所示的一方为圆锥状，而把另一方形成为碗状(纵剖面为向下方弯曲)、或如图5(4)所示的都是碗状等。

但是，从被处理液P循环的观点出发，最好如图5(4)所示，都是碗状。另外，从减少制造成本的观点出发，最好如图5(2)、或本实施例的图3所示，向下倾斜部(21～22)为碗状、向上倾斜部(22～23)为圆锥状。该形状之所以可以减少成本，是因为用把蝶形封头的中心部剪切掉，并只在该剪切部(中心部)焊接三角圆锥体与其连接的方法制造即可。另外，本制造是用蝶形封头构成向下倾斜部(21～22)，并用三角圆锥体构成向上倾斜部(22～23)。

向下倾斜部(21～22)与向上倾斜部(22～23)的分界部，即，规定部位22，最好设在流通管2下边缘的下方线上。这是为了使被处理液P的循环更好。

本发明者们在利用以上的槽底20(图3及图5(2))进行实验时，在双酚与苯酚的加合物结晶(柱状)的析晶中，其长度方向的平均粒子直径达到350um。用以往的槽底(参照图2)时，其长度方向的平均粒子直径为200μm，因此，根据本发明，可以使结晶较大地成长，而且更好地循环有助于结晶的成长。

(流通管下端边缘)

作为积存部的改良结构，除了上述的槽底的改良以外，如果实施流通管下端边缘的改良则是更理想的。具体的是，把构成该流通管的材料的下边缘用向内侧或外侧折回或用填充圆物形成膨胀部的方法构成流通管的下端部。作为该结构，例如，如图6(1)所示，用把构成该流通管2(在本实施例中，是下侧流通管2b)的材料的下边缘2c向内侧折回而形成的膨胀部(或称为腰包。)2d来构成流通管2(2b)的下端部2A。这样，缓和了积存部的被处理液P与流通管下端部2A的冲刷，并使被处理液P的循环变好。在本实施例中，是卷入了芯材2e而进行折回的。用适当设计变更芯材2e直径的方法，可以根据循环量和循环速度、被处理液的性质、结晶的性质等使循环最佳化。

另外，上述的结构，如图6(2)所示，也可以是由把构成该流通管2(2b)的材料的下端边缘2c向外侧折成锐角，并在该折回部的途中再向同一方向折弯而形成的膨涨部(截面略呈三角形)2d来构成流通管2(2b)的下端部2A。

(搅拌桨叶)

在本实施例中，为了进一步提高循环流动，如图4所示，利用了旋转机构30。该旋转机构30，具有贯穿以马达M为驱动源而旋转的旋转轴9的轴部5(参照图3)和与该轴部5同轴配置的筒部6。本旋转机构30，如上所述，介于上侧流通管2a与下侧流通管2b之间，并且筒部6与流通管2a、2b为同一直径。并且，在轴部5与筒部6之间设有固定于两者之间的内侧旋转桨叶3，并在筒部6的外侧设有固定在该筒部6上的外侧旋转桨叶4。由于该旋转机构30的存在，就没必要旋转流通管2的整体，所以可防止因流通管2的旋转而使被处理液P的流动紊乱。当然，也可以减少用于旋转所需的能源。

(其他)

根据上述的槽底20、流通管下端部2A、旋转机构30等的开发、改良，使被处理液P的循环变好，随之而来的是，不会产生结晶块，并不会产生被处理液排放管6的堵塞。

如上所述，根据本发明的被处理液循环型析晶装置，由于防止了微细结晶核的产生、以及结晶的磨损、破碎，所以可使结晶更大地成长，而且可以减少微细结晶。

Claims (3)

1.一种被处理液循环型析晶装置，具有：供有被处理液的析晶槽、设于该析晶槽内的流通管和设置于该流通管内侧及外侧中至少外侧的旋转桨叶，

由所述旋转桨叶的旋转产生使被处理液沿所述流通管的外侧向下方流动、并通过所述流通管的下端边缘与所述析晶槽槽底之间沿所述流通管的内侧向上方流动的被处理液的循环，其特征在于：

所述析晶槽的槽底的形状，是从析晶槽下端边缘的圆周端部向下倾斜到规定部位、再从所述规定部位向上倾斜到中心部。

2.根据权利要求1所述的被处理液循环型析晶装置，其特征在于：

流通管的下端部，是由把构成该流通管的材料的下边缘向内侧或外侧折回、或者用填充圆物的方法形成的膨胀部构成。

3.根据权利要求1或2所述的被处理液循环型析晶装置，其特征在于：

槽底的向下倾斜部，是用中心部被剪切掉的蝶形封头形成，且所述槽底的向上倾斜部，是用安装在所述蝶形封头中心部上的三角圆锥体形成。

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