CN203255967U - 氯酸钠低温真空结晶反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了氯酸钠低温真空结晶反应器，它由结晶器主体和循环系统组成，结晶器主体由上至下设有闪蒸区、结晶区、沉降分离区，结晶区与沉降分离区之间由下料管连通；所述循环系统由循环管和循环泵构成，循环管的一端位于沉降分离区的中上部，另一端伸出结晶器主体连接循环泵后接通结晶区；所述结晶器主体的顶部设有排气口，所述闪蒸区的下部设有清液出口，所述沉降分离区的中上部设有进料口沉降分离区的底部设有晶体出口。采用本实用新型反应器生产氯酸钠，其反应均匀稳定，生产效率高，节约了能耗，解决了真空结晶器的工业化的后处理难题，保持了真空结晶器的过程连续化。

Description

氯酸钠低温真空结晶反应器

技术领域

本发明涉及氯酸钠生产设备,属于氯碱化工领域，具体是氯酸钠低温真空结晶反应器。

背景技术

氯酸钠是无机盐工业的重要产品之一，它既是成品，又是基本化工原料，在氯酸盐系列产品中，它产量最大，用途最广。电解法生产氯酸钠的工艺过程是将饱和盐水送入电解槽内经电解得到氯酸钠水溶液(俗称电解完成液)，并经结晶、分离、干燥、包装等工序制成产品,结晶是氯酸钠生产的一个重要工序,对产品的质量和成本影响很大。

氯酸钠厂采用较多的是蒸发法和盐析法。蒸发法结晶的工艺过程是将电解完成液送入蒸发器内蒸发,使氯酸钠的浓度提高到800g/L以上,在90～100℃温度下,溶液中氯化钠因过饱和而先成为固体析出分离后，氯酸钠溶液冷却至30℃时结晶析出。采用这种方法生产氯酸钠能耗高，工序多，蒸发器等设备腐蚀严重。此外，由于电解液含有重铬酸钠，蒸发以后重铬酸钠在溶液中的浓度也相应提高，当这种溶液结晶时，重铬酸钠也随着氯酸钠一同结晶出来，将严重影响产品质量。因此，蒸发法需增加去除母液中重铬酸钠的工序，同时还要去除溴酸盐和次氯酸盐，以防腐蚀设备。因此在生产中存在着能耗大、成本高、产品质量低劣等问题。

盐析法比蒸发法生产氯酸钠生产成本低，可省去除次氯酸盐和盐酸盐操作,电解液也不必去除铬酸盐可得到较大颗粒的氯酸钠晶体,但也存在着对沉淀剂(盐)的质量要求高、母液量大等问题。

近年来也有一些工厂采用真空冷却结晶法，此法比盐析法、蒸发法能耗低，产量高，设备占地面积小，且实现了连续化生产，但结晶产品的形状、粒度及粒度范围对结晶器的选择有重要影响，要想生产颗粒较大而均匀的晶体，就必须对氯酸钠结晶器进行改造优化来提高氯酸钠生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供氯酸钠低温真空结晶反应器，以提高生产效率，并保证产品质量稳定。

本发明以如下技术方案解决上述技术问题：

本发明氯酸钠低温真空结晶反应器，它由结晶器主体和循环系统组成，结晶器主体由上至下设有闪蒸区3、结晶区5、沉降分离区6，结晶区5与沉降分离区6之间由下料管7连通；所述循环系统由循环管10和循环泵9构成，循环管10的一端位于沉降分离区6的中上部，另一端伸出结晶器主体连接循环泵9后接通结晶区5；所述结晶器主体的顶部设有排气口1，所述闪蒸区3的下部设有清液出口4，所述沉降分离区6的中上部设有进料口11，沉降分离区6的底部设有晶体出口8。

本发明氯酸钠低温真空结晶反应器，在闪蒸区3的顶部设有气液分离器2，用于将蒸发的水蒸气和液体分离。

本发明氯酸钠低温真空结晶反应器，所述连通结晶区5与沉降分离区6的下料管7长度为2—3米，其一端连接结晶区5的出口，另一端置于沉降分离区6的底部，以保证晶体充分结晶并均匀降落到沉降分离区。

本发明氯酸钠低温真空冷却结晶器在真空状态下操作，降低溶液的沸点到40℃以下。当来自电解槽生产线约75-80℃的溶液引入到结晶器，部分水闪蒸出来，增加氯酸钠和氯化钠的浓度，溶液再通过热交换器循环，使另外的水蒸发掉，使氯酸钠浓缩形成氯酸钠晶体。

采用本发明反应器生产氯酸钠，晶体粒径大，在一个结晶器内完成整个生产过程，设备占地小；在相同产量下运行，系统从溶液中蒸发的水分是蒸发法的一半，母液循环量是盐析法的三分之一；低温真空冷却结晶热交换器的加热剂为电解槽热交换后产生的热水即可满足热源的需求，而蒸发法需要消耗大量蒸汽，盐析法在氯酸钠结晶是溶液的温度需降低至0℃以下，能耗高。此低温真空冷却结晶器反应均匀稳定，生产效率高，节约了能耗，并实现连续化生产，解决了氯酸钠生产中结晶存在的技术难题。

附图说明

图1是本发明氯酸钠低温真空结晶反应器的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明氯酸钠低温真空结晶反应器，它由结晶器主体和循环系统组成，结晶器主体由上至下设有闪蒸区3、结晶区5、沉降分离区6，闪蒸区3和结晶区5设在结晶器主体的上部，沉降分离区6设在结晶器主体的下部，闪蒸区3的顶部设有气液分离器2，结晶区5与沉降分离区6之间由下料管7连通，下料管7长度为2—3米，其一端连接结晶区5的出口，另一端置于沉降分离区6的底部，以保证晶体充分结晶并均匀降落到沉降分离区；所述循环系统由循环管10和循环泵9构成，循环管10的进口端12位于沉降分离区6内部的中上部，循环管10的出口端13伸出结晶器主体连接循环泵9后再接入结晶区5，结晶器主体的顶部设有排气口1，闪蒸区3的下部设有清液出口4，沉降分离区6的中上部设有进料口11，沉降分离区6的底部设有晶体出口8。

本发明采用的气液分离器2，用于将蒸发的水蒸气和液体分离，气体经排气口1排到大气中，液体则落回闪蒸区3重新蒸发。

闪蒸区3的压力控制为-97KPa～-98KPa，在低温下溶液中的水分就很容易蒸发。

工作时，电解得到的氯酸钠溶液经进料口11进入沉降分离区6上部，和沉降分离区内6晶体上层清液混合后经循环管10的进口端12进入循环系统，在循环泵9的推动作用下经循环管10的出口端13进入结晶区5，溶液在结晶区5迅速结晶并经下料管7进入沉降分离区6，结晶区5上层清液进入闪蒸区3后，在真空状态下30～40℃即可蒸发，蒸汽上升经气液分离器2分离后，气体经排气口1排向大气，冷凝液落回结晶区5，与上层清液混合部分溶液经清液出口4进入电解系统重新电解。结晶区5得到的晶体经过2-3米长的下料管7缓慢进入沉降分离区6，充分结晶并沉降后从沉降分离区6底部的晶体出口8排出，得到所需的氯酸钠晶体。

Claims (3)

1.氯酸钠低温真空结晶反应器，其特征在于，它由结晶器主体和循环系统组成，结晶器主体由上至下设有闪蒸区（3）、结晶区（5）、沉降分离区（6），结晶区（5）与沉降分离区（6）之间由下料管（7）连通；所述循环系统由循环管（10）和循环泵（9）构成，循环管（10）的一端位于沉降分离区（6）的中上部，另一端伸出结晶器主体连接循环泵（9）后接通结晶区（5）；所述结晶器主体的顶部设有排气口（1），所述闪蒸区（3）的下部设有清液出口（4），所述沉降分离区（6）的中上部设有进料口（11），沉降分离区（6）的底部设有晶体出口（8）。 

2.根据权利要求1所述的氯酸钠低温真空结晶反应器，其特征在于，闪蒸区（3）的顶部设有气液分离器（2），用于将蒸发的水蒸气和液体分离。 

3.根据权利要求1所述的氯酸钠低温真空结晶反应器，其特征在于，所述连通结晶区（5）与沉降分离区（6）的下料管（7）长度为2—3米，其一端连接结晶区（5）的出口，另一端置于沉降分离区（6）的底部，以保证晶体充分结晶并均匀降落到沉降分离区。 

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