CN206463530U - 一种用于结晶的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于结晶的装置包括：结晶器和搅拌装置，结晶器包括：混合舱、结晶舱和沉降舱；搅拌装置包括搅拌轴和叶轮，叶轮与搅拌轴的第一端固定连接；搅拌装置垂直设置在混合舱的舱体内，并且混合舱、结晶舱和沉降舱以搅拌轴为轴心嵌套设置；能够降低搅拌速度，减少碰撞，避免二次成核，结晶的晶核太多，颗粒长不大的不良产品，降低生产过程中的能耗，增大晶体颗粒的粒度，控制结晶体尺寸，形状；并且搅拌力度应适中，使晶浆能够尽量混合均匀；同时设置合适的搅拌器的转速从而提升结晶速率，进一步降低了生产成本。

Description

一种用于结晶的装置

技术领域

本实用新型涉及化学结晶工艺设备技术领域，特别涉及一种用于结晶的装置。

背景技术

结晶装置主要用于原料的混合和结晶。它由一根装有螺旋搅拌叶轮的搅拌轴、电机、减速器、安装座、联轴器、支撑架、搅拌叶轮等组成，搅拌轴通过联轴器安装在减速机输出端，减速机输入端与电机相连，由电机提供动力。其工作原理是：将物料加入料仓，经过破碎机将大块物料先行破碎，经过皮带输送机将物料输送到结晶罐内，经过加水、兑卤使得物料在结晶罐内混合、结晶。

但是在目前结晶装置中进行结晶生产时，由于搅拌装置的转动速度过快，发生结晶颗粒碰撞的问题，会出现结晶数量少、结晶效率低、质量差等问题，因此需要一种保证结晶速率的同时，还不会对结晶数量和质量造成影响的结晶装置解决上述问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提供了一种用于结晶的装置，用于解决结晶速率低、结晶体数量少、晶体颗粒小等问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于结晶的装置，包括：结晶器1和搅拌装置2，结晶器1包括：混合舱11、结晶舱12和沉降舱13；

搅拌装置2包括搅拌轴21和叶轮22，叶轮22与搅拌轴21的第一端固定连接；

搅拌装置2垂直设置在混合舱11的舱体内，并且混合舱11、结晶舱12和沉降舱13以搅拌轴21为轴心嵌套设置。

可选的，沉降舱13的底板131与侧壁132连接，并且底板131形成漏斗型。

可选的，混合舱11的侧壁111成漏斗型结构，并且在结晶器1的顶部还设置有上端挡板10，上端挡板10环形设置在侧壁111的顶端开口处。

可选的，结晶舱12的侧壁121成漏斗型结构，环绕设置在混合舱11的外部，混合舱侧壁111与结晶舱侧壁121之间的设置有舱体空间。

搅拌轴21的第一端与叶轮22之间还设置有联轴器23，联轴器23的第一端设置有第一法兰23a，与搅拌轴21固定连接；

联轴器23的第二端设置有第二法兰23b，与叶轮22的本体24固定连接。

优选的，搅拌轴21的第二端与减速机固定连接，减速机与伺服电机连接。

叶轮本体24上还设置有至少两个叶片24a和至少两个叶轮主体连接板24b，叶片24a通过叶轮主体连接板24b固定连接在叶轮本体24侧面。

叶片24a的边沿是光滑曲线，而且叶片24a所在平面与搅拌轴21的夹角大于0°角。

本实用新型的优点和有益效果：能够降低搅拌速度，减少碰撞，避免二次成核，结晶的晶核太多，颗粒长不大的不良产品，降低生产过程中的能耗，增大晶体颗粒的粒度，控制结晶体尺寸，形状；并且搅拌力度应适中，使晶浆能够尽量混合均匀；同时设置合适的搅拌器的转速从而提升结晶速率，进一步降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型结晶装置的结构示意图，

图2是本实用新型搅拌装置的结构示意图，

图3是本实用新型结晶速率与搅拌转动速度的关系图。

附图标记：

1-结晶器， 2-搅拌装置，

11-混合舱， 12-结晶舱，

13-沉降舱， 21-搅拌轴，

22-叶轮， 23-联轴器，

24-叶轮本体， 10-上端挡板，

111-混合舱侧壁 121-结晶舱侧壁，

131-沉降舱底板， 132-沉降舱侧壁，

23a-第一法兰， 23b-第二法兰，

24a-叶片主体连接板， 25-减速机，

26-伺服电机。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

一种用于结晶的装置，结构示意图如图1所示，包括：结晶器1和搅拌装置2。其中，结晶器1包括：混合舱11、结晶舱12和沉降舱13；搅拌装置2包括搅拌轴21和叶轮22，叶轮22与搅拌轴21的第一端固定连接；搅拌装置2垂直设置在混合舱11的舱体内，并且混合舱11、结晶舱12和沉降舱13以搅拌轴21为轴心嵌套设置，三个舱体的顶部固定在同一水平面，混合舱11和结晶舱12的底部是圆形开口设置，有利于搅拌过程中的液体流动。

可选的，沉降舱13的底板131与侧壁132连接，并且底板131形成漏斗型，结晶器1中的混合溶液通过搅拌形成的结晶物质发生沉降，底板131的漏斗型设计，有利于结晶物质在重力作用下，自动向向沉降舱13的底部沉降并排出结晶物质。

可选的，混合舱11的混合舱侧壁111成漏斗型结构，并且在结晶器1的顶部还设置有上端挡板10，上端挡板10环形设置在混合舱侧壁111的顶端开口处；当需要添加物料时，从结晶器1的顶部加入物料，由于物料倒入结晶器1的液体中时会激发出水花，或者在搅拌过程中液面上溢，避免液体外流，所以增加上端挡板10，有效防止液体外溢，避免污染环境或对操作人员的人身安全构成威胁；

此外，混合舱11的主要作用是把加入的物料与结晶器1中的液体充分混合，混合舱11采用漏斗型的设计，有利于加入物料，同时混合后悬浮物在重力作用下向混合舱11的底端端口沉降，便于叶轮22的进一步搅拌。

进一步的，结晶舱12的结晶舱侧壁121成漏斗型结构，结晶舱12的主要作用是对混合液进行充分混合，促进结晶的形成；环绕设置在混合舱11的外部，混合舱侧壁111与结晶舱侧壁121之间的设置有舱体空间，当叶轮22产生对混合液的推动力后，混合液向下流动，混合液触底后反向向上流动进入到混合舱侧壁111与结晶舱侧壁121之间的舱体空间中充分混合结晶；需要强调的是，向上流入到舱体空间中的混合液在漏斗型混合舱侧壁111的阻挡作用下，改变混合液流动方向，有利于混合液的充分混合，形成结晶，进一步提升结晶效率。

搅拌装置2的结构示意图如图2所示，搅拌轴21的第一端与叶轮22之间还设置有联轴器23，联轴器23的第一端设置有第一法兰23a，与搅拌轴21固定连接；联轴器23的第二端设置有第二法兰23b，与叶轮22的叶轮本体24固定连接，增加联轴器23具有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用，进一步提升搅拌装置2的使用寿命。

搅拌轴21的第二端与减速机25固定连接，减速机25与伺服电机26连接，伺服电机26能够被伺服器或PLC控制其运转速度，由于不同物质、不同浓度或温度的情况下，搅拌速度对结晶速率的影响也是不同的，结晶速率与搅拌转速关系如图3所示，当转速较低时对应的结晶速率也比较低，当转速达到一定值后结晶速率大幅提升，之后再提升搅拌装置2的转速b1，结晶速率a1变化不大，因此，需要根据实际情况设置合适的转速，既保证了结晶速率高，同时还不会对结晶物质造成损坏，提升结晶效率和质量。

叶轮本体24上还设置有至少两个叶片24a和叶轮主体连接板24b，叶片24a通过叶轮主体连接板24b固定连接在叶轮本体24侧面，叶片24a的数量多少可以根据实际需求进行选择，既要考虑结晶器中需要结晶的混合液的粘度，又要考虑实现最大结晶速率时的混合液的液体流速。

在保证结晶速率的同时，还需要注意提升结晶体数量和质量，尽量避免搅拌过程中结晶体之间碰撞或者结晶体与搅拌装置2之间碰撞发生二次成核的问题，这样会导致结晶核太多，结晶颗粒太小的问题，因此，本实施例中设计叶片24a的边沿是光滑曲线，减轻叶片24a对结晶颗粒的剪切力，例如可以是三叶片的推进式叶轮22，而且叶片24a所在平面与搅拌轴21的夹角大于0°角，当叶轮22在电机驱动作用下，产生向下的推动力，使液体循环流动，最终实现充分混合，液体流动方式的示意图如图1所示。降低搅拌速度，减少碰撞，避免二次成核，结晶的晶核太多，颗粒长不大的不良产品，降低生产过程中的能耗，增大晶体颗粒的粒度，控制结晶体尺寸，形状；并且搅拌力度应适中，使晶浆能够尽量混合均匀；同时设置合适的搅拌器的转速从而提升结晶速率，进一步降低了生产成本。

本专利中搅拌装置中的叶轮的转速的合适速度大小的设定标准可以依据实际实验结果进行设定，还可以认为当混合液中悬浮物质都处于悬浮状态时，可以实现充分混合结晶。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (8)

1.一种用于结晶的装置，其特征在于，所述用于结晶的装置，包括：结晶器(1)和搅拌装置(2)，所述结晶器(1)包括：混合舱(11)、结晶舱(12)和沉降舱(13)；

所述搅拌装置(2)包括搅拌轴(21)和叶轮(22)，所述叶轮(22)与所述搅拌轴(21)的第一端固定连接；

所述搅拌装置(2)垂直设置在所述混合舱(11)的舱体内，并且所述混合舱(11)、所述结晶舱(12)和所述沉降舱(13)以所述搅拌轴(21)为轴心嵌套设置。

2.根据权利要求1所述用于结晶的装置，其特征在于，所述沉降舱(13)的底板(131)与侧壁(132)固定连接，并且所述底板(131)形成漏斗型结构。

3.根据权利要求2所述用于结晶的装置，其特征在于，所述混合舱(11)的混合舱侧壁(111)成漏斗型结构，并且在所述结晶器(1)的顶部还设置有上端挡板(10)，所述上端挡板(10)环形设置在所述侧壁(111)的顶端开口处。

4.根据权利要求2或3所述用于结晶的装置，其特征在于，所述结晶舱(12)的结晶舱侧壁(121)成漏斗型结构，并且环绕设置在所述混合舱(11)的外部，所述混合舱侧壁(111)与所述结晶舱侧壁(121)之间设置有舱体空间。

5.根据权利要求1所述用于结晶的装置，其特征在于，所述搅拌轴(21)的第一端与所述叶轮(22)之间还设置有联轴器(23)，所述联轴器(23)的第一端设置有第一法兰(23a)，与所述搅拌轴(21)固定连接；

所述联轴器(23)的第二端设置有第二法兰(23b)，与所述叶轮(22)的叶轮本体(24)固定连接。

6.根据权利要求1或5所述用于结晶的装置，其特征在于，所述搅拌轴(21)的第二端与减速机(25)固定连接，所述减速机(25)与伺服电机(26)连接。

7.根据权利要求5所述用于结晶的装置，其特征在于，所述叶轮本体(24)上还设置有至少两个叶片(24a)和至少两个叶轮主体连接板(24b)，所述叶片(24a)通过所述叶轮主体连接板(24b)固定连接在所述叶轮本体(24)侧面。

8.根据权利要求7所述用于结晶的装置，其特征在于，所述叶片(24a)的边沿是光滑曲线，而且所述叶片(24a)所在平面与所述搅拌轴(21)的夹角大于0°角。