CN210964017U - 一种用于危险废物回收利用的结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于危险废物回收利用的结晶装置，包括罐体、设于罐体上端的冷却水箱、蒸发器、进料管道和第一排气口，罐体外壁上套设有夹套组件，夹套组件包括连接管、水环和换热管，水环之间通过连接管连接，最下端的水环上设有出水口，进料管道包括进料腔和预热腔，换热管的出气口与预热腔连通，换热管下端进气，与上部的冷气形成热对流，从而加大气体的流动速度和传热效率；每个水环单独的与冷却水箱连通，且换热管穿设在水环上，能够均匀的冷却，控制每个水环内的冷却水流量，能够对不同区域进行温度调节，从而控制结晶速率。

Description

一种用于危险废物回收利用的结晶装置

技术领域

本实用新型涉及废料处理设备，具体涉及一种用于危险废物回收利用的结晶装置。

背景技术

工业产生的有毒有害的危险废物中往往含有许多镍、铜等有价金属元素，需要对危险废物进行回收利用，将含有有价金属元素的溶液溶质分离出后，需要对其进行提纯结晶。

结晶工序中，将含镍溶液和溶质等物料充分混合后，对其加热升温，将溶液内的残余杂质和水分蒸发排出，使得高冰镍溶液处于过饱和状态，再对其冷却降温，最终析出晶体，现有技术中的冷却降温通常是采用直接在结晶罐体的外表面整个的套设水管，而对于较大的罐体，冷却水完全覆盖罐体表面的时间也就越长，当冷却水从罐体一端通入水管后，由于罐体表面存在余温，冷却水通入水套时即开始换热，容易导致罐体内不同液面高度的溶液温度不均匀，冷却效果不佳，无法控制结晶速率，影响产品纯度，晶体尺寸参差不一，且热量耗费较大。

实用新型内容

针对现有技术的不足和缺陷，提供一种用于危险废物回收利用的结晶装置，使得溶液的冷却更加均匀，并方便温度和结晶速率的控制。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于危险废物回收利用的结晶装置，包括罐体、设于罐体上端的冷却水箱、蒸发器、进料管道和第一排气口，所述罐体外壁上套设有夹套组件，所述夹套组件包括连接管、沿轴向间隔设置的水环和若干穿设与水环上的换热管，所述水环之间通过连接管连接，每个所述水环上均设有与水箱连通的进水管道，最下端的所述水环上设有出水口，所述进水管道与水环之间设有第一阀门，所述连接管下端与水环之间设有第二阀门，所述进料管道包括进料腔和设于进料腔外侧的预热腔，所述换热管包括设于罐体下端的进气口和设于罐体上端的出气口，所述出气口与预热腔连通。

本实用新型的优点在于：换热管下端进气，与上部的冷气形成热对流，从而加大气体的流动速度和传热效率，提高蒸发效率；经过加热蒸发工序的蒸汽回到预热腔内，对进料腔内的物料进行预加热，并最终回到蒸发器形成循环回路，提高了溶液的蒸发效率和能量的利用率；在罐体的外表面设置若干水环，且每个水环单独的与冷却水箱连通，且换热管穿设在水环上，使得冷却水进入水环时能够对溶液和换热管进行均匀的冷却，避免换热管的余温对冷却效果的影响；通过第一阀门，来控制每个水环内的冷却水流量，能够对罐体上不同区域进行温度调节，从而方便控制结晶速率，通过第二阀门控制水环之间相互连通，进一步保证温度的均匀性。

进一步，每个所述水环通过第一阀门同时进水，并通过第二阀门相互连通，通过以上改进，水环内通水后，则罐体对应水环和连接管的冷却结晶作用，第二阀门同时打开，以使上下层溶液冷却效果均匀。

进一步，所述预热腔上还开设有第二排气口，所述蒸发器分别与第一排气口和第二排气口连通，通过以上改进，使得溶液蒸汽和换热管流出的蒸汽得到了充分利用，增加了能量的利用率。

进一步，所述换热管呈环状的分布在罐体外壁上，所述连接管呈半圆状的覆盖在换热管上，通过以上改进，连接管覆盖于换热管上，冷却罐体的同时对换热管进行冷却，避免因换热管上的余温对罐体内的溶液温度造成影响。

进一步，所述水环呈螺旋式的固定在罐体外壁上，通过以上改进，极大程度的增加了罐体表面的换热面积，使得罐体内部的液体温度更加均匀，提高结晶效率。

进一步，所述罐体的顶部沿周向间隔设置有若干温度测量孔和密度测量孔，通过以上改进，能够对罐体的内部参数进行实施监控，根据实际情况控制水环与换热管在罐体上的作用时间，有利于调整溶液的温度，获得更好的结晶效果。

进一步，所述罐体内还设有搅拌轴和用于驱动搅拌轴的电机，所述电机连接有变频器，所述变频器的频率随罐体内物料液面的降低下调，通过以上改进，在前期加大转速，使得物料均匀散热有利于物料降温，随着晶体出现较少转速，避免破坏晶体的颗粒状态。

进一步，所述罐体底部呈锥形设置，通过以上改进，方便晶体析出，并进入分离步骤。

附图说明

图1为本实用新型的整体布置图；

图2为本实用新型的进料管道的结构示意图；

图3为本实用新型的夹套组件仰视图示意图；

图中：1、罐体；1.1、进料管道；1.2、第一排气口；1.3、预热腔；1.4、进料腔；1.5、第二排气口；1.6、温度测量孔；1.7、密度测量孔；2、冷却水箱；3、蒸发器；4、夹套组件；4.1、连接管；4.2、水环；4.3、换热管；4.4、进水管道；4.5、出水口；5、第一阀门；6、第二阀门；7、电机；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解尽管在本文中出现了术语上、中、下、外、内等以描述各种元件，但这些元件不被这些术语限制。这些术语仅用于将元件彼此区分开以便于理解，而不是用于定义任何方向或顺序上的限制。

如图1-3所示，一种用于危险废物回收利用的结晶装置，包括罐体1，罐体1的上端设有冷却水箱2、蒸发器3、进料管道1.1和第一排气口1.2，罐体1的外壁上套设有夹套组件4，夹套组件4包括竖向设置的连接管4.1、沿轴向间隔设置的若干水环4.2和穿设于水环4.2上的若干换热管4.3，上下两水环4.2之间通过连接管4.1连接，且每个水环4.2上均设有与水箱连通的进水管道4.4，最下端的水环4.2上设有出水口4.5，进水管道4.4与水环4.2之间设有第一阀门5，连接管4.1下端与水环4.2之间设有第二阀门6，其中，进料管道1.1包括进料腔1.4和设于进料腔1.4外侧的预热腔1.3，换热管4.3包括设于罐体1下端的进气口和设于罐体1上端的出气口，所述出气口与预热腔1.3连通。

具体的，第二阀门6在水环4.2和连接管4.1盈满之前同时打开，水环4.2内通水后，则覆盖在罐体1上的水环4.2和连接管4.1开始对溶液进行冷却结晶作用，此时第二阀门6处于关闭状态，以使上下层不同位置的溶液得到均匀的冷却效果，之后第二阀门6打开，使得上下水环4.2内的冷却水连通，以增加冷却效果。

具体的，预热腔1.3上还开设有第二排气口1.5，蒸发器3分别与第一排气口1.2和第二排气口1.5连通，使得溶液蒸汽和换热管4.3流出的蒸汽得到了充分利用，增加了能量的利用率。

具体的，换热管4.3呈环状的分布在罐体1外壁上，连接管4.1呈半圆状的覆盖在两水环4.2之间的换热管4.3上，连接管4.1覆盖于换热管4.3上，冷却罐体1的同时对换热管4.3进行冷却，避免因换热管4.3上的余温对罐体1内的溶液温度造成影响。

具体的，水环4.2呈螺旋式的固定在罐体1外壁上，极大程度的增加了罐体1表面的换热面积，使得罐体1内部的液体温度更加均匀，提高结晶效率。

具体的，罐体1的顶部沿周向间隔设置有若干温度测量孔1.6和密度测量孔1.7，能够对罐体1的内部参数进行实施监控，根据实际情况控制水环4.2与换热管4.3在罐体1上的作用时间，有利于调整溶液的温度，获得更好的结晶效果。

具体的，罐体1内还设有搅拌轴和用于驱动搅拌轴的电机7，电机7连接有变频器，所述变频器的频率随罐体1内物料液面的降低下调，在前期加大转速，使得物料均匀散热有利于物料降温，随着晶体出现较少转速，避免破坏晶体的颗粒状态。

具体的，罐体1底部呈锥形设置，方便晶体析出，并进入分离步骤。

工作时，蒸发器3输出蒸汽从罐体1下端进入与换热管4.3内较冷气体形成对流，经过加热蒸发工序的蒸汽先通入预热腔1.3内再回到蒸发器3形成循环回路，溶液处于过饱和状态；每个水环4.2单独的与冷却水箱2连通，且换热管4.3穿设在水环4.2上，通过密度测量孔1.7和温度测量孔1.6获得罐体1内不同区域的溶液温度和溶液密度，打开第一阀门5，并根据测得的溶液温度和溶液密度来控制水环4.2内冷却水流量，控制结晶速率，溶液内温度均匀后，第二阀门6打开，上下水环4.2内的冷却水相互流通，最终从最下端的水环4.2的出水口4.5排出。

Claims (8)

1.一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：包括罐体(1)、设于罐体(1)上端的冷却水箱(2)、蒸发器(3)、进料管道(1.1)和第一排气口(1.2)，所述罐体(1)外壁上套设有夹套组件(4)，所述夹套组件(4)包括连接管(4.1)、沿轴向间隔设置的水环(4.2)和若干穿设于水环(4.2)上的换热管(4.3)，所述水环(4.2)之间通过连接管(4.1)连接，每个所述水环(4.2)上均设有与水箱连通的进水管道(4.4)，最下端的所述水环(4.2)上设有出水口(4.5)，所述进水管道(4.4)与水环(4.2)之间设有第一阀门(5)，所述连接管(4.1)下端与水环(4.2)之间设有第二阀门(6)，所述进料管道(1.1)包括进料腔(1.4)和设于进料腔(1.4)外侧的预热腔(1.3)，所述换热管(4.3)包括设于罐体(1)下端的进气口和设于罐体(1)上端的出气口，所述出气口与预热腔(1.3)连通。

2.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：每个所述水环(4.2)通过第一阀门(5)同时进水，并通过第二阀门(6)相互连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述预热腔(1.3)上还开设有第二排气口(1.5)，所述蒸发器(3)分别与第一排气口(1.2)和第二排气口(1.5)连通。

4.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述换热管(4.3)呈环状的分布在罐体(1)外壁上，所述连接管(4.1)呈半圆状的覆盖在换热管(4.3)上。

5.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述水环(4.2)呈螺旋式的固定在罐体(1)外壁上。

6.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述罐体(1)的顶部沿周向间隔设置有若干温度测量孔(1.6)和密度测量孔(1.7)。

7.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述罐体(1)内还设有搅拌轴和用于驱动搅拌轴的电机(7)，所述电机(7)连接有变频器，所述变频器的频率随罐体(1)内物料液面的降低下调。

8.根据权利要求1所述的一种用于危险废物回收利用的结晶装置，其特征在于：所述罐体(1)底部呈锥形设置。

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