CN221107047U - 碳酸钾生产用分离装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种碳酸钾生产用分离装置，包括支架，支架一侧连接有搅拌腔，搅拌腔上部连接有漏斗，搅拌腔内安装有搅拌组件，搅拌腔侧壁设置有加热棒，搅拌腔通过过滤管与冷凝腔相连接，过滤管处设置有第一控制阀，冷凝腔底部连接有引流管，引流管处设置有第二控制阀，引流管下方设置有过滤槽，过滤槽下方设置有集液槽；将氯化钠和碳酸钾的混合物通过漏斗放入搅拌腔内加水进行制备饱和溶液，饱和溶液进入冷凝腔，冷凝腔使饱和溶液温度降低，溶液中的碳酸钾会结晶析出，碳酸钾固体结晶的溶液经过过滤槽的过滤后，碳酸钾结晶留滞在过滤槽内，含有氯化钠的溶液流进集液槽中，以实现碳酸钠与氯化钠混合物的分离。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工生产技术领域，具体涉及一种碳酸钾生产用分离装置。
背景技术
碳酸钾是一种无机化合物，也是一种重要的碱性物质，它是无色结晶固体，在常温下具有弱碱性和易溶于水的特性，常用做工业上的重要原料，它具有广泛的应用领域，包括玻璃制造、肥料生产、碱性电池等。
在碳酸钾的制备过程中碳酸钠与氯化钾按一定比例进行混合，经过高温反应，生成碳酸钾，具体的反应方程式如下：Na2CO3+KCl→NaCl+K2CO3+CO2，为了得到纯度更高的碳酸钾，需要将碳酸钾从反应物中进行分离，以提高碳酸钾纯度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种碳酸钾生产用分离装置，用以将碳酸钾从反应物氯化钠与碳酸钾的混合物中分离出来，以提高碳酸钾纯度。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种碳酸钾生产用分离装置，包括支架，所述支架一侧连接有搅拌腔，所述搅拌腔上部连接有漏斗，所述搅拌腔内安装有搅拌组件，所述搅拌腔侧壁设置有加热棒，所述搅拌腔通过过滤管与冷凝腔相连接，所述过滤管处设置有第一控制阀，所述冷凝腔底部连接有引流管，所述引流管处设置有第二控制阀，所述引流管下方设置有过滤槽，所述过滤槽下方设置有集液槽。
在本申请的一个实施例中，所述搅拌腔外一侧设置有干燥装置，所述干燥装置包括甩干桶，所述甩干桶侧壁设置有通孔，所述通孔处安装有滤网，所述甩干桶底部与第二电机输出轴传动连接，所述第二电机通过底座与支架相连接。
在本申请的一个实施例中，所述甩干桶上部设置有风机，所述风机与支撑板相连接，所述支撑板与支架侧壁相连接。
在本申请一实施例中，所述甩干桶外侧围绕设置有挡板，所述挡板上部设置有盖板。
在本申请一实施例中，所述搅拌组件包括搅拌棒，所述搅拌棒与第一电机的输出端相连接，所述第一电机设置在搅拌腔上部。
在本申请一实施例中，所述冷凝腔包括第一冷却腔和第二冷却腔，所述第一冷却腔设置在第二冷却腔内部，所述第二冷却腔与进液管和出液管相连通。
在本申请一实施例中，所述集液槽与排液管相连通，所述排液管上设置有第三控制阀。
本申请的有益效果在于：将氯化钠和碳酸钾的混合物通过漏斗放入搅拌腔内加水进行制备饱和溶液，通过搅拌腔侧壁设置的加热棒将搅拌腔内的溶液加热，使搅拌腔内的溶液中溶解更多的氯化钠和碳酸钾的混合物直至溶液饱，开启第一控制阀，饱和溶液进入冷凝腔，冷凝腔使饱和溶液温度降低，当热饱和溶液温度下降时，饱和溶液中碳酸钾的溶解度会减小，溶液中的碳酸钾会结晶析出，再开启第二控制阀，带有碳酸钾固体结晶的溶液经过过滤槽的过滤后，碳酸钾结晶留滞在过滤槽内，含有氯化钠的溶液流进集液槽中，以实现碳酸钠与氯化钠混合物的分离，有益于进一步地提高碳酸钾纯度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例提供的碳酸钾生产用分离装置的立体结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的碳酸钾生产用分离装置的剖面结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的碳酸钾生产用分离装置的结构示意图；
图4为本申请另一实施例提供的碳酸钾生产用分离装置结构示意图；
图中：支架-1；
搅拌腔-2，加热棒-21，搅拌棒-22，第一电机-23；
过滤管-3，第一控制阀-31；
冷凝腔-4，引流管-41，第二控制阀-42，过滤槽-43，集液槽-44，排液管-441，第三控制阀-442，第一冷却腔-45，第二冷却腔-46，进液管-461，出液管-462；
干燥装置-5，甩干桶-51，第二电机-52，底座-53，风机-54，支撑板-55，挡板-56，盖板-57；
漏斗-10。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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它实施例，也属于本申请保护的范围。
需要说明的是在本申请描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请中术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本实施例提供的一种碳酸钾生产用分离装置，如图1-图4所示，包括支架1，所述支架1一内侧连接有搅拌腔2，所述搅拌腔2上部连接有漏斗10，所述搅拌腔2内安装有搅拌组件，所述搅拌腔2侧壁设置有加热棒21，所述搅拌腔2通过过滤管3与冷凝腔4相连接，所述过滤管3处设置有第一控制阀31，所述冷凝腔4底部连接有引流管41，所述引流管41处设置有第二控制阀42，所述引流管41下方设置有过滤槽43，所述过滤槽43下方设置有集液槽44。
本申请中碳酸钾和氯化钠结晶分离的原理是利用两者在溶液中的溶解度差异，碳酸钾的溶解度随温度的升高而增大，氯化钠的溶解度则相对稳定。因此，可以通过调节溶液的温度来使其中一个化合物结晶出来，从而实现分离。
将氯化钠和碳酸钾的混合物放入搅拌腔2内加水进行制备饱和溶液，通过搅拌腔2侧壁设置的加热棒21将搅拌腔2内的溶液加热，使搅拌腔2内的溶液中溶解更多的氯化钠和碳酸钾的混合物直至溶液饱和，开启第一控制阀31，饱和溶液经过过滤管3进入冷凝腔4，过滤管3可将饱和溶液中的固体和未溶解的残渣进行过滤，冷凝腔4使饱和溶液温度降低，当热饱和溶液温度下降时，饱和溶液中碳酸钾的溶解度会减小，溶液中的碳酸钾会结晶析出，再开启第二控制阀42，带有碳酸钾固体结晶的溶液经过过滤槽43的过滤后，碳酸钾结晶留滞在过滤槽43内，含有氯化钠的溶液流进集液槽44中，以实现碳酸钠与氯化钠混合物的分离，有益于进一步地提高碳酸钾纯度。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述搅拌腔2外一侧设置干燥装置5，所述干燥装置5包括甩干桶51，所述甩干桶51侧壁设置有通孔，所述通孔处安装有滤网，所述甩干桶51底部与第二电机52输出轴传动连接，所述第二电机52通过底座53与支架1相连接。
将过滤槽43中的碳酸钾结晶放入甩干桶51，第二电机52运转可带动甩干桶51进行转动，甩干桶51侧壁开设有通孔，通孔处安装有滤网，甩干桶51通过离心作用，将碳酸钾结晶中残存的水分透过滤网甩出，将碳酸钠结晶留置在甩干桶51内，进一步地去除碳酸钾中的水分，有益于提高碳酸钾的稳定性，延长其保存期限。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述甩干桶51上部设置有风机54，所述风机54与支撑板55相连接，所述支撑板55与支架1侧壁相连接。
风机54通过支撑板55与支架1侧壁相连接，风机54设置在甩干桶51的上方，在甩干桶51转动时，开启风机54向甩干桶51内吹风，可加速甩干桶51内碳酸钾晶体中水分的蒸发，有益于提高碳酸钾的干燥效率。
在本申请的一个实施例中，如图2和图4所示，所述甩干桶51外侧围绕设置有挡板56，所述挡板56上部设置有盖板57。
在甩干桶51转动甩水的过程中，碳酸钾中甩出的水会飞溅出桶外，此时，被甩出的液体中溶解有碳酸钾，通过在甩干桶51外侧围绕设置圆环形的挡板56，将甩干桶51甩出的液体留置在挡板56内，一方面防止甩干桶51过滤时液体飞溅，另一方面可将被甩出的液体进行留置，后期再进一步地进行碳酸钾提炼，可提高碳酸钾的利用效率。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述搅拌组件包括搅拌棒22，所述搅拌棒22与第一电机23的输出端相连接，所述第一电机23设置在搅拌腔2上部。
第一电机23输出端与搅拌棒22传动连接，搅拌棒22伸入搅拌腔2中，优选的搅拌棒22上设置有搅拌叶片，第一电机23运转带动搅拌棒22在搅拌腔2内转动，可加速碳酸钾和氯化钠混合物的溶解速度。
在本申请的一个实施例中，如图2所示，所述冷凝腔4包括第一冷却腔45和第二冷却腔46，所述第一冷却腔45设置在第二冷却腔46内部，所述第二冷却腔46与进液管461和出液管462相连通，所述引流管41与第一冷却腔45相连通。
热混合溶液通过过滤管3进入第一冷却腔45中，第一冷却腔45设置在第二冷却腔46内部，第二冷却腔46内充装有冷却液，冷却液通过进液管461进入第二冷却腔46中，再通过出液管462流出第二冷却腔46，冷却液与第一冷却腔45外壁相接触进行热交换对第一冷却腔45中的饱和混合液进行降温，从而降低混合液中碳酸钾的溶解度，促使碳酸钾结晶析出。
在本申请的一个实施例中，如图2和图3所示，所述集液槽44与排液管441相连通，所述排液管441上设置有第三控制阀442。
集液槽44与排液管441相连通，所述排液管441上设置有第三控制阀442，通过开启第三控制阀442可将集液槽44内的过滤液进行排放。
在本申请实际使用过程中：由以下的溶解度表格可知，在80℃～20℃之间，氯化钠的溶解度差值较小，碳酸钾的溶解度差值较大，将80℃的饱和氯化钠和碳酸钾混合溶液降温至20℃有利于碳酸钾晶体析出，而避免溶质氯化钠的析出，即在搅拌腔2内制备氯化钠和碳酸钾混合物饱和溶液时，通过加热棒21将溶液温度加热至80℃，开启第一控制阀31，饱和溶液经过过滤管3进入冷凝腔4，冷凝腔4将温度降至20℃，饱和溶液中碳酸钾的溶解度会减小，溶液中的碳酸钾会结晶析出，再开启第二控制阀42，带有碳酸钾固体结晶的溶液经过过滤槽43的过滤后，碳酸钾结晶留滞在过滤槽43内。
进一步地，将过滤槽43中的碳酸钾结晶放入甩干桶51，第二电机52运转可带动甩干桶51进行转动，甩干桶51侧壁开设有通孔，通孔处安装有滤网，甩干桶51通过离心作用，将碳酸钾结晶中残存的水分透过滤网甩出，将碳酸钠结晶留置在甩干桶51内，进一步地去除碳酸钾中的水分。
本申请中，氯化钠和碳酸钾实际的溶解度数值可能因实验条件或其他因素而有所不同。
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种碳酸钾生产用分离装置，其特征在于：包括支架(1)，所述支架(1)一侧设置有搅拌腔(2)，所述搅拌腔上部连接有漏斗(10)，所述搅拌腔(2)内安装有搅拌组件，所述搅拌腔(2)侧壁设置有加热棒(21)，所述搅拌腔(2)通过过滤管(3)与冷凝腔(4)相连接，所述过滤管(3)处设置有第一控制阀(31)，所述冷凝腔(4)底部连接有引流管(41)，所述引流管(41)处设置有第二控制阀(42)，所述引流管(41)下方设置有过滤槽(43)，所述过滤槽(43)下方设置有集液槽(44)。
2.根据权利要求1所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述搅拌腔(2)外一侧设置有干燥装置(5)，所述干燥装置(5)包括甩干桶(51)，所述甩干桶(51)侧壁设置有通孔，所述通孔处安装有滤网，所述甩干桶(51)底部与第二电机(52)输出轴传动连接，所述第二电机(52)通过底座(53)与支架(1)相连接。
3.根据权利要求2所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述甩干桶(51)上部设置有风机(54)，所述风机(54)与支撑板(55)相连接，所述支撑板(55)与支架(1)侧壁相连接。
4.根据权利要求3所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述甩干桶(51)外侧围绕设置有挡板(56)，所述挡板(56)上部设置有盖板(57)。
5.根据权利要求1所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述搅拌组件包括搅拌棒(22)，所述搅拌棒(22)与第一电机(23)的输出端相连接，所述第一电机(23)设置在搅拌腔(2)上部。
6.根据权利要求1所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述冷凝腔(4)包括第一冷却腔(45)和第二冷却腔(46)，所述第一冷却腔(45)设置在第二冷却腔(46)内部，所述第二冷却腔(46)与进液管(461)和出液管(462)相连通，所述引流管(41)与第一冷却腔(45)相连通。
7.根据权利要求1-6任一项所述的碳酸钾生产用分离装置，其特征在于，所述集液槽(44)与排液管(441)相连通，所述排液管(441)上设置有第三控制阀(442)。
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Legal Events
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