JPH05168803A - 結晶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は母液循環を円滑にして結晶成長性を
安定化し、長期の連続運転を可能とした結晶装置を提供
することを目的とする。 【構成】 チューブ内のドラフト管の外方に、ドラフト
管を取り囲んでドラフト管との間にセットリング域を形
成するリング壁を設け、このリング壁の上部を閉塞し、
リング壁の下部をタンクの内部に開口するとともに、前
記リング壁の上部にセットリング域とタンク外部を連絡
する排出管を設けてなるものである。 【効果】 本発明によれば、セットリング域を高温に保
持することが容易にでき、セットリング域での不要な結
晶化を抑制することができ、セットリング域に不要な堆
積物を生じさせないようにすることができる。従って母
液の循環を円滑に行なうことができ、結晶成長性を安定
化できるとともに、長時間安定した状態で結晶装置を運
転することができる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は母液から結晶製品を形成
する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、硫安、クエン酸、塩化カリウムな
どの各種結晶製品を製造する装置の一例として、図２に
示す構造の結晶装置が知られている。この結晶装置１
は、ドラフトチューブバッフル型結晶装置として知られ
るものであり、結晶製品を製造するための母液Ｂが収納
された縦型のタンク２を備えて構成されている。このタ
ンク２の内部には、タンク２の内部空間を仕切る縦型の
ドラフト管３が設けられ、タンク２の底壁外周のバッフ
ル４の外方には、バッフル４の周囲を覆う環状のセット
リング壁５が形成され、セットリング壁５の底部には下
窄まり状のテーパ壁６が形成され、テーパ壁６の底部に
攪拌装置７が形成されている。なお、タンク２の上端部
には、図示略の真空排気装置に連結される排気口２ａが
形成されている。

【０００３】また、ドラフト管３の底部には、母液Ｂの
循環を行なう攪拌翼８が設けられている。この攪拌翼８
は自身の回転により、ドラフト管３の内部側に図２の矢
印に示すような母液Ｂの上向きの流れを形成するととも
に、ドラフト管３の外方側に図２の矢印に示すような下
向きの母液Ｂの流れを形成して母液Ｂをタンク２内で循
環させるものである。なお、図２に符号９で示すもの
は、ドラフト管３を支持するためにバッフル４の内周面
に延設された支持翼であり、１０はセットリング壁５の
上部に形成された取出管、１１はテーパ壁６に形成され
た母液Ｂの供給口、１２はテーパ壁６に形成された製品
スラリの取出口である。

【０００４】図２に示す構成の装置においては、タンク
２の外方に設けた加熱装置で母液Ｂを加熱し、その後に
母液Ｂを供給口１１からタンク２の内部に供給するとと
もに、攪拌翼８を低速（６０〜１２０ｒｐｍ）で回転さ
せてタンク２内で図２の矢印に示すような母液Ｂの流れ
を生じさせる。また、排気口２ａに接続した真空排気装
置から排気を行なって母液Ｂの液面上方空間を減圧す
る。すると母液Ｂは、その液面近傍で沸騰するので、こ
の沸騰部分がタンク２内の母液Ｂにおいて、最も過飽和
度の高い領域となる。また、ドラフト管３内を母液Ｂが
上昇する間、母液Ｂ中の結晶は成長を続けるが、この成
長中の結晶は、前記過飽和度の高い領域に移動される
と、この過飽和度が効果的に作用して結晶の成長が促進
される。

【０００５】過飽和度の高い母液Ｂの表面部分を通過し
た母液Ｂの内部には多数の結晶が生成され、この結晶は
ドラフト管３の周囲を下降しながら瀘過部７に至り、こ
の瀘過部７において母液Ｂと製品スラリとが厳密に分級
される。次に一定の粒径に達した製品スラリのみをタン
ク２の底部に設けられた取出口１２から取り出し、これ
を処理して結晶製品を得る。

【０００６】なお、母液Ｂの循環と同時に、母液Ｂを取
出管１０から小量ずつ排出し、図示略の加熱装置に送
り、この母液Ｂに含まれる微細結晶を再溶融し、再溶融
後の母液Ｂをタンク２に戻して母液Ｂの循環を行なって
いる。従ってセットリング壁５の内側のセットリング域
では、母液Ｂは流速の遅い上向きの流れを形成し、大き
な結晶を含む製品スラリはタンク２の内部側に残され、
母液内の不要な微粒子と微結晶が取出管１０からタンク
２の外部に排出されるようになっている。

【０００７】以上説明したように結晶装置１を用いるこ
とで母液Ｂから結晶製品を得ることができるとともに、
前記結晶装置１にあっては、攪拌翼８の回転速度を調節
して母液循環量を調節することで核の異常発生を防止す
ることができ、結晶の成長速度を高くすることができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図２に示す構成の装置
は、攪拌翼８の回転速度を調節することにより良好な状
態の大きな結晶を得ることができる装置ではあるもの
の、以下に説明する欠点があった。セットリング壁５は
タンク２を設置した場所の空気に触れているので、セッ
トリング壁５の内部側のセットリング域はタンク２の内
部側の温度よりも低い温度領域となる傾向がある。する
と、このセットリング域において母液Ｂ内の結晶成分が
晶出し初め、特にセットリング域の入口部に図２に示す
ように堆積物５ａを生じさせて循環作用を阻害してしま
う問題があった。また、セットリング壁５内における母
液Ｂの流動速度は、タンク２１内における母液の流動速
度よりも小さいので、流速が小さい領域で結晶化が進行
しやすい傾向があり、セットリング域において特に堆積
物が生じやすい問題がある。このように母液Ｂの循環作
用が阻害されると、結晶の成長性に悪影響を及ぼし、セ
ットリング域での流れを阻害し、ひいては、結晶装置の
連続運転に支障を来すおそれがあった。

【０００９】本発明は前記事情に鑑みてなされたもので
あり、結晶装置のセットリング域において不要な結晶化
を無くするように構成することで母液循環を円滑にして
結晶成長性を安定化し、長期の連続運転を可能とした結
晶装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は前
記課題を解決するために、母液が収納されるタンクと、
このタンクの内部に設けられてタンクの内部に中央流路
と周囲流路を形成する縦型のドラフト管と、タンクの内
部に設けられてドラフト管内の中央流路とドラフト管外
の周囲流路とで母液を循環させる攪拌翼とを具備してな
る結晶装置において、前記ドラフト管の外方にドラフト
管を取り囲んでドラフト管との間にセットリング域を形
成するリング壁を設け、このリング壁の上部を閉塞し、
リング壁の下部をタンクの内部に開口するとともに、前
記リング壁の上部にセットリング域とタンク外部を連絡
する排出管を設けたものである。

【００１１】

【作用】ドラフト管の外部にリング壁を設け、セットリ
ング域をドラフト管外方のタンクの内部側に設けること
で、タンク外方の空気にセットリング域が冷却されるこ
とを阻止し、セットリング域での温度低下を抑制する。
セットリング域での温度低下現象が抑制されることで、
セットリング域での不要な結晶化は生じなくなり、セッ
トリング域に不要な堆積物が生じない。また、母液の循
環が阻害されなくなるので、結晶成長性も良好になり、
安定した長期連続運転ができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明の一実施例の結晶装置を示す
ものであり、この実施例の結晶装置２０は、タンク２１
とこのタンク２１の底部に設けられた下窄まり状のテー
パ壁２２とを備えている。前記タンク２１の内部中央に
は、ドラフト管２３が設けられ、このドラフト管２３に
よりタンク２１の内部が中央流路と周囲流路に区画され
ている。更に、ドラフト管２３の底部には攪拌翼２４が
回転自在に設けられている。また、ドラフト管２３の外
方には、ドラフト管２３の高さ方向中央部全周を囲むリ
ング壁２５が設けられ、ドラフト管２３の周囲にリング
壁２５に囲まれてセットリング域２６が形成されてい
る。前記リング壁２５の上端部はドラフト管２３に接続
されて閉じられるとともに、リング壁２５の下端部は下
方に開口されてタンク２１の内部空間に連通している。

【００１３】更に、リング壁２５の上部には、タンク２
１を貫通してセットリング域２６と外部とを連絡する排
出管２７が取り付けられ、この排出管２７は図示略の外
部ヒータを介してタンク２１のテーパ壁２２に取り付け
られた母液供給口３０に接続されている。また、前記テ
ーパ壁２２には、製品スラリ用の取出口３１が取り付け
られている。なお、テーパ壁２２の底部には図１に示す
従来装置の攪拌装置７と同等の構成の攪拌装置３２が形
成されている。

【００１４】次に前記構成の結晶装置２０を用いて結晶
製品を製造する場合について説明する。結晶装置２０を
用いて結晶製品を形成するには、外部ヒータで加熱した
母液Ｃを供給口３０を介してタンク２１の内部に供給す
る。また、攪拌翼２４を回転させて図１の矢印に示すよ
うにドラフト管２３内の中央流路に上向きの流れを生じ
させ、ドラフト管２１の外部の周囲流路に下向きの流れ
を生じさせて母液Ｃを循環させる。この循環の間に取出
口３１から製品スラリを取り出し、遠心分離機にかける
か水分を加熱蒸発させることで所望の結晶製品を得るこ
とができる。

【００１５】なお、製品スラリを取り出すと、タンク２
１の内部の母液Ｃは減少するので、この減少分を補うた
めに、外部ヒータで加熱した母液Ｃを供給口３０を介し
てタンク２１に補給する。

【００１６】母液Ｃの循環を行なっている間、排出管２
７から母液Ｃを排出し外部ヒータで加熱した後に供給口
３０からタンク２１に戻す操作を行なう。ここで排出管
２７が接続されたセットリング域２６には、循環中の母
液Ｃの一部が流入し、この母液Ｃが上向きに流れて排出
管２７から外部に出される。このセットリング域２６に
は微細結晶が含まれるので、この微細結晶は外部ヒータ
で加熱して再溶融させ、微細結晶が析出されていない状
態の母液Ｃとしてタンク２１内に戻すようにする。

【００１７】前記ドラフト管２３の周囲領域からセット
リング域２６に流動する母液Ｃはセットリング域２６の
入口部で流動方向を下向きから上向きに変えてセットリ
ング域２６に流入する。ここでセットリング域２６は、
タンク２１の中央部近くに配置されているので、外気で
冷やされることがなく、周囲の母液Ｃにより高い温度に
維持されている。従ってこのセットリング域２６に流入
した母液Ｃで不要な結晶化が進行することはなく、リン
グ壁２６の内面側に堆積物が蓄積されることがない。よ
って、母液循環が円滑になされ、結晶成長性が良好にな
るとともに、結晶装置２０の長期間運転が可能になる。
また、本願発明の構成によれば、母液Ｃの流速が遅くな
るセットリング域２６をタンク２１の中央部の高温域に
設けているので、流速の遅い領域を特に高温に保持する
ことができ、これにより不要な結晶化を避けて堆積物の
生成を無くすることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、流
速が遅く、低温にすると不要な結晶化が進行しやすいセ
ットリング域をタンク内のドラフト管の周囲に設けたの
で、セットリング域を高温に保持することが容易にで
き、セットリング域での不要な結晶化を抑制することが
でき、セットリング域に不要な堆積物を生じさせないよ
うにすることができる。従って母液の循環を円滑に行な
うことができ、結晶成長性を安定化できるとともに、長
時間安定した状態で結晶装置を運転することができる効
果がある。また、リング壁の上部に排出管を設けたの
で、セットリング域から母液を排出することができ、微
細結晶が生じた母液をタンク内から排出し、タンク内に
有用な母液のみを残して所望の結晶製品を製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】図２は従来のドラフトチューブバッフル型結晶
装置の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｃ 母液 ２１ タンク ２３ ドラフト管 ２４ 攪拌翼 ２５ リング壁 ２６ セットリング域 ２７ 排出管 ３０ 供給口 ３１ 取出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 母液が収納されるタンクと、このタンク
   の内部に設けられてタンクの内部に中央流路と周囲流路
   を形成する縦型のドラフト管と、タンクの内部に設けら
   れてドラフト管内の中央流路とドラフト管外の周囲流路
   とを介して母液を循環させる攪拌翼とを具備してなる結
   晶装置において、 前記ドラフト管の外方にドラフト管を取り囲んでドラフ
   ト管との間にセットリング域を形成するリング壁を設
   け、このリング壁の上部を閉塞し、リング壁の下部をタ
   ンクの内部に開口するとともに、前記リング壁の上部に
   セットリング域とタンク外部を連絡する排出管を設けて
   なることを特徴とする結晶装置。