專利名稱：凸錐底平推流氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)結(jié)晶反應(yīng)器，尤其涉及一種鋁酸鈉溶液加晶種分解結(jié)晶生產(chǎn)氫氧化鋁的反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，在氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)中大多采用精制過飽和鋁酸鈉溶液加晶種分解結(jié)晶獲得氫氧化鋁，然后通過脫水的方法制取氧化鋁。鋁酸鈉溶液加晶種結(jié)晶生產(chǎn)氫氧化鋁的反應(yīng)器稱為“分解槽”。目前，分解槽普遍采用圓柱形平底結(jié)構(gòu)，這種槽型需要配置由多層葉漿、傳動軸、減速箱以及電機(jī)組合而成的機(jī)械攪拌系統(tǒng)不間斷地對鋁酸鈉溶液進(jìn)行攪動翻滾，以達(dá)到混料和防止氫氧化鋁晶體顆粒在分解槽底部沉淀堆積、水解結(jié)垢而阻礙生產(chǎn)正常進(jìn)行的目的。這種使液體翻滾的強(qiáng)力攪動雖然可以起到上述作用，但卻存在以下缺點(diǎn)1、在鋁酸鈉溶液流場內(nèi)產(chǎn)生很大的剪切應(yīng)力，造成已結(jié)晶長大的氫氧化鋁顆粒被破碎、磨損、細(xì)化，導(dǎo)致最終產(chǎn)品氧化鋁的粒度大多介于砂粒狀和粉狀之間，達(dá)不到砂狀氧化鋁產(chǎn)品的粒度標(biāo)準(zhǔn)要求。2、攪動翻滾溶液對促進(jìn)低分子比鋁酸鈉溶液結(jié)晶反應(yīng)的動力學(xué)過程，提高分解率并無突出貢獻(xiàn)；但對于高分子比鋁酸鈉溶液結(jié)晶反應(yīng)的動力學(xué)過程而言，由于受到擴(kuò)散和化學(xué)混合反應(yīng)控制，攪拌對加快鋁酸根陰離子在溶液中的擴(kuò)散具有一定的作用。因此對分解槽中的鋁酸鈉溶液進(jìn)行整體攪動翻滾，不僅會造成上、下層液體之間相互混雜，使分解槽內(nèi)從上至下的α k被打亂，而且部分?jǐn)嚢枘芰繉Φ头肿颖蠕X酸鈉溶液做無用功，電能浪費(fèi)很大。3、由于現(xiàn)有種分槽體積大(平底圓柱形機(jī)械攪拌種分槽一般直徑8-14米，高 20-35米)，不僅種分槽土建基礎(chǔ)和槽體剛度要求高、投資大，機(jī)械攪拌系統(tǒng)制造和固定安裝困難；而且電機(jī)所需功率也大(每臺直徑14米，高35米種分槽需配置一臺75千瓦攪拌電機(jī))，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電能消耗大。因此，根據(jù)氣-固-液多相流的流動特性，從改變分解槽空間結(jié)構(gòu)出發(fā)，在分解槽內(nèi)采用正確的攪拌方式和改變攪拌部位，根據(jù)鋁酸鈉溶液結(jié)晶反應(yīng)動力學(xué)特性及其過程的需要合理配置攪拌能量，使之僅對高分子比部分溶液的反應(yīng)動力學(xué)過程發(fā)揮作用；而低分子比部分溶液保持近平推流狀態(tài)分解是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、改善結(jié)晶體粒度和降低分解槽制造成本的有效途徑。發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本實(shí)用新型旨在提供一種運(yùn)行能耗小、產(chǎn)品粒度好、制造成本低的凸錐底平推流氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案它包括分解槽、與該分解槽連通的進(jìn)料管、垂直伸入該分解槽中的至少兩根提料管、分別與各所述提料管相交連通的提料風(fēng)管，分解槽的底部中間為向上隆起的錐形凸起結(jié)構(gòu)，各提料管的下端口伸入分解槽的底部并分布在所述錐形凸起的周圍，各提料管的上端口與固定在分解槽上的提料槽連通。在各提料管下端口附近沿分解槽的切線方向設(shè)有攪動風(fēng)管。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，鋁酸鈉溶液在長徑比大的分解槽中流動時(shí)，每一微元體積里的溶液以相同的速度向前移動，在溶液的流動方向上不存在返混，且沿分解槽徑向每一個(gè)截面上溶液組成在時(shí)間進(jìn)程中變化很小，α k不會被打亂，分解結(jié)晶反應(yīng)連續(xù)穩(wěn)態(tài)進(jìn)行；氫氧化鋁結(jié)晶顆粒隨流動溶液通過分解槽底部的錐形凸起時(shí)被均勻地分散到錐形凸起的邊緣，隨后被攪動風(fēng)攪拌并揚(yáng)起，再通過提料管道輸送出去，底部不易產(chǎn)生物料堆積。同時(shí)這種微攪動僅對底部高分子比的鋁酸鈉溶液起到了促進(jìn)局部區(qū)域擴(kuò)散傳質(zhì)的作用，并不影響到分解槽上部低分子比鋁酸鈉溶液的近平推流狀態(tài)和結(jié)晶反應(yīng)的動力學(xué)條件。本實(shí)用新型優(yōu)化了分解槽內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)，使之根據(jù)鋁酸鈉溶液在分解槽上部和底部分子比的差別來合理分布攪拌能量，大大節(jié)約了電耗；同時(shí)省去了龐大的機(jī)械攪拌裝置，大大降低了分解槽的制作和安裝成本，改善了產(chǎn)品粒度。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的俯視圖。圖中分解槽1 提料槽2 提料管3 攪動風(fēng)管4 提料風(fēng)管5進(jìn)料管 具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明實(shí)施例1在圖1 2中，分解槽1的底部中間為向上隆起的錐形凸起結(jié)構(gòu)，均勻分布的四根提料管3的下端口伸入分解槽1底部并分布在所述錐形凸起的周圍，各提料管3的上端口與固定在分解槽1內(nèi)壁呈環(huán)形結(jié)構(gòu)的提料槽2連通。四根提料風(fēng)管5自上而下各自插入對應(yīng)的提料管3中；在高于提料槽2的位置設(shè)有與分解槽1連通的進(jìn)料槽6。為了防止在提料管3的下端口附近產(chǎn)生沉淀堆積、同時(shí)也為了在底部實(shí)現(xiàn)攪動，在各提料管3下端口附近沿分解槽1的切線方向設(shè)有攪動風(fēng)管4。實(shí)施例2為了加工方便，在基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以采用如圖3 4所示的結(jié)構(gòu)提料槽2固定在分解槽1的外壁，各提料風(fēng)管5從側(cè)面與對應(yīng)的提料管3相交連通。
權(quán)利要求1.一種凸錐底平推流氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)器，包括分解槽、與該分解槽連通的進(jìn)料管、垂直伸入該分解槽中的至少兩根提料管、分別與各所述提料管相交連通的提料風(fēng)管，其特征在于分解槽(1)的底部中間為向上隆起的錐形凸起結(jié)構(gòu)，各提料管(3)的下端口伸入分解槽(1)的底部并分布在所述錐形凸起的周圍，各提料管(3)的上端口與固定在分解槽(1) 上的提料槽⑵連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸錐底平推流氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)器，其特征在于在各提料管(3)下端口附近沿分解槽(1)的切線方向設(shè)有攪動風(fēng)管G)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種凸錐底平推流氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)器，屬于化學(xué)結(jié)晶反應(yīng)器；旨在提供一種運(yùn)行能耗小、產(chǎn)品粒度好、制造成本低的氫氧化鋁晶種分解槽。它包括分解槽、與該分解槽連通的進(jìn)料管、垂直伸入該分解槽中的至少兩根提料管、分別與各所述提料管相交連通的提料風(fēng)管，分解槽(1)的底部中間為向上隆起的錐形凸起結(jié)構(gòu)，各提料管(3)的下端口伸入分解槽(1)的底部并分布在所述錐形凸起的周圍，各提料管(3)的上端口與固定在分解槽(1)上的提料槽(2)連通。本實(shí)用新型具有制造安裝成本低、節(jié)能、產(chǎn)品質(zhì)量好等諸多優(yōu)點(diǎn)；是一種理想的氫氧化鋁結(jié)晶反應(yīng)裝置。
文檔編號C01F7/14GK202022757SQ20112005835
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月8日
發(fā)明者丁元法, 何力, 劉洪波, 李丹寧, 李剛, 李勇, 李鵬, 杜洪武, 洪江, 熊永昇, 胡大喬, 蘇向東, 范文波, 薛濤, 譚春生, 金開勝, 高貴龍, 黃健 申請人:貴州省新材料研究開發(fā)基地