一种硫酸镁结晶系统的制作方法

1.本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种硫酸镁结晶系统。


背景技术：

2.硫酸镁生产工艺中，使用氧化镁和稀硫酸生成硫酸镁，硫酸镁的制备主要包括：反应、过滤、结晶、分离、干燥等步骤。通过硫酸和氧化镁在加热条件下生成硫酸镁溶液，经过过滤，去除杂质，将硫酸镁溶液送入结晶罐中，降温后析出硫酸镁晶体，再将析出的硫酸镁晶体和硫酸镁溶液分离后，对硫酸镁晶体进行干燥，最终得到成品的硫酸镁；其中硫酸镁的析晶速度是影响硫酸镁产量的重要影响因素。
3.目前，硫酸镁的结晶主要通过水冷或空冷的结晶罐中进行析晶，由于冷却速度慢，影响析晶效率。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型提供一种硫酸镁结晶系统，主要目的在于加快冷却速度，提高析晶效率。
5.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
6.本实用新型的实施例提供一种硫酸镁结晶系统，包括:反应釜、板框压滤机、结晶罐、液氮储罐、固液离心机、干燥塔和冷凝机构；
7.所述反应釜用于生产硫酸镁溶液；所述反应釜上设置有物料入口，用于加入待反应物料；所述反应釜上设置有回流口；
8.所述板框压滤机的输入口与所述反应釜的物料出口连通；
9.所述结晶罐的输入口与所述板框压滤机的输出口连通；
10.所述结晶罐的下部设置有换热管线，用于介质流通；
11.所述结晶罐的上部设置有导淋机构，用于向所述结晶罐内喷施液氮；所述导淋机构上设置有调节阀；
12.所述结晶罐的顶部设置有风机；所述风机的进风口与所述结晶罐的内部连通；所述风机的出风口与所述结晶罐的外部连通；
13.所述液氮储罐与所述导淋机构连通；
14.所述固液离心机的输入口与所述结晶罐的输出口连通；
15.所述干燥塔的输入口与所述固液离心机的固态出口连通；所述固液离心机的液态出口与所述回流口连通；
16.所述冷凝机构的输入口与所述干燥塔的气态出口连通；所述冷凝机构的输出口与所述回流口连通；所述冷凝机构的介质入口用于输入冷介质；所述冷凝机构的介质出口用于冷介质输出。
17.进一步地，所述换热管线盘设在所述结晶罐的下部；
18.所述换热管线的输入端与所述冷凝机构的介质入口连通。
19.进一步地，所述换热管线的介质输出端与所述冷凝机构的介质出口连通。
20.进一步地，所述换热管线的输入端设置有流量控制阀一，用于控制所述换热管线的介质流量。
21.进一步地，所述冷凝机构的介质入口设置有流量控制阀二，用于控制冷凝机构的介质流量。
22.进一步地，所述导淋机构包括：导淋管和喷头；所述导淋管与所述液氮储罐连通；
23.所述喷头设置在所述导淋管上；所述喷头为多个；多个所述喷头沿圆周方向间隔地均匀设置。
24.借由上述技术方案，本实用新型硫酸镁结晶系统至少具有下列优点：
25.能够加快冷却速度，提高析晶效率。
26.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例提供的一种硫酸镁结晶系统的示意图。
28.图中所示：
29.1为物料入口，2为反应釜，3为板框压滤机，4为结晶罐，5为风机，6为换热管线，7为调节阀，8为液氮储罐，9为导淋机构，10为固液离心机，11为干燥塔，12为冷凝机构，13为回流口。
具体实施方式
30.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
31.如图1所示，本实用新型的一个实施例提出的一种硫酸镁结晶系统，包括:反应釜2、板框压滤机3、结晶罐4、液氮储罐8、固液离心机10、干燥塔11和冷凝机构12；反应釜2用于生产硫酸镁溶液；反应釜2内设置有搅拌器，用于搅拌混合，以利于反应。反应釜2上设置有物料入口1，用于加入待反应物料；反应釜2 上设置有回流口13；
32.板框压滤机3的输入口与反应釜2的物料出口连通，以过滤溶液。结晶罐4 的输入口与板框压滤机3的输出口连通；结晶罐4的下部设置有换热管线6，用于介质流通，冷却结晶罐4；换热管线6为可以采用现有的内盘管。结晶罐4的上部设置有导淋机构9，用于向结晶罐4内喷施液氮；本实施例优选，导淋机构9包括：导淋管和喷头；导淋管与液氮储罐8连通，以输入液氮；喷头设置在导淋管上；喷头为多个；多个喷头沿圆周方向间隔地均匀设置，以均匀喷淋液氮，实现快速均匀冷却。导淋机构9上设置有调节阀7，以调节液氮的流量。使用液氮在硫酸镁结晶环节能够大幅提升硫酸镁产量，且氮气不会对硫酸镁产品质量造成影响。
33.结晶罐4的顶部设置有风机5；风机5的进风口与结晶罐4的内部连通；风机 5的出
风口与结晶罐4的外部连通；由于液氮降温吸热时会产生的大量氮气存在一定安全隐患，可以通过风机5排出。氮气被风机5引至室外，且为了预防液氮跑、冒、滴、漏带来的风险隐患，结晶罐4外及液氮储罐8周围可以设有多点氧气检测报警装置。
34.液氮储罐8与导淋机构9连通，以向导淋机构9提供液氮。固液离心机10的输入口与结晶罐4的输出口连通，用于固液分离，分离出晶体。
35.干燥塔11的输入口与固液离心机10的固态出口连通；固液离心机10的液态出口与回流口13连通，回流后继续参加反应。冷凝机构12的输入口与干燥塔11 的气态出口连通；冷凝机构12的输出口与回流口13连通，用于冷凝干燥塔11输出的气体，并回流至反应釜2继续参加反应。冷凝机构12的介质入口用于输入冷介质；冷凝机构12的介质出口用于冷介质输出，以向冷凝机构12提供冷却介质，与干燥塔11输出的气体进行换热。
36.本实用新型的一个实施例提出的一种硫酸镁结晶系统，采用循环水降温和间歇式加入液氮的降温方式相结合，能够加快冷却速度，提高析晶效率，进而加快硫酸镁的制备，能够快速消耗有机硅行业中副产的硫酸产量。
37.本实用新型的一个实施例提出的一种硫酸镁结晶系统进一步说明；硫酸和氧化镁的反应方程式为h2so4+mgo+6h2o
→
mgso4·
7h2o。
38.开启反应釜2，在反应釜2内加适量稀硫酸，加入氧化镁，搅拌，继续加入加稀硫酸，反应过程中温度应控制在90℃-95℃之间。硫酸镁溶液，输入板框压滤机 3；可以通过增压泵进行输送；板框压滤机3对硫酸镁溶液里面的杂质进行过滤，经过板框压滤机3过滤后的清液进入结晶罐4内，进行冷却结晶，结晶罐4使用换热管线6冷却和间歇性加入液氮的共同冷却方式，当硫酸镁溶解温度降低到30℃以下时，此时硫酸镁会逐渐析出，再将硫酸镁溶液打入固液离心机10进行固液分离，固体送去干燥，液体继续返回反应釜2继续反应。固体硫酸镁通过干燥塔11 进行干燥(干燥介质为60℃热空气)，干燥后得到硫酸镁颗粒；干燥挥发出的气相硫酸镁通过冷凝机构12冷凝后回流到反应釜2，继续参与反应。
39.作为上述实施例的优选，换热管线6盘设在结晶罐4的下部；换热管线6的输入端与冷凝机构12的介质入口连通，以输入相同的冷却介质。进一步优选，换热管线6的介质输出端与冷凝机构12的介质出口连通，以使冷却介质共同回流，有利于管线分布。进一步优选，换热管线6的输入端设置有流量控制阀一，用于控制换热管线6的介质流量，以方便控制换热管线6的温度。进一步优选，冷凝机构12的介质入口设置有流量控制阀二，用于控制冷凝机构12的介质流量，以方便对冷凝机构12的温度。
40.进一步说明，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。这没有脱离示例性实施例的范围。类似地，元件一、元件二也不代表元件的顺序，这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。
41.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体
情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
42.本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
43.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。