一种石硫合剂连续结晶装置及连续结晶工艺的制作方法

本发明涉及结晶，特别涉及一种石硫合剂连续结晶装置及连续结晶工艺。

背景技术：

1、石硫合剂，是石灰硫磺合剂的简称，由石灰、硫磺、加水煮制而成，常用配料比为生石灰∶硫磺∶水＝1∶2∶10，遇空气后易生成游离的硫磺和硫酸钙，须密封贮存。石硫合剂主要用于农业上的杀菌除虫，在众多的杀菌剂中，石硫合剂以其取材方便、价格低廉、效果好、对多种病菌有抑杀作用等优点，获得了广泛应用。

2、目前，石硫合剂的常规生产工艺为：在石硫合剂反应罐内注入母液水，开启反应罐搅锚，依次加入硫磺、催化剂、生石灰进行反应，合成过程中控制反应温度、压力及反应时间，合成完毕后，将合成料液进行板框过滤，滤液入结晶罐内进行冷却结晶，晶液在冷却至<20℃，养晶一段时间后离心甩干，得到石硫合剂结晶。在这个生产过程中，石硫合剂结晶工艺为间歇方式，分批次完成，结晶工艺的整个周期包括结晶罐进料、降温、养晶、出料等工序。降温工序在整个操作周期内占用了相当长的时间，从而导致结晶罐被长时间占用、有效利用率低，严重制约了石硫合剂的产能；同时，结晶罐通常采用夹套冷却，冷传递效果较差，而冷却温度的些微差别，就会导致晶型的改变和晶粒大小的不同，导致不同批次的石硫合剂结晶产品间的粒度分布不均，严重影响了石硫合剂成品的质量。

3、中国专利cn201811023230.4公开了一种连续结晶器及其连续结晶的工艺，连续结晶器包括包括冷却结晶系统与循环恒温冷凝系统，结晶器通过进液口、排液口分别与恒温冷凝系统，结晶器内部导流筒有夹层，筒体夹层与导流筒内部夹层循环水温度相同，大大节约降温时间；结晶器搅拌为下压式搅拌，结晶器内部有挡板，挡板与结晶罐壁之间为清液区，结晶罐旁边小罐为消晶罐，消除清液区的细小晶体；该装置与常规的dtb结晶器及结晶工艺相比，生产出的产品具有产量高，降温均匀，不挂壁粒度均匀的优点，且该装置结构简单，操作容易。但是，该连续结晶器结构复杂，涉及到的设备及管道较多，石硫合剂连续结晶时极易发生堵塞，无法长时间连续作业。

4、中国专利cn201922445231.4公开了一种石硫合剂闪发结晶装置，包括加料管线、结晶器、稠厚器和离心机，所述加料管线与所述结晶器连接，所述结晶器与所述稠厚器连接，所述稠厚器与所述离心机连接，所述加料管线与结晶器之间设置闪蒸结晶组件，所述闪蒸结晶组件包括通过管线形成闭合回路的循环泵和闪蒸结晶器，所述加料管线与所述闪蒸结晶组件的管线连接，所述闪蒸结晶器引出第一出料管线与所述结晶器连接，所述结晶器引出第二出料管线与所述稠厚器连接。由于本发明在结晶器前段增设了闪蒸结晶器，通过闪蒸结晶器可以蒸发出一部分水，结晶器进料浓度相应得到提高，从而降低了相应的能耗。但是，快速脱水结晶会影响产品晶型的大小及角度，导致产品晶型种类和粒度不均匀，而且，该闪发结晶装置包括闪蒸结晶器和结晶器两个结晶设备，加上稠厚器、离心机等其他的辅助设备，结晶系统的占地面积明显增加，设备的运行成本提高。

技术实现思路

1、为解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种石硫合剂连续结晶器和连续结晶工艺，实现了石硫合剂滤液的连续加入、石硫合剂晶体的连续产出，确保了石硫合剂晶体晶型和粒径的稳定，提高了石硫合剂成品的质量标准。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种石硫合剂连续结晶装置，包括冷却结晶器、外冷机构和循环泵；所述冷却结晶器为oslo结晶器，在冷却结晶器中央设置有贯穿冷却结晶器上端盖、并深入至冷却结晶器下部的中央降液管，与压滤工段相连接的石硫合剂滤液输送管道、母液回流管均连通至中央降液管上端开口；所述冷却结晶器的下部出料口通过管道连接离心机，离心机的母液出口连接母液罐，所述母液罐与母液回流管相连通；所述外冷机构包括并联设置的两个外冷器；所述外冷器的底部进料口通过循环送料管与冷却结晶器的循环出料口相连通，所述外冷器的顶部出料口通过循环回料管与冷却结晶器的中央降液管相连通，形成一个循环回路，所述循环送料管上还设有循环泵；所述外冷器内部还设置有用于冷却料液的冷却管。

4、本发明的进一步改进在于：所述冷却结晶器的上部还设置有与母液罐相连通的溢流口。

5、本发明的进一步改进在于：所述石硫合剂滤液输送管道与中央降液管之间还设置有计量罐。

6、本发明的进一步改进在于：所述外冷器的冷却管进水端通过冷冻水送水管道与冷冻水罐底部的出水口相连接，所述冷却管的出水端通过冷冻水回水管道与冷冻水罐顶部的回水口相连接，在冷冻水送水管道还上设置冷冻水泵。

7、本发明的进一步改进在于：所述外冷机构为可独立控制的两组，分别布置在冷却结晶器的两侧。

8、基于所述石硫合剂连续结晶装置的连续结晶工艺，包含以下步骤：

9、s1、向冷却结晶器内泵入离心母液，待冷却结晶器出现溢流后，停止进料；

10、s2、开启循环泵和冷冻水泵，使冷却结晶器内的料液在冷却结晶器和外冷器之间进行循环，料液逐渐被冷却至工作温度；然后向冷却结晶器中投入石硫合剂饱和溶液；

11、s3、调整冷冻水泵流量，使结晶器内的料液温度保持在工作温度；同时，调整循环泵，使料液的循环量缓慢降低至140m3/h～150m3/h；

12、s4、向中央降液管内加入石硫合剂晶种，并养晶；

13、s5、定时在冷却结晶器内部、循环泵进口端取样，检测料液的固液比，控制两个取样点料液的固液体小于5％；

14、s6、打开计量罐出口，通过计量罐向冷却结晶器内持续输送石硫合剂滤液，进料量控制0.2m3/h～0.3m3/h；

15、s7、调整外冷器的冷冻水流量，控制外冷器冷冻水出口端的冷冻水温度和外冷器物料进口端的料液温度之差不大于5℃，循环结晶半小时；取冷却结晶器内的料液检测固液比，若固液比达20％～24％，即开启冷却结晶器出料口阀门进行放料，料液离心甩干后即得石硫合剂晶体，离心母液进入母液罐暂存；

16、s8、出料后继续向冷却结晶器内连续输送石硫合剂滤液，每隔半小时出料一次，循环往复、连续结晶。

17、本发明的进一步改进在于：步骤s2中，所述工作温度为20±2℃；所述加入的石硫合剂饱和溶液的加入量为冷却结晶器容量的1/12～1/10，由中央降液管顶部加入冷却结晶器中。

18、本发明的进一步改进在于：步骤s4中，向石硫合剂饱和溶液中加入的晶种重量，为冷却结晶器容量料液的理论石硫合剂计算量的0.1wt％～0.5wt％。

19、本发明的进一步改进在于：步骤s5中，若冷却结晶器内部、循环泵进口端取样料液的固液比大于5％，则进一步降低循环泵的循环量。

20、本发明的进一步改进在于：步骤s8中，每次出料量为理论出料量的80％。

21、由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

22、本发明提供了一种石硫合剂连续结晶装置，包含oslo冷却结晶器和两组外冷机构，石硫合剂滤液在冷却结晶器和外冷机构之间形成强制外循环，在外冷机构中受冷、产生过饱和度，返回冷却结晶器内，晶粒在oslo冷却结晶器内的循环液中流化悬浮，生产出粒度较大而均匀的石硫合剂晶体。本发明采用的oslo冷却结晶器为清液或半清液外循环型结晶器，大大地减小了晶体结壁的可能性，增加了设备的利用率，延长了设备寿命；外冷器的换热管内流体的流速能达到1.5m/s～1.8m/s，传热系数较大，抗结垢性能好，便于在连续操作状态下切换清洗。本发明连续结晶装置的占地面积小，仅为原本间歇式结晶装置占地面积的1/3～1/2。

23、本发明还提供了一种石硫合剂连续结晶工艺，通过对结晶过程参数的详细控制，使连续出料的石硫合剂晶体的粒径均一、稳定。本发明石硫合剂连续结晶工艺可连续操作，且结晶条件稳定，产品质量均一，产能较间歇式结晶工艺产能提高了20％～30％，能耗降低，值得工业化大规模推广。