一種氧化鋁機械攪拌分解槽的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種氧化鋁機械攪拌分解槽，在槽體(1)的頂部裝有電機系統(tǒng)(4)和變速系統(tǒng)(3)，在槽體(1)中裝有旋轉(zhuǎn)軸(9)，旋轉(zhuǎn)軸(9)與變速系統(tǒng)(3)連接，在旋轉(zhuǎn)軸(9)上沿縱向僅設(shè)置有3層攪拌槳葉(8)，第1層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的上部，分解漿料的液面以下；第2層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的中部，第3層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的下部。本實用新型減少了沿軸向機械攪拌槳葉的排布密度，有效減小了氫氧化鋁結(jié)晶顆粒的碰撞、破碎幾率，改善了分解反應(yīng)結(jié)晶顆粒的長大環(huán)境，有利于提高產(chǎn)品粒度；同時，也簡化了分解槽的攪拌結(jié)構(gòu)，減少了攪拌設(shè)備投資，降低了攪拌功率和能耗，節(jié)約了能源。
【專利說明】一種氧化鋁機械攪拌分解槽
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種氧化鋁機械攪拌分解槽，尤其涉及一種生產(chǎn)氫氧化鋁的機械攪拌式圓柱形鋁酸鈉溶液晶種分解槽。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化鋁生產(chǎn)過程中，鋁酸鈉溶液的晶種分解是將大量的晶種加入分解槽進行氫氧化鋁晶體的誘導(dǎo)結(jié)晶和長大，使過飽和的鋁酸鈉溶液分解。該過程是控制氧化鋁產(chǎn)品技術(shù)經(jīng)濟指標的關(guān)鍵工序之一。晶種分解過程中使用的主要設(shè)備是晶種分解槽，簡稱分解槽?，F(xiàn)階段，鋁酸鈉溶液的晶種分解大都采用機械攪拌平底分解槽，直徑14米，高30米以上，容積4000立方米以上。對于這種大型化學(xué)反應(yīng)裝備，通常需要配置一套機械攪拌裝置，一般包括電機、變速系統(tǒng)、與槽體同樣高度的旋轉(zhuǎn)軸和安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的攪拌槳葉。在傳統(tǒng)的分解工藝中，一直認為攪拌混合強度下降，溶液中的氫氧化鋁固相顆粒會快速下沉，導(dǎo)致積料、堵塞、沉槽等現(xiàn)象，認為追求強的攪拌混合，是使分解溶液中的結(jié)晶顆粒完全懸浮混合、確保生產(chǎn)連續(xù)與穩(wěn)定的必要條件，因此，現(xiàn)有的分解槽為了追求較好的混合效果，在旋轉(zhuǎn)軸上從上至下安裝了 5層攪拌槳葉，每層攪拌槳葉由2片葉片組成，共計10片，每片葉片的長度為4?5.5米，對稱安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，運轉(zhuǎn)時所需功率約為55?75千瓦。一組完整的生產(chǎn)流程需要配置這樣的分解槽12?14臺，對應(yīng)的產(chǎn)能約40萬噸，每臺分解槽都要配置上述的5層攪拌槳葉及功率，連續(xù)運轉(zhuǎn)，不停產(chǎn)，不停止，不但需要消耗大量電能，并且造成整個攪拌系統(tǒng)的價格昂貴，而且由于攪拌槳葉沿軸向有5層，槳葉在軸向的分布密度過高，并且攪拌旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速一般為4.8rpm,換算成主攪拌槳葉處(直徑約在Φ 8?10米處)的線速度在2?2.5米左右，槳葉與氫氧化鋁結(jié)晶顆粒相互碰撞的速度較大，從而導(dǎo)致從槽頂流動至槽底的、逐漸長大的大部分結(jié)晶顆粒受到槳葉攪拌、碰撞而破碎的幾率較高，使產(chǎn)品粒度細化，獲得粗顆粒氧化鋁的幾率大大降低。實質(zhì)上，由于氫氧化鋁晶體生長的活化能較高，攪拌混合不是影響反應(yīng)效率的主導(dǎo)因素，因此，除工藝參數(shù)之外，分解設(shè)備的改進也是獲得粗顆粒產(chǎn)品的重要因素之一。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種氧化鋁機械攪拌分解槽，在滿足鋁酸鈉溶液漿料結(jié)晶反應(yīng)的條件下，減小氫氧化鋁結(jié)晶顆粒生長過程中的碰撞、破碎幾率，改善氫氧化鋁結(jié)晶顆粒的長大環(huán)境。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種氧化鋁機械攪拌分解槽。其構(gòu)成包括分解槽槽體、進料溜槽、出料溜槽、提料風管和出料管，在槽體的頂部裝有電機系統(tǒng)和變速系統(tǒng)，在槽體中裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸與變速系統(tǒng)連接，在所述的旋轉(zhuǎn)軸上沿縱向僅設(shè)置有3層攪拌槳葉，第I層攪拌槳葉裝在旋轉(zhuǎn)軸的上部，分解漿料的液面以下；第2層攪拌槳葉裝在旋轉(zhuǎn)軸的中部，第3層攪拌槳葉裝在旋轉(zhuǎn)軸的下部。[0006]上述的氧化鋁機械攪拌分解槽，所述的3層攪拌槳葉中，每層攪拌槳葉的葉片數(shù)量可以是I片，也可以是2片以上。
[0007]前述的氧化鋁機械攪拌分解槽，所述的3層攪拌槳葉中，上下相鄰兩層攪拌槳葉的安裝方式可以是相互平行安裝或者是交錯安裝。
[0008]本實用新型的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)的5層攪拌槳葉相比，本實用新型的攪拌系統(tǒng)僅采用3層攪拌槳葉，大大減少了分解槽中沿軸向機械攪拌槳葉的排布密度，有效減小了氫氧化鋁結(jié)晶顆粒的碰撞、破碎幾率，改善了分解反應(yīng)結(jié)晶顆粒的長大環(huán)境，有利于提高產(chǎn)品粒度；同時，也簡化了分解槽的攪拌結(jié)構(gòu)，減少了攪拌設(shè)備投資，降低了攪拌功率和能耗，節(jié)約了能源。
[0009]本實用新型僅采用3層攪拌槳葉就能夠滿足鋁酸鈉溶液漿料流速在600?1400m3/h范圍內(nèi)氫氧化鋁晶種結(jié)晶反應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)所需的工藝條件，其理論依據(jù)是因為氫氧化鋁晶體生長的活化能較高，攪拌混合不是影響反應(yīng)效率的主導(dǎo)因素。目前精制過的高濃度過飽和鋁酸鈉溶液的粘性較高，固含也很高，固體體積分數(shù)占30%以上，且結(jié)晶的氫氧化鋁固體顆粒大都在幾十微米量級，這樣的一個固-液兩相體系，在沉降過程中，液體對固體顆粒的拖曳作用以及固體顆粒之間的干涉作用，導(dǎo)致固體顆粒的沉降速度較慢，在完全正常的分解生產(chǎn)作業(yè)流量范圍內(nèi)(約600?1400m3/h)，即使完全停止攪拌，在短時間內(nèi)也不會導(dǎo)致分解槽內(nèi)軸向固含差的急劇變化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明。
【具體實施方式】
[0012]實施例1。如圖1所示，包括分解槽槽體1、提料風管5和出料管7，槽體I為圓柱形分解槽，槽體I上設(shè)有進料溜槽2和出料溜槽6，出料管7布置在分解槽內(nèi)的一側(cè)與出料溜槽6相通，出料管7的一端管口插入到分解槽的平底處，提料風管5按空氣升液原理插入到出料管7中，向分解槽外提送漿料。在槽體I的頂部裝有電機系統(tǒng)4和變速系統(tǒng)3，在槽體I中裝有旋轉(zhuǎn)軸9，該旋轉(zhuǎn)軸9安裝在圓柱分解槽的軸心處，高度與分解槽相同。旋轉(zhuǎn)軸9與變速系統(tǒng)3連接。在旋轉(zhuǎn)軸9上沿縱向僅設(shè)置有3層攪拌槳葉8，其中的第I層攪拌槳葉8裝在旋轉(zhuǎn)軸9的上部，分解漿料的液面A以下，由于分解漿料從分解槽體側(cè)面的進料溜槽2呈股流狀態(tài)流入，該層攪拌可以使得剛進入的漿料在分解槽上部區(qū)域內(nèi)、沿與槽面平行的方向上混合均勻，營造良好的初期分解反應(yīng)環(huán)境，隨后進入到穩(wěn)定的結(jié)晶顆粒長大反應(yīng)過程;第2層攪拌槳葉8裝在旋轉(zhuǎn)軸9的中部，由于分解槽較高(30米以上)，漿料通過一個分解槽的時間較長，大約4小時左右，在旋轉(zhuǎn)軸的中部布置一層攪拌槳葉，可以使得已經(jīng)反應(yīng)過一半段時間的漿料得到混合，有利于改善下半段時間的反應(yīng)環(huán)境；第3層攪拌槳葉8裝在旋轉(zhuǎn)軸9的下部，使分解槽底部的漿料混合均勻，避免固-液分離，便于結(jié)晶顆粒產(chǎn)物從出料管7排出，而不是在槽底產(chǎn)生積累。3層攪拌槳葉8中，每層攪拌槳葉的葉片數(shù)量可以為2片或者2片以上，也可以是I片。每層攪拌槳葉的葉片類型可以是ROBIN、INTERMIG、PBT、HPM或CBY等常用類型，也可以根據(jù)需求自行設(shè)計。3層攪拌槳葉8中，上下相鄰兩層攪拌槳葉的安裝方式可以是相互平行安裝，也可以交錯安裝。
[0013]工作時，電機系統(tǒng)4將輸出的動力經(jīng)變速系統(tǒng)3、旋轉(zhuǎn)軸9傳遞到攪拌槳葉8上，鋁酸鈉溶液漿料從進料溜槽2進入分解槽，經(jīng)攪拌槳葉8 (上部)混合后，開始穩(wěn)定的長大過程，大約經(jīng)2個小時左右到達分解槽中部位置，經(jīng)攪拌槳葉8 (中部)的攪拌混合后，分解反應(yīng)環(huán)境得到了改善，繼續(xù)往下進行長大的反應(yīng)過程，再經(jīng)過2個小時到達分解槽底部后，又經(jīng)攪拌槳葉8(下部)的攪拌混合，在提料風管5的作用下，由出料管7、經(jīng)出料溜槽6排出分解槽外。
[0014]本實用新型的實施方式不限于上述實施例，在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出的各種變化均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氧化鋁機械攪拌分解槽，包括槽體(1)、進料溜槽(2)、出料溜槽(6)、提料風管(5)和出料管(7)，在槽體⑴的頂部裝有電機系統(tǒng)⑷和變速系統(tǒng)(3)，在槽體⑴中裝有旋轉(zhuǎn)軸(9)，旋轉(zhuǎn)軸(9)與變速系統(tǒng)(3)連接，其特征在于:在所述的旋轉(zhuǎn)軸(9)上沿縱向僅設(shè)置有3層攪拌槳葉(8)，第1層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的上部，分解漿料的液面以下；第2層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的中部，第3層攪拌槳葉(8)裝在旋轉(zhuǎn)軸(9)的下部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鋁機械攪拌分解槽，其特征在于:所述3層攪拌槳葉(8)中，每層攪拌槳葉的葉片數(shù)量為I片或2片以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化鋁機械攪拌分解槽，其特征在于:所述的3層攪拌槳葉(8)中，上下相鄰兩層攪拌槳葉是平行安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所 述的氧化鋁機械攪拌分解槽，其特征在于:所述的3層攪拌槳葉(8)中，上下相鄰兩層攪拌槳葉是交錯安裝。
【文檔編號】C01F7/14GK203683113SQ201420048804
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月17日
【發(fā)明者】蘇向東, 丁元法, 胡大喬, 何力, 李丹寧, 李勇, 黃健, 羅宏 申請人:貴州省新材料研究開發(fā)基地