浅谈搅拌器对七水硫酸锌结晶晶粒的影响

浅谈搅拌器对七水硫酸锌结晶晶粒的影响

0前言

硫酸锌生产工艺中，产品的结晶过程是关系到产品外观质量的直接网素，而影响其结晶过程的因素诸多，如：溶液的组成、pH值；溶液的过饱和度；搅拌桨形状；搅拌速度及结晶库温过程曲线的控制等。通常生产过程中，硫酸锌溶液的蒸发结晶工艺如下：将净化后合格的疏酸锌溶液经真空蒸发，浓缩至比重1.58-1.62，放入搅拌结晶釜并开循环冷却水降温。溶液冷却降温至冷却终点控制的温度后，停加循环冷却水，继续搅拌至结晶釜中颗粒基本转型后，保温至溶液温度达离心温度时进行离心分离，离心后物料经凉干、筛分即为七水硫酸锌成品。

1  硫酸锌结晶过程中撞拌器桨叶形式的比较试验

1.1  搅拌器形式的考察比较

硫酸锌生产过程中过去普遍选择采用锚式搅拌的搪瓷反应釜（见图1b）揽拌转速在50r/min左右(采用速比1：29的减速机)。由于完全的“层流”与溶液上部形成的较大的“漩涡”,致使结晶产品的外观形态非常差，几平没有像样的“结晶晶体粒状”。后来经过研究比较改进为框式复合搅拌(见图1c)，釜体改为不锈钢夹套，釜体内增设了折流板，降低了搅拌转速至40r/min左右(减速比1:35）后，液体游涡几乎消除了，“层流”现象也减轻了很多，但在结晶釜内，随着结晶过程的进行，硫酸锌颗粒的形成与加入的结晶”晶种“，下沉在结晶釜底部，釜体下部需要的搅拌功率增大很多，严重时造成”晶体颗粒“把搅拌桨”抱死“，搅拌电机损坏或者”跳闸“。结晶釜出口管道经常”结死“，放料阀无法开启，不得已用蒸汽加热，将晶体溶解后才可”放料“。硫酸锌厂家

试验采用的螺带式搅拌(见图1a)，主体结构由双螺带与主轴焊接而成，并且在搅拌浆的上、下部分别增设了推进式与提升式搅拌叶片，增加了浆液的轴向的流动力，消除了前述两种搅拌桨完全不能使浆液轴向流动的特性，使硫酸锌浆液在结晶过程中得到充分均匀混合。

试验所用溶液为现行生产中硫酸锌蒸发前液，在不改变其它结晶工艺条件的前提下，利用硫酸锌现行生产中3台结晶釜，分别将三种不同形状的搅拌桨：螺带式搅拌、锚式搅拌和框式复合搅拌安装至1^#、2^#、和3^#结晶釜中，进行硫酸锌溶液结晶试验。

在不改变搅拌桨转速的条件下，考察三种搅拌形状下硫酸锌结晶颗粒粒径分布情况(见表1)。硫酸锌多少钱一吨

1.2搅拌转速的试验考察

将达到蒸发比重的硫酸锌浓缩液放入安装螺带式搅拌的结晶釜中。不改变其它工艺参数，用搅拌器拖动电源用变频器调整控制，逐渐降低结晶釜搅拌电机频率由50-38 Hz(结晶釜搅拌转速约30-

21 r/min)，进行硫酸锌溶液结晶试验研究，记录单釜硫酸锌晶粒的筛分数量并采样筛分硫酸锌晶体的粒径分布，试验数据见表2。

2  搅拌器对硫酸锌晶粒的影响

2.1  搅拌桨叶形式的影响

    在相同的搅拌转速条件下，随着结晶粒径的增大和结晶过程的进行，安装框式复合搅拌的结晶釜出现与现场用锚式搅拌相同的“抱釜”现象,不利于生产的进行，安装螺带式搅拌的结晶釜未发生此现

象，更有利于结晶过程的进行。尤其在结晶颗粒增大的情况下，框式复合搅拌抱釜现象更加明显，而螺带式搅拌仍无“抱釜”现象。

2.2  搅拌速度的影响

采用螺带式搅拌,不改变其它工艺参数,调整结晶釜搅拌电机频率，硫酸锌结晶颗粒有增大趋势，当搅拌电机频率降至35Hz时(结晶釜搅拌转速约21r/min)，出现“抱釜”现象。

3  结语

3.1螺带式搅拌器有利于硫酸锌溶液的结晶

螺带式搅拌器更有利于七水硫酸锌结晶的进行，主要体现在现行工艺条件下，安装该搅拌的1^#结晶釜所产硫酸锌结晶颗粒粒度分布较均匀，单釜结晶率明显提高，平均增加25%。

3.2  搅拌转速在23-27 r/min之间有利于七水硫酸锌结晶颖粒成形

结晶釜搅拌转速约23 ~27 r/min(控制电源频率在38~45 Hz)时，硫酸锌结晶颗粒有增大趋势，20目筛网筛上物达60%以上，并且没有抱釜现象，基本能达到硫酸锌颗粒粒径在0.8 ~2.0 mm之间的要求。

4  建议

硫酸锌绪品过程应实现自动控制:

（1）硫酸鋅溶瘦結品曲线的控制不稳宗,造成其外观颗粒不规则,筛下料多。

（2）结晶过程降温循环水量控制不恒定,降温过程所用时间不同，影响产品物理外观质量，建议安装流量计。

刘芙蓉，张双泉，李全

[参考文献]

[1]马佩璋,冯立和,等。无机盐工业手册[M].北京:化学工业出版社,1999。

[2]王凯，虞军。化工设备设计全书一搅拌设备[M]。北京:化学工业出版社，2003。