废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备的制作方法

本发明涉及高温结晶设备，具体地说是废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备。

背景技术：

1、在硅锰合金生产领域，硅锰合金作为重要的合金材料，广泛应用于钢铁冶炼等行业。然而，在硅锰合金的生产过程中，不可避免地会产生大量的除尘灰。这些除尘灰并非毫无价值的废弃物，其中富含锰元素，具有较高的回收利用价值，合理回收并利用这些锰元素，不仅可以降低生产成本，还能减少对环境的污染，实现资源的循环利用，符合当前可持续发展的理念，目前，利用废稀硫酸处理硅锰合金除尘灰以回收锰元素，并通过共沉淀和置换反应提纯硫酸锰溶液，进而获取高纯硫酸锰，是处理硅锰合金除尘灰的常见且有效方法之一，在获取硫酸锰溶液后，需要对其进行高温结晶处理，以得到硫酸锰晶体产品。

2、但现有的高温结晶设备在实际应用中存在诸多问题，首先，现有的高温结晶设备大多采用直接对硫酸锰溶液进行结晶的方式，并且硫酸锰溶液始终处于同一温度下，这种单一的结晶方式使得整体结晶效率较低，由于溶液在结晶过程中缺乏有效的流动和扰动，结晶速度缓慢，导致生产周期延长，无法满足大规模工业化生产的需求；其次，溶液在结晶设备内处于静置状态，这会导致结晶块大小不均匀的情况，结晶块大小不一不仅会影响产品的外观质量，还会给后续的加工处理带来诸多不便；最后，结晶后的高温废酸溶液直接外排会造成资源的极大浪费。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明提供了废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备，对此为了解决上述提出问题，本发明提出废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备，解决了现有的高温结晶设备大多采用直接对硫酸锰溶液进行结晶的方式，并且硫酸锰溶液始终处于同一温度下，这种单一的结晶方式使得整体结晶效率较低，由于溶液在结晶过程中缺乏有效的流动和扰动，结晶速度缓慢，导致生产周期延长，无法满足大规模工业化生产的需求；其次，溶液在结晶设备内处于静置状态，这会导致结晶块大小不均匀的情况，结晶块大小不一不仅会影响产品的外观质量，还会给后续的加工处理带来诸多不便；最后，结晶后的高温废酸溶液直接外排会造成资源的极大浪费的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备，包括一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐；所述一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐之间通过若干连接柱固定连接，所述一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐外侧均固定套接有夹套，每个所述夹套外侧均固定连接有介质箱，每个所述夹套内均设有空腔，每个所述空腔内均螺旋设置有热管，每个所述热管两端分别与对应介质箱进出口相连接，通过一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐对硫酸锰溶液分级结晶；所述一级结晶罐上端一侧固定连接有进液管，所述一级结晶罐内部固定连接有搅拌槽，所述搅拌槽内设有搅拌组件，所述搅拌组件底端设有转动组件；所述二级结晶罐内部设有导流组件，所述三级结晶罐内部设有若干分散组件，所述三级结晶罐底端固定连接有若干支脚，所述三级结晶罐底端一侧固定连接有排液管；所述一级结晶罐底端出口与二级结晶罐入口之间、二级结晶罐出口与三级结晶罐入口之间均设有旋塞阀；所述搅拌组件包括电机，所述电机固定在一级结晶罐上端中心位置，所述电机输出端固定连接有转轴，所述转轴插设在搅拌槽内，所述转轴外侧固定连接有若干搅拌板，若干所述搅拌板上均设有若干通孔，所述搅拌槽底端出口固定连接有通管。

3、具体地，所述转动组件包括转筒和固定环，所述转筒上端与通管底端转动连接，所述转轴底端贯穿通管与转筒底部中心位置固定套接，所述转筒外侧水平固定有若干滑杆，所述固定环固定连接在一级结晶罐内壁上，所述固定环内侧设有与滑杆相匹配的环槽，若干所述滑杆一端均活动插设在环槽内，所述转筒底端固定连接有若干螺旋管道。

4、具体地，每个所述导流组件均包括导流盘，若干所述导流盘均倾斜固定在二级结晶罐内壁上，若干所述导流盘一侧均设有缺口，若干所述导流盘上端均固定有若干固定柱，相邻两个所述导流盘均呈“v”形状分布。

5、具体地，每个所述分散组件均包括集流槽，所述集流槽固定在三级结晶罐内壁上，所述集流槽内壁上均匀固定有若干导流条，所述集流槽上端通过若干固定杆固定连接有分散块，所述集流槽和分散块均设为漏斗状，所述分散块尖端与三级结晶罐入口相对应，底部的每个分散块尖端均与上端的集流槽出口相对应。

6、具体地，所述一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐上端一侧均固定插设有固定筒，每个所述固定筒内均插设有温度计。

7、具体地，所述二级结晶罐外侧设有保温箱，所述保温箱固定在对应夹套外侧，所述进液管和排液管均插设在保温箱内，所述排液管位于保温箱内的部位盘绕在进液管外侧。

8、具体地，所述三级结晶罐底部水平固定有若干组横杆，若干所述横杆均错位分布，相邻两个所述横杆之间均留有结晶块通过的空隙。

9、本发明的有益效果：

10、1.本发明所述的废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备的有益效果：通过采用一级结晶罐、二级结晶罐和三级结晶罐对硫酸锰溶液进行分级结晶，且每个结晶罐内设置不同的温度，使硫酸锰溶液在流动过程中经历不同的结晶条件，打破了传统单一温度结晶的方式，在一级结晶罐中，搅拌组件对溶液进行充分搅拌，搅拌板上的通孔可增强搅拌效果，使溶液混合均匀，加快结晶的起始速度；同时，溶液被分散到若干螺旋管道内，且螺旋管道随着转轴转动，进一步促进溶液的流动和混合以及延长溶液在一级结晶罐内的时间，避免溶液局部过热或过冷，提高了结晶效率；在二级结晶罐中，导流组件使溶液呈“v”形流动，增加了溶液在罐内的停留时间和流动路径，让溶液有更充分的时间进行结晶，进一步提升了结晶效率；在三级结晶罐中，分散组件将溶液分散，使溶液均匀地分布在罐内，增加了溶液与结晶环境的接触面积，加速了结晶过程，从而大大缩短了生产周期，满足了大规模工业化生产的需求；

11、2.本发明所述的废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备的有益效果：在一级结晶罐中，搅拌组件和转动组件的协同作用，使溶液始终处于动态流动状态，避免了溶液静置导致的局部浓度不均匀和结晶速度不一致的问题，从而减少了结晶块大小不均匀的情况，二级结晶罐内的导流盘倾斜设置且呈“v”形分布，溶液在导流盘上流动时，会受到均匀的流动阻力，使得结晶过程更加稳定，有助于形成大小均匀的结晶块，三级结晶罐中的分散组件将溶液分散后，溶液在集流槽内沿着导流条流动，进一步保证了结晶过程的均匀性，使得最终得到的结晶块大小较为一致，不仅提高了产品的外观质量，还为后续的加工处理提供了便利，如在过滤、干燥等工序中，均匀的结晶块能够保证过滤速度一致、干燥均匀，降低了生产成本和能耗；

12、3.本发明所述的废酸再生利用的连续式硫酸锰高温结晶设备的有益效果：结晶后的高温废酸溶液在排液管中流动时，其热量能够传递给进液管中的待结晶硫酸锰溶液，对进液管中的溶液进行预热，实现了热量的回收利用。同时，通过这种热量交换，高温废酸溶液的温度降低，为后续的进一步处理和资源回收提供了更有利的条件，避免了高温废酸溶液直接外排造成的资源浪费和环境污染，实现了废酸的再生利用，符合可持续发展的理念。