专利名称：一种具有dtb特性的真空结晶器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于结晶技术领域，具体涉及一种具有DTB特性的真空结晶器。
背景技术：
结晶是化工基本的单元操作之一，它能使产品高度纯净，颗粒整齐，所以被广泛采用。结晶方法主要有冷却结晶、蒸发结晶和反应结晶等，常用的是前两者。而结晶设备是根据结晶各种方法设计出来的结晶装置，从最早的间歇式自然冷却结晶器到现在的大型自动化结晶装置，都是为了控制合理的过饱和度，溶液循环等。DTB型结晶器是一种晶浆内循环结晶器，由内导流筒形成循环通道，有适用于蒸发结晶和冷却结晶方法的介绍。其中的浆液外循环间壁冷却方式容易在换热管内外壁产生严重的晶体挂壁和结垢，妨碍系统的连续稳定运行。Oslo型结晶器的主要结晶方法是真空降温结晶，能得到粒度分级良好的晶体产品。根据循环的方式分为母液循环式和晶浆循环式，而结晶器底部晶体依靠重力自然循环的流态在实际中很难控制。专利CN201906482U、专利CN201643772U、专利CN201701781U等都提出合适的真空结晶设备，但将DTB型结晶器和真空结晶方法结合的未有报道。
发明内容本实用新型的目的是针对一些可降温结晶，且溶液的粘度随浓度增大而显著增大的物料，开发出一种具有DTB特性的真空结晶器。克服传统间壁冷凝器降温导致的换热管壁面结垢现象，避免真空降温结晶降温剧烈，晶体颗粒小，晶浆混沌状态。本实用新型的技术方案是:一种具有DTB特性的真空结晶器，由结晶器外筒，结晶器内筒，导流筒，搅拌器组成，在结晶器外筒顶部设有真空口，在结晶器外筒侧壁设有细晶消除口和进料口，在结晶器内筒顶部设置有蒸发弧板，在蒸发弧板上部设有喷淋口，在结晶器内筒下部设有导流筒和搅拌器。在结晶器底部设有淘洗筒，淘洗筒侧面和底部分别设有排料口和放空口(湍流口)，结晶器内晶浆从上至下分为快速生长区、慢速生长区和晶体富集区，在慢速生长区设有循环泵入口，通过循环管道和循环泵与喷淋口相连接。如上所述的结晶器内筒蒸发弧板、喷淋口的功能是，晶浆均匀分布在光滑的蒸发弧板表面，通过溶剂蒸发降温和浓缩作用制造溶液的过饱和度，过饱和的溶液流入晶体快速生长区。如上所述的结晶器内筒和结晶器外筒组成的环形区域的功能是，晶体在此过饱和度最高的区域快速生长，随着晶体的生长，逐渐进入下部的慢速生长区。如上所述的导流筒与结晶器外筒之间的环形通道的功能是，悬浮液在搅拌器的螺旋桨的推动下，在筒内上升至液体表层，然后转向下方，沿导流筒与结晶器外筒之间的环形通道流至导流筒底部，重又被吸入导流筒的下端，如此循环不已，形成结晶良好混合的条件。[0011]如上所述的淘洗筒的功能是，以通过调节适宜的淘洗口流量来得到适宜大小的晶体颗粒和适宜的晶体粒度范围。如上所述的由循环泵入口、循环泵，通过循环管道连接至喷淋口的功能是，循环泵叶轮的切割作用，生成了一定量的晶核(二次成核)，为结晶器内筒项部蒸发弧板区域提供消耗过饱和度的核心，避免了初次成核造成的大量细晶。本实用新型的有益效果是，通过在真空结晶器内设计DTB变型单元，将性能优良的传统DTB型结晶器和真空降温方式完美融合。利用真空降温方式无冷热换热表面，不易结垢和DTB单元良好的晶浆分区作用等特点。而外循环泵的晶浆循环方式避免了传统DTB母液循环产量低的缺陷，同时结晶器内筒和外筒的尺寸优化设计及DTB单元的设计，也弥补了传统真空结晶器排料难，晶体较小，晶体大小无分级导致的产量低等缺点。本结晶器适用于可通过降温得到大量晶体，且溶液的粘度随浓度增大而显著增大，而沸点升高较小的物料，如硫酸镁等性质相似的无机盐。
以下结合附图及实施方式对本实用新型作进一步描述。
图1是一种具有DTB特性的真空结晶器构造示意图。图中:1-喷淋口，2-蒸发弧板，3-结晶器内筒，4-导流筒，5-搅拌器，6_淘洗筒，7-循环管道，8-循环泵，9-快速生长区，10-慢速生长区，11-晶体富集区，12-结晶器外筒。a-真空口，b-细晶消除口，C-排料口，d-循环泵入口，e-放空口(湍流口)，进料口 f
具体实施方式
如
图1所示，一种具有DTB特性的真空结晶器，包括结晶器外筒(本体)12和结晶器内筒3。在结晶器外筒项部设有真空口 a，在结晶器外筒侧壁设有细晶消除口 b和进料口f，在结晶器内筒3顶部设置有蒸发弧板2，在蒸发弧板2上部设有喷淋口 1，在结晶器内筒3下部设有导流筒4和搅拌器5，搅拌器5固定于结晶器内筒3底部壁板。在结晶器底部设有淘洗筒6，淘洗筒侧面和底部分别设有排料口 c和放空口(湍流口)e。结晶器内晶浆从上至下分为快速生长区9、慢速生长区10和晶体富集区11，在慢速生长区10设有循环泵入口 d，通过循环管道7和循环泵8与喷淋口 I相连接。本实用新型的工作方法是:真空装置与结晶器顶部真空口 a相连，对结晶器进行抽真空降温，结晶器下部具有一定晶体密度的晶浆通过循环泵入口 d排出，经过循环泵8和循环管道7送至喷淋口 1，从喷淋口 I喷出的晶浆均匀分布在光滑的蒸发弧板表面，通过溶剂蒸发降温和浓缩作用制造溶液的过饱和度，过饱和的溶液流入晶体快速生长区9，晶体在此过饱和度最高的区域快速生长，随着晶体的生长，逐渐进入下部的慢速生长区10。在DTB变型单元区域，悬浮液在螺旋桨的推动下，在筒内上升至料液表层，然后转向下方，沿导流筒与结晶器外筒之间的环形通道流至导流筒底部，又重新被吸入导流筒的下端，如此循环，形成接近良好的混合条件，晶体向下流动，清液通过结晶器外筒和内筒之间的区域上升，可以通过细晶消除口定期排出，这避免了传统真空降温结晶方式“一锅粥”式的晶浆状态。通过合理的结晶器内筒设计和溶液液位控制，既保证了结晶器内筒上部溶液的高效蒸发，又避免了真空对DTB变型单元的扰动，溶液在竖向呈高速生长和慢速生长分布，使DTB变型单元和结晶器内筒各自良好运行又能较好的协同作用。同时，在结晶器底部设置有淘洗筒6，从慢速生长区沉降的一定粒径的晶体进入晶体富集区，可以保证一定的晶体粒度范围。放空口(湍流口)e设置在淘洗腿底部，可以引自循环泵出口分支，通过调节适宜的淘洗口流量来得到适宜大小的晶体颗粒和适宜的晶体粒度范围。慢速生长区的晶体粒径适中，此区域晶体生长推动力较小，通过循环泵入口 d抽出一定比例的晶浆参与真空降温，由于循环泵叶轮的切割作用，生成了一定量的晶核(二次成核)，为结晶器内筒顶部蒸发弧板区域提供消耗过饱和度的核心，避免了初次成核造成的大量细晶。最后，晶体富集区晶浆满足适宜的条件时，就可以排出结晶器，得到产品。
权利要求1.一种具有DTB特性的真空结晶器，由结晶器外筒，结晶器内筒，导流筒，搅拌器组成，其特征是，在结晶器外筒顶部设有真空口，在结晶器外筒侧壁设有细晶消除口和进料口，在结晶器内筒顶部设置有蒸发弧板，在蒸发弧板上部设有喷淋口，在结晶器内筒下部设有导流筒和搅拌器。
2.根据权利要求1所述的一种具有DTB特性的真空结晶器，其特征在于:在结晶器底部设有淘洗筒，淘洗筒侧面和底部分别设有排料口和放空口。
3.根据权利要求1所述的一种具有DTB特性的真空结晶器，其特征在于:结晶器内晶浆从上至下分为快速生长区、慢速生长区和晶体富集区，在慢速生长区设有循环泵入口，通过循环管道和循环泵与喷淋口相连接。
专利摘要一种具有DTB特性的真空结晶器，由结晶器外筒，结晶器内筒，导流筒，搅拌器组成，在结晶器外筒顶部设有真空口，在结晶器外筒侧壁设有细晶消除口和进料口，在结晶器内筒顶部设置有蒸发弧板，在蒸发弧板上部设有喷淋口，在结晶器内筒下部设有导流筒和搅拌器。在结晶器底部设有淘洗筒，淘洗筒侧面和底部分别设有排料口和放空口(湍流口)，结晶器内晶浆从上至下分为快速生长区、慢速生长区和晶体富集区，在慢速生长区设有循环泵入口，通过循环管道和循环泵与喷淋口相连接。优点是将性能优良的传统DTB型结晶器和真空降温方式完美融合。适用于可通过降温得到大量晶体，且溶液的粘度随浓度增大而显著增大，而沸点升高较小的物料。
文档编号B01D9/02GK202983275SQ201220633488
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者宋宝华, 何文双, 王中原, 李玲密, 王俩, 杨剑 申请人:中节能六合天融环保科技有限公司