一种晶体洗涤器的制造方法

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一种晶体洗涤器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于分离提纯技术领域,具体设及一种晶体洗涂器。
【背景技术】
[0002] 结晶分离工艺主要由结晶和固液分离两个过程组成。结晶是一种重要的分离和提 纯手段,在结晶过程中,非结晶物在晶相之外的液相中,并在液相中不断浓集,当结晶进行 到一定程度后,需要采取措施进行固液分离,分离出纯净的结晶物和被浓缩的非结晶物。
[0003] 在结晶过程中,非结晶物会被晶体包裹,或包裹在晶体之间,当结晶进行到一定程 度后进行固液分离,常用离屯、机做离屯、分离,得到结晶物和被浓缩的非结晶物。
[0004] 离屯、分离是目前广泛使用的固液分离方法,离屯、分离的缺点是:
[0005] 1)晶体纯度不高,尤其是对于粘度很高的烙体结晶物系,因为细晶粒有很大的比 表面积,粘附在细晶粒表面的非结晶物粘稠母液很难被彻底的去除干净;
[0006] 2)离屯、机分离冰晶和非结晶物母液时,在离屯、运动时,对晶体产生压力,在压力作 用下冰晶很可能融化、融合,还会出现部分融冰和非结晶物母液一起穿过滤网,在压力消失 后再结晶析出,造成分离不彻底,此外,离屯、过程,冰晶融合,堵塞冰晶之间的微细通道,并 可能在离屯、机滤网上形成一层闭塞的冰层,使过滤几乎不能进行。
[0007] 3)非结晶物被晶体包裹,或包裹在晶体之间,难彻底分离。
[000引4)杂质长入晶格,需要融化后在另外的结晶器中重结晶。
[0009] 为了解决离屯、分离的问题,洗涂纯化晶体是通常采用的方法,晶体洗涂设备是一 种高效的晶体提纯装置,晶体洗涂设备的工艺开发是未来结晶分离工艺的研究重点和难 点。
[0010] 洗涂晶体,关键设备为晶体洗涂器。晶体洗涂器的开发难点在于要确保洗涂器中 固液两相的稳定接触,并设及固液两相的传质和传热。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足提供一种新型晶体洗涂器。本实用 新型的目的可W通过W下技术方案实现:
[0012] -种晶体洗涂器,该洗涂器包括壳体,该壳体的内腔中设有至少一个轴,该轴的一 侧设有热媒/冷媒进料口,另一侧设有热媒/冷媒出料口,在该轴上还设有多个模形中空奖 叶,所述的多个模形中空奖叶是沿着轴的螺旋方向布置的;在靠近热媒/冷媒进料口的壳体 的一侧还分别设有晶体进料口和洗涂液进料口,在靠近热媒/冷媒出料口的壳体上设有一 出口,该出口与固液分离器相连。
[0013] 在一些实施方案中,所述壳体的内腔中设有2个轴,分别是轴I和轴Π 。
[0014] 在另一些实施方案中,所述壳体的内腔中设有4个轴。
[0015] 在一些实施方案中,所述壳体的外周侧设有夹套。
[0016] 在一些实施方案中,固液分离器的中部设有导流桶,所述固液分离器的上部设有 洗涂液出料口,固液分离器的底端设有结晶液出料口,该出料口设有配套的结晶液出料管, 该出料管的顶端为出料管进料口,底端为结晶液出料口;所述的结晶液出料管的一部分位 于固液分离器内部,该部分出料管的两侧分别设有出料管侧面进料孔,位于固液分离器外 部的结晶液出料管上设有冲洗液口。优选位于结晶液出料管两侧的出料管侧面进料孔的高 度不同,固液分离器底部是缩小结构。
[0017] 在一些优选的实施方案中,所述的模形中空奖叶包括两个扇形侧板,两个扇形侧 板所组成的空间的一侧闭和,另一侧设有矩形侧板,两侧扇形侧板所组成的空间的顶端设 有Ξ角形圆弧盖板,所述的矩形侧板还与刮板相连。
[0018] 在一些实施方案中,轴的内腔设计成中空型,轴上分别设有蒸气管和冷凝液管,为 使轴和揽拌奖叶内的蒸汽和冷凝液流动杨通,其中较长的管内走蒸汽,此管的一端伸入轴 内,另一端伸入奖叶内腔,W防止轴内或奖叶内的冷凝液回流而阻碍蒸汽流通,其伸出长度 分别视轴内冷凝液深度和奖叶旋转一周产生的冷凝液量来确定,保证管口不被淹没。另一 根较短管内走冷凝液,其一端伸入轴内,另一端与轴外表面齐平,保证奖叶内的冷凝液及时 排出。
[0019] 在另一些实施方案中,当用液体作为热载体时,在轴内设置中间隔板Π ,使进入奖 叶的载热液体与离开奖叶的冷液体各行其道,互不相混,而轴上只开小孔即可。在大型设备 中,由于轴内空间较大,在轴内设置一同屯、圆筒,该同屯、圆筒中设有两个中间隔板I,用两块 较窄的隔板与内外筒相连,冷热液体走环隙。运种结构既可提高轴内液体流动速度,强化轴 表面传热,又可减轻冷热液体经中间隔热板热传导产生"内耗"。
[0020] 本实用新型方案中,所述的减速机与驱动电机相连,用于调节控制揽拌器轴的转 速。
[0021] 工作原理:
[0022] 空屯、轴上密集排列着模形中空奖叶,传热介质经空屯、轴流经模形中空奖叶单位有 效容积内传热面积很大。模形中空奖叶传热面具有自清洁功能,晶体和洗涂液与模型面的 相对运动产生洗刷作用,能够洗刷掉模型面上附着物料,使运转中一直保持着清洁的传热 面。传热介质通过旋转接头,流经壳体夹套及空屯、揽拌轴,空屯、揽拌轴依据传热介质的类型 而具有不同的内部结构,W保证最佳的传热效果。
[0023] 由于奖叶结构特殊,晶体与洗涂液的混合物在洗涂过程中交替受到挤压和松弛, 基本呈活塞流形式向前运动,W强化了洗涂过程。晶体与洗涂液的混合物的停留时间通过 调节加料速度、揽拌轴转速、物料充满度等参数可调,晶体洗涂时间从几分钟到几小时内任 意调节。另外,晶体与洗涂液的混合物在晶体洗涂器内从加料口向出料口移动基本呈活塞 运动,停留时间分布窄,因而使晶体洗涂均匀。奖叶在揽拌轴上有一定的轴向角度,因此可 W连续洗涂晶体。
[0024] 模形中空奖叶晶体洗涂器,模形形状较为特殊,它是由两片扇形侧板、一个Ξ角形 圆弧盖板、一个矩形侧板W及其上的刮板共5块薄板焊接而成。奖叶扇形面的左右两端,一 端呈矩形,另一端为尖角,为同轴上螺距相同,旋向相反的两部分螺旋面相交而成,其投影 像一只模子。当设备运行时,奖叶的尖角端插入物料,由于扇形侧板的螺旋面为一倾斜面, 在与晶体与洗涂液的混合物接触时产生的撞击力分散,使附着在传热面上的晶体能够自动 清除,维持传热面的光洁,保持高效的热传导性能。而揽拌奖叶交替、分散的压缩(在模形斜 面处)和膨胀(在模形空隙处)揽拌奖叶面上的晶体与洗涂液的混合物,因此,在靠近传热面 处的晶体与洗涂液的混合物揽拌非常剧烈,洗涂强度大,传热系数很高。
[00剧安装方式:
[00%]晶体洗涂器垂直安装时,进料方式有:
[0027] 其一是,粗晶由晶体洗涂器上部进入晶体洗涂器,洗涂液从晶体洗涂器上部进入, 从上向下顺流洗涂晶体。洗涂器内螺旋揽拌奖揽拌与推动下,将晶体洗涂器顶的粗晶与洗 涂液输送到晶体洗涂器下部,从晶体洗涂器下部出来的洗涂液体,先进入晶体沉降槽,沉降 分离,沉降槽上部作为洗涂后液体排出洗涂器,沉降槽底部作为干净结晶液排出洗涂器。
[0028] 其二是,粗晶由晶体洗涂器下部进入晶体洗涂器,洗涂液从晶体洗涂器下部进入, 从下而上顺流洗涂晶体。洗涂器内螺旋揽拌奖揽拌与推动下,将晶体洗涂器底部的粗晶与 洗涂液输送到晶体洗涂器上部,从晶体洗涂器上部出来的洗涂液体,先进入晶体沉降槽,沉 降分离,沉降槽上部作为洗涂后液体排出洗涂器,沉降槽底部作为干净结晶液排出洗涂 器。
[0029] 晶体洗涂器水平安装时,进料方式有:
[0030] 粗晶由晶体洗涂器一端进入晶体洗涂器,洗涂液也从晶体洗涂器同侧进入,顺流 洗涂晶体。洗涂器内螺旋揽拌奖揽拌与推动下,将晶体洗涂器内的粗晶与洗涂液输送到晶 体洗涂器另一端,从晶体洗涂器出来的洗涂液体,先进入晶体沉降槽,沉降分离,沉降槽上 部作为洗涂后液体排出洗涂器,沉降槽底部作为干净结晶液体排出洗涂器。
[0031] 晶体洗涂器洗涂过程可W通入热媒加热,可W在洗涂器中,有的区域用于将物料 加热至要求的溫度,有的区域用于使物料在特定溫度下保持一定的时间,在浆叶的揽拌洗 涂和升溫烙融共同作用下,晶体表面、晶体之间和晶体内部的杂质在洗涂和烙融发汗的共 同作用下,得到比较彻底的纯化。
[0032] 晶体洗涂器洗涂过程也可W通入冷媒冷冻,在奖叶、轴和洗涂器内表面可W形成 大面积的结晶层,将没有结晶的液体排出,然后通入高纯度产品液体,洗涂晶体层,洗涂到 一定程度后,如果晶体纯度符合要求,将晶体烙融成液体作为产品。运种情况下,运种晶体 洗涂器在同一装置中同时实现晶体的洗涂、发汗和重结晶提纯效果。
[0033] 也可W单独或同时在夹套和轴内通入热媒发汗再旋转叶片洗涂,可W加速清洗掉 粘附在晶体表面的杂质,进一步纯化晶体。如果晶体纯度符合要求,用浆叶将晶体和洗涂液 体推出,从晶体洗涂器出来的物料,先进入晶体沉降槽,沉降分离,沉降槽上部作为洗涂后 液体排出洗涂器,沉降槽底部作为干净结晶液体排出洗涂器。
[0034] 本实用新型的有益效果:
[0035] ①结构紧凑:晶体洗涂器主要的传热部件是模形的奖叶,运些奖叶密集的、按照规 定的间隔交叉排列在固定的旋转轴上,因此单位容积的可W形成结晶层的表面积比较大, 传热比较高。基于运一原因,运种设备的结构非常紧凑、占地面积小。晶体洗涂器在同一装 置中容易同时实现晶体的洗涂、发汗和重结晶提纯效果。
[0036] ②传热效率高:由于原材料很好地连续混合揽拌,由于相对旋转的模形的奖叶和 倾斜的奖叶表面W及传热介质的加热、冷却,保证了所有与产品接触的表面能够均匀地传 递热能。
[0037] ③自洁性能:由于奖叶的运动是相对旋转,它们对附近的内表面起到连续的自洁 作用。相互粘结的、粘附在奖叶上的产品都能够被清除下来,重新进入生产过程。
[0038] ④控制简单:晶体洗涂过程和停留时间都可W简单地检查、控制和调整。它们都可 W根据被洗涂产品的物理性能单独进行设定和调整,对轴或者奖叶的数量、转速、传热体的 溫度和晶体洗涂时间进行设定和调整。
[0039] ⑤由于使用了奖叶式的晶体洗涂元件和连续的混合揽拌,能够对黏度很大的晶液 进行洗涂。它的结构设计避免了固体晶体在死角处的积留和因固体晶体积留而带来的洗涂 效果变差。
[0040] ⑥几乎没有磨损和材料的损耗:奖叶的转速很低,每分钟只有2.5~100转,运就有 效地避免了磨蚀和由磨蚀带来的机械设备快速的磨损。另外,也将金属材料的破
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