轻质固体的连续蒸发结晶器及蒸发系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轻质固体的连续蒸发结晶器及蒸发系统，本发明专利技术的连续蒸发结晶器包括罐体、进料口设置在罐体的中部，出汽口设置在罐体的上端，出液口设置在罐体的下端，罐体内设置有除沫器，罐体内中部设置有倾斜隔板与喇叭形扩口，倾斜隔板上端封闭，下端开口，喇叭形扩口位于倾斜隔板下方，喇叭形扩口大开口朝上，小开口朝下，晶浆采出管位于罐体内的一端与喇叭形扩口的小开口相连。与现有技术相比，本发明专利技术提供的连续蒸发结晶器从溶液上方采出晶浆，本发明专利技术的连续蒸发结晶器适用于丙酸钙等密度小于液体的轻质固体的连续化稳定工业蒸发结晶。本发明专利技术提供的连续蒸发结晶器能够确保溶液加热与水分蒸发两个过程在空间位置的分离。

Light solid continuous evaporation crystallizer and evaporation system

Continuous evaporation crystallizer and evaporation system of the present invention relates to a light solid, continuous evaporation crystallizer of the invention comprises a tank body and a feeding inlet is arranged in the middle of the tank, a steam outlet is arranged at the upper end, a liquid outlet is arranged on the lower end of the tank, the tank body is provided with a demister, central tank equipped with inclined baffle and trumpet flared, inclined baffle is closed, the lower opening, horn shaped flaring in inclined baffle below, horn shaped flaring large opening up, small opening down, crystal slurry recovery tube connected to small opening at one end of the tank and trumpet flaring. Compared with the prior art, the invention provides a continuous evaporation crystallizer produced crystal slurry from the solution above, continuous stable evaporative crystallization continuous evaporation crystallizer of the invention is applicable to such as calcium propionate density less than liquid solid light. The continuous evaporation crystallizer provided by the invention can ensure the separation of the two processes of the solution heating and the water evaporation in the space position.

【技术实现步骤摘要】
轻质固体的连续蒸发结晶器及蒸发系统
本专利技术涉及一种蒸发结晶装置，尤其是涉及一种密度小于液体的轻质固体的连续蒸发结晶器及蒸发系统。
技术介绍
结晶过程是化工过程中的一个重要操作单元，是完成化工产品生产的一个重要环节，在其他工业部门也应用得十分广泛。固体产品的密度通常大于溶液密度，因此目前工业上通用的连续结晶装置如Oslo结晶器、DTB结晶器都是从结晶容器的底部采出晶浆，再经过滤和/或干燥工序得到固体产品(叶铁林，《化工结晶过程原理及应用》，化学工业出版社，2006)。丙酸钙是一种重要的食品添加剂，在食品工业中应用相当广泛。丙酸与碳酸钙或氢氧化钙在水相进行反应可以得到丙酸钙的水溶液，由于丙酸钙的密度小于溶液密度，因此，在反应生产丙酸钙之后一般采取间歇的间壁加热过程蒸发出大部分水分得到浓缩晶浆(USP4700000,1987年；贾震宇等广东化工1999年第2期93页)，不能实现大规模连续化稳定生产。陈广宇等将丙酸钙溶液通入降膜蒸发装置浓缩(包装与机械2015年第3期97页)可以实现过程的连续化，但溶液加热与水分蒸发同时进行，将导致固体丙酸钙在加热面上大量沉积。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轻质固体的连续蒸发结晶器及蒸发系统，本专利技术提供的连续蒸发结晶器从溶液上方采出晶浆，本专利技术的连续蒸发结晶器适用于丙酸钙等密度小于液体的轻质固体的连续化稳定工业蒸发结晶。本专利技术提供的连续蒸发结晶器能够确保溶液加热与水分蒸发两个过程在空间位置的分离。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轻质固体的连续蒸发结晶器，包括罐体、设置在罐体上的进料口、出汽口、出液口、晶浆采出管，及设置在罐体内的除沫器，所述的进料口设置在罐体的中部，所述的出汽口设置在罐体的上端，所述的出液口设置在罐体的下端，所述的罐体内中部设置有倾斜隔板与喇叭形扩口，所述的倾斜隔板上端封闭，下端开口，所述的喇叭形扩口位于倾斜隔板下方，所述的喇叭形扩口大开口朝上，小开口朝下，所述的晶浆采出管位于罐体内的一端与喇叭形扩口的小开口相连。所述的倾斜隔板上面的空间为气液分离区，所述的倾斜隔板下面的空间为液固分离区。所述的倾斜隔板包括上下相连的两部分，上部分为圆锥或多棱锥形状的挡板，下部分为圆筒体或多面筒体，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥顶，下端为锥底，圆筒体或多面筒体与圆锥或多棱锥形状的挡板的锥底焊接在一体。所述的喇叭形扩口为倒置的圆锥或多棱锥形状的挡板，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥底，下端为锥顶，锥顶形成喇叭形扩口的小开口，锥底形成喇叭形扩口的大开口，所述的喇叭形扩口的上端位于圆筒体或多面筒体内。优选地，所述的喇叭形扩口的大开口的直径为小开口直径的3-15倍。优选地，组成倾斜隔板的圆锥或多棱锥形状的挡板上端形成的锥顶的锥顶角为100-160°。优选地，组成倾斜隔板的圆筒体或多面筒体的高度为200-1000mm。所述的进料口的位置高于组成倾斜隔板的圆筒体或多面筒体的上端。所述的倾斜隔板通过固定杠固定在罐体内部。所述的罐体包括一筒体及连接在筒体上下两端的封头，所述的出汽口开设在上端封头上，所述的出液口开设在下端封头上，所述的进料口沿筒体的侧壁切线方向设置，所述的除沫器设置在筒体的上方或在筒体上端的封头内。基于本专利技术所述的连续蒸发结晶器的蒸发系统，包括加热器、连续蒸发结晶器、过滤器及混合器，所述的加热器内设原料管道与换热管道，换热通道外接换热循环水，原料管道的出口与连续蒸发结晶器的进料口连接，过滤器的入口与连续蒸发结晶器的晶浆采出管连接，过滤器的母液出口、连续蒸发结晶器的出液口均与混合器连接，混合器的出口与加热器内原料管道的入口连接；与普通的蒸发结晶器一样，本专利技术的连续蒸发结晶器与外置的加热器配合使用，经加热器加热后的溶液从进料口进入连续蒸发结晶器，部分水汽化为蒸汽经除沫器脱除夹带的雾沫后从出汽口排出，液体和晶体沿罐体与倾斜隔板之间的环形通道向下流动，残留气泡上升并进入倾斜隔板之上的气液分离区；在喇叭形扩口之下的液固分离区，密度小的固体缓慢上浮并经喇叭形扩口进入晶浆采出管，以晶浆的形式流入过滤器内，晶浆经过滤器过滤后，晶体固体收集，晶浆过滤后的母液流入混合器，与从出液口流出的溶液和加入的原料在混合器内混合后循环进入加热器内原料管道的入口。与现有技术相比，本专利技术提供的连续蒸发结晶器从溶液上方采出晶浆，本专利技术的连续蒸发结晶器适用于丙酸钙等密度小于液体的轻质固体的连续化稳定工业蒸发结晶。本专利技术提供的连续蒸发结晶器能够确保溶液加热与水分蒸发两个过程在空间位置的分离。同时，本专利技术结构形式简单，采出晶浆在重力依靠位差沿喇叭形扩口向下流动，当结晶器外部的出口位置设置得足够低可以适用于负压操作的结晶器。附图说明图1为本专利技术的连续蒸发结晶器主视结构示意图；图2为本专利技术的连续蒸发结晶器俯视结构示意图；图3为基于本专利技术连续蒸发结晶器的蒸发系统的结构示意图。图中标号，1进料口，2出汽口，3封头，4除沫器，5筒体，6倾斜隔板，7喇叭形扩口，8晶浆采出管，9出液口，10固定杠，11加热器，12连续蒸发结晶器，13过滤器，14混合器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种轻质固体的连续蒸发结晶器，如图1、图2所示，包括罐体、设置在罐体上的进料口1、出汽口2、出液口9、晶浆采出管8，及设置在罐体内的除沫器4，进料口1设置在罐体的中部，出汽口2设置在罐体1的上端，出液口9设置在罐体1的下端，罐体内中部设置有倾斜隔板6与喇叭形扩口7，倾斜隔板6上端封闭，下端开口，喇叭形扩口7位于倾斜隔板6下方，喇叭形扩口7大开口朝上，小开口朝下，晶浆采出管8位于罐体内的一端与喇叭形扩口7的小开口相连。倾斜隔板6上面的空间为气液分离区，倾斜隔板6下面的空间为液固分离区。其中，罐体包括一筒体5及连接在筒体5上下两端的封头3，出汽口2开设在上端封头3上，出液口9开设在下端封头3上，进料口1沿筒体5的侧壁切线方向设置，除沫器4设置在筒体5的上方或在筒体5上端的封头3内。筒体5为圆柱形筒体，筒体5两端的封头3采用半椭球形结构或锥形结构。倾斜隔板6包括上下相连的两部分，上部分为圆锥或多棱锥形状的挡板，下部分为圆筒体或多面筒体，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥顶，下端为锥底，圆筒体或多面筒体与圆锥或多棱锥形状的挡板的锥底焊接在一体。喇叭形扩口7为倒置的圆锥或多棱锥形状的挡板，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥底，下端为锥顶，锥顶形成喇叭形扩口7的小开口，锥底形成喇叭形扩口7的大开口，喇叭形扩口7的上端位于圆筒体或多面筒体内。喇叭形扩口7的大开口的直径为小开口直径的3-15倍。组成倾斜隔板6的圆锥或多棱锥形状的挡板上端形成的锥顶的锥顶角为100-160°。组成倾斜隔板6的圆筒体或多面筒体的高度为200-1000mm。进料口1的位置高于组成倾斜隔板6的圆筒体或多面筒体的上端。倾斜隔板6通过固定杠10固定在罐体内部。基于本实施例连续蒸发结晶器的蒸发系统，如图3所示，图3中H-IN与H-OUT表示加热器11内换热管道的入口与出口，SOLID表示晶浆经过滤器13过滤后所得晶体固体，M表示晶浆经过滤器13过滤后所得母液，FEED表示加入混合器14的原料。该蒸发系统包括加热器11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轻质固体的连续蒸发结晶器，包括罐体、设置在罐体上的进料口(1)、出汽口(2)、出液口(9)、晶浆采出管(8)，及设置在罐体内的除沫器(4)，其特征在于，所述的进料口(1)设置在罐体的中部，所述的出汽口(2)设置在罐体(1)的上端，所述的出液口(9)设置在罐体(1)的下端，所述的罐体内中部设置有倾斜隔板(6)与喇叭形扩口(7)，所述的倾斜隔板(6)上端封闭，下端开口，所述的喇叭形扩口(7)位于倾斜隔板(6)下方，所述的喇叭形扩口(7)大开口朝上，小开口朝下，所述的晶浆采出管(8)位于罐体内的一端与喇叭形扩口(7)的小开口相连。

【技术特征摘要】
1.一种轻质固体的连续蒸发结晶器，包括罐体、设置在罐体上的进料口(1)、出汽口(2)、出液口(9)、晶浆采出管(8)，及设置在罐体内的除沫器(4)，其特征在于，所述的进料口(1)设置在罐体的中部，所述的出汽口(2)设置在罐体(1)的上端，所述的出液口(9)设置在罐体(1)的下端，所述的罐体内中部设置有倾斜隔板(6)与喇叭形扩口(7)，所述的倾斜隔板(6)上端封闭，下端开口，所述的喇叭形扩口(7)位于倾斜隔板(6)下方，所述的喇叭形扩口(7)大开口朝上，小开口朝下，所述的晶浆采出管(8)位于罐体内的一端与喇叭形扩口(7)的小开口相连。2.根据权利要求1所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于，所述的倾斜隔板(6)包括上下相连的两部分，上部分为圆锥或多棱锥形状的挡板，下部分为圆筒体或多面筒体，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥顶，下端为锥底，圆筒体或多面筒体与圆锥或多棱锥形状的挡板的锥底焊接在一体。3.根据权利要求2所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于，所述的喇叭形扩口(7)为倒置的圆锥或多棱锥形状的挡板，圆锥或多棱锥形状的挡板上端为锥底，下端为锥顶，锥顶形成喇叭形扩口(7)的小开口，锥底形成喇叭形扩口(7)的大开口，所述的喇叭形扩口(7)的上端位于圆筒体或多面筒体内。4.根据权利要求3所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于，所述的喇叭形扩口(7)的大开口的直径为小开口直径的3-15倍。5.根据权利要求2所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于，组成倾斜隔板(6)的圆锥或多棱锥形状的挡板上端形成的锥顶的锥顶角为100-160°。6.根据权利要求2所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于，组成倾斜隔板(6)的圆筒体或多面筒体的高度为200-1000mm。7.根据权利要求2所述的一种轻质固体的连续蒸发结晶器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎建民，肖文德，罗漫，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31