熔融结晶器制造技术

本发明专利技术公开了一种熔融结晶器，涉及化工设备领域，包括外壳，所述外壳上端设置有封堵在外壳上端的进料仓，所述外壳下端设置有封堵在外壳下端的出料仓，所述外壳内通过进料仓和出料仓形成密闭空间，所述密闭空间内设置有若干呈螺旋形分布、两端连接到进料仓和出料仓内的结晶管。解决结晶设备结构复杂、提纯效率低的问题，该熔融结晶器具有结构简单，结晶效率高，易于工业放大的优点。

【技术实现步骤摘要】
熔融结晶器
本专利技术涉及化工设备领域，特别涉及一种熔融结晶器。
技术介绍
随着化学工业的发展，对于聚合物单体及原料的纯度要求越来越高。而这些单体通常以同分异构体混合物的形式存在，对于同分异构体及热敏性物系，因沸点问题及热敏性问题，若采用精馏技术，常需要几十块或上百块塔板及高回流比和减压操作。操作条件苛刻，对设备材质和加工精度要求较高。即使如此，精馏釜中的炭化，结焦，聚合等现象无法避免，产品收率较低，也无法得到高纯产品。熔融结晶技术可以避免这些问题，对于这些物系，物质的熔点常可相差几十度，可以使用熔融结晶技术分离。熔融结晶技术主要有悬浮结晶技术和降膜结晶技术。悬浮结晶技术中，结晶器中得到的晶体，需要输送到洗涤塔中进行进一步纯化分离。该技术的一方面，涉及到固液输送，固体在管路中易发生堵塞，另一方面晶体需要洗涤塔洗涤纯化，设备复杂。现有降膜结晶技术中，液体物料进入结晶器中经过结晶、发汗后，直接融化晶体可以得到高纯产品，但是其设备结构复杂，操作条件苛刻，提纯效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种熔融结晶器，其能利用熔融结晶技术，对聚合物单体及原料进行提纯，尤其适用于热敏性聚合物单体和原料，该熔融结晶器具有结构简单，结晶效率高，易于工业放大的优点。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种熔融结晶器，包括外壳，所述外壳上端设置有封堵在外壳上端的进料仓，所述外壳下端设置有封堵在外壳下端的出料仓，所述外壳内通过进料仓和出料仓形成密闭空间，所述密闭空间内设置有若干呈螺旋形分布、两端连接到进料仓和出料仓内的结晶管。通过采用上述技术方案，结晶器由外壳、进料仓和出料仓组成，进料仓和出料仓均为单独的仓体，固定在外壳的上下两端，结晶管设置在外壳内，并连通至进料仓和出料仓，整个结晶器结构简单，安装零件少，能够实现快速安装和拆卸；结晶管呈螺旋形设置，在不影响结晶器高度的情况下，增加了结晶管的长度，增加了对结晶体的吸附面积，提升了结晶器的洁净效率。作为优选，所述进料仓包括第一外侧壁和第一内侧壁，所述第一外侧壁和第一内侧壁之间设置有容纳加热介质的进料仓夹层，所述第一外侧壁下部设置有上加热介质进口、上部设置有上加热介质出口，所述进料仓内设置有连接在进料仓夹层相对两侧之间的上连通管。通过采用上述技术方案，在进料仓的侧壁上设置进料仓夹层，进料仓夹层连接有上加热介质进口和上加热介质出口，加热介质在进料仓夹层、上加热介质进口和上加热介质出口之间流动，对进料仓进行加热保温，防止物料母液在进料仓内过早结晶；进料仓夹层相对侧面之间设置上连通管，能够对进料仓内的物料母液进行更充分的加热，使物料母液内外温差更小；物料母液进入到进料仓中，会流到上连通管上，上连通管会对物料母液起到缓冲的作用，避免对物料母液液面造成冲击。作为优选，所述上连通管外壁上分布有散热的上翅片。通过采用上述技术方案，上连通管外壁上分布有上翅片，能够增大上连通管与物料母液的接触面积，方便上连通管内的加热介质热量快速传递，提高上连通管的加热效率。作为优选，所述进料仓上部设置有进料仓盖，所述进料仓盖上设置有进料仓进口，所述进料仓下部设置有封堵密闭空间的进料仓底板，所述进料仓底板上开设有与结晶管连通的进料仓出液孔。通过采用上述技术方案，进料仓上下两侧设置进料仓盖和加料仓底板，上侧进液，下侧出液，对进料仓进行封闭，避免物料母液的蒸发。作为优选，所述进料仓底板下侧面设置有若干锥形的凸台，所述凸台与结晶管一一对应并插入到结晶管中，所述进料仓出液孔呈周向分布在凸台的侧面或底面上并竖直向下。通过采用上述技术方案，能够减少进入结晶管内的母液量，使物料母液能够充分与结晶管壁接触，增加降膜结晶的结晶量，降低物料母液在结晶管中的流速，避免结晶晶体被冲刷掉。作为优选，所述出料仓包括第二外侧壁和第二内侧壁，所述第二外侧壁和第二内侧壁之间设置有容纳加热介质的出料仓夹层，所述第二外侧壁下部设置有下加热介质进口、上部设置有下加热介质出口，所述出料仓内设置有连接在出料仓夹层相对两侧之间的下连通管，所述下连通管外壁上分布有散热的下翅片。通过采用上述技术方案，在出料仓的侧壁上设置出料仓夹层，出料仓夹层连接有下加热介质进口和下加热介质出口，加热介质在出料仓夹层、下加热介质进口和下加热介质出口之间流动，对出料仓进行加热保温，防止物料母液在进出料仓内结晶；出料仓夹层相对侧面之间设置下连通管，能够对出料仓内的物料母液进行更充分的加热，使物料母液内外温差更小；物料母液进入到出料仓中，会流到下连通管上，下连通管会对物料母液起到缓冲的作用，避免对物料母液液面造成冲击。作为优选，所述出料仓上侧设置有封堵密闭空间下口的出料仓顶板，所述出料仓顶板上开设有与结晶管连通的出料仓进液孔，所述出料仓设置有圆锥形的出料仓盖，所述出料仓盖的尖端处设置有出料仓出口。通过采用上述技术方案，出料仓上下两侧设置出料仓顶板和出料仓盖，能够起到较好的密封作用，出料仓盖设置成圆锥形，方便物料向底部汇聚，快速从出料仓出口排出。作为优选，所述外壳上设置与所述密闭空间连通的导热介质入口和导热介质出口，所述导热介质入口设置在所述外壳的上部，所述导热介质出口设置在所述外壳的下部，在所述导热介质入口和导热介质出口之间的密闭空间形成热交换室。作为优选，所述导热介质入口在所述外壳的周向上均匀布置，和/或所述导热介质出口在所述外壳的周向上均匀布置。通过采用上述技术方案，这种多进多出的方式使得导热介质在热交换室中的流动更均匀，与结晶管的热交换差异小，同时有助于控制热交换室中的反应环境。作为优选，所述外壳的内壁上设置有将密闭空间分成若干个上下腔室的环形隔板，所述环形隔板上设置有导热介质通道。通过采用上述技术方案，通过环形隔板对导热介质进行阻挡，减缓导热介质的流速，使导热介质能够对结晶管进行充分的降温，提高结晶效率。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术结晶器由外壳、进料仓、出料仓和结晶管四部分组成，进料仓和出料仓均为一体结构，整个结晶器的结构简单、零部件少，能够实现快速安装、拆卸；进料仓和出料仓采用一体结构，结构强度高，密封性好，热传导效率高。2、本专利技术结晶管采用螺旋管，增加了结晶管内壁与物料母液的接触面积，增加了结晶面积，提高了结晶器的结晶效率；进料仓与结晶管连接处设置凸台，进行封堵，减少进入到结晶管内的物料母液量，降低流速，使物料母液贴近结晶管壁流动，延长物料母液与结晶管壁的接触时间，提高对结晶晶体的吸附效率。附图说明图1是本专利技术结晶器的结构示意图；图2是本专利技术进料仓的结构示意图；图3是本专利技术进料仓下侧面结构图；图4是本专利技术出料仓的结构示意图。图中，1、外壳；11、导热介质入口；12、导热介质出口；13、环形隔板；2、进料仓；21、第一外侧壁；211、上加热介质进口；212、上加热介质出口；22、第一内侧壁；23、进料仓夹层；24、上连通管；25、上翅片；26、进料仓盖；261、进料仓进口；27、进料仓底板；271、进料仓出液孔；28、凸台；3、出料仓；31、第二外侧壁；311、下加热介质进口；312、下加热介质出口；32、第二内侧壁；33、出料仓夹层；34、下连通管；35、下翅片；36、出料仓顶板；361、出料仓进液孔；37、出料仓盖；371、出料仓出口；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种熔融结晶器，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）上端设置有封堵在外壳（1）上端的进料仓（2），所述外壳（1）下端设置有封堵在外壳（1）下端的出料仓（3），所述外壳（1）内通过进料仓（2）和出料仓（3）形成密闭空间（4），所述密闭空间（4）内设置有若干呈螺旋形分布、两端连接到进料仓（2）和出料仓（3）内的结晶管（5）。

【技术特征摘要】
1.一种熔融结晶器，其特征在于：包括外壳（1），所述外壳（1）上端设置有封堵在外壳（1）上端的进料仓（2），所述外壳（1）下端设置有封堵在外壳（1）下端的出料仓（3），所述外壳（1）内通过进料仓（2）和出料仓（3）形成密闭空间（4），所述密闭空间（4）内设置有若干呈螺旋形分布、两端连接到进料仓（2）和出料仓（3）内的结晶管（5）。2.根据权利要求1所述的熔融结晶器，其特征在于：所述进料仓（2）包括第一外侧壁（21）和第一内侧壁（22），所述第一外侧壁（21）和第一内侧壁（22）之间设置有容纳加热介质的进料仓夹层（23），所述第一外侧壁（21）下部设置有上加热介质进口（211）、上部设置有上加热介质出口（212），所述进料仓（2）内设置有连接在进料仓夹层（23）相对两侧之间的上连通管（24）。3.根据权利要求2所述的熔融结晶器，其特征在于：所述上连通管（24）外壁上分布有散热的上翅片（25）。4.根据权利要求1所述的熔融结晶器，其特征在于：所述进料仓（2）上部设置有进料仓盖（26），所述进料仓盖（26）上设置有进料仓进口（261），所述进料仓（2）下部设置有封堵密闭空间（4）的进料仓底板（27），所述进料仓底板（27）上开设有与结晶管（5）连通的进料仓出液孔（271）。5.根据权利要求4所述的熔融结晶器，其特征在于：所述进料仓底板（27）下侧面设置有若干锥形的凸台（28），所述凸台（28）与结晶管（5）一一对应并插入到结晶管（5）中，所述进料仓出液孔（271）呈周向分布在凸台（28）的侧面或底面上并竖直向下。6.根据权利要求1所述的熔融...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明威，张凯锋，谢浩，
申请(专利权)人：河北诺达化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13