一种高效连续型降膜熔融结晶器制造技术

本实用新型专利技术提供一种高效连续型降膜熔融结晶器。所述降膜熔融结晶器包括筒体，包括筒体，所述筒体的顶部和底部分别设置有进料口和出料口，筒体内部从上至下依次设有若干层结晶区，结晶区均设有若干竖向设置的结晶管，结晶管外均套设有换热管，相邻结晶区的结晶管、换热管一一对应并相互连通，位于最上层的结晶管和位于最下层的结晶管分别与进料口和出料口相连通；筒体上设有与每层结晶区的换热管顶端相连通的冷热媒进出口，筒体的下部设有与位于最下层的换热管底端相连通的冷热媒进出口。本实用新型专利技术通过在筒体中部增设冷热媒进出口，能够改善筒体上部和下部的待提纯物料与冷媒介质之间的换热均匀性，进而改善筒体上部结晶和下部结晶的均匀性。下部结晶的均匀性。下部结晶的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效连续型降膜熔融结晶器


[0001]本技术涉及结晶设备
，特别是涉及一种高效连续型降膜熔融结晶器。

技术介绍

[0002]结晶是指物质从液态(液体或熔融体)或气态形成结晶的过程。结晶是固体提纯的重要方法，其能够分离出高纯度产品，具有能耗低、操作安全、适用范围广(如适用于常规分离方法无法分离的共沸物、热敏性物质等的分离提纯)等优点。
[0003]降膜结晶是一种新型的结晶分离技术，其包括结晶、发汗和熔融三个步骤。其原理为：物料沿管壁自上而下流动并在流动过程中结晶，冷却介质沿管壁的另一侧流动，在流动过程中与物料传热并使物料降温。
[0004]降膜熔融结晶器是一种用于降膜结晶工艺的设备。现有的降膜熔融结晶器普遍采用分布器将物料或冷热媒均匀分布到结晶管内外壁上，控制物料或者冷热媒流速使其在重力作用下沿管壁呈膜状向下流动，为保持良好的成膜效果，流速较为缓慢，结晶过程时间较长，并且结晶管通常采用圆管，物料或者冷热媒在重力作用下会呈径向聚集趋势，物料或冷热媒分布不均从而减少了换热面积，降低了换热效率，结晶管径向结晶厚度大于周向结晶厚度，且结晶管上部结晶厚度大于下部厚度，结晶厚度不均进一步降低了传热效率，增加了结晶和/或熔融时间，不利于降低能耗；再者，结晶层不均使物料产生自上而下的冲击力，且结晶层本身存在重力，二者的综合作用易使结晶自管壁脱落，使结晶重新熔化至物料中，进一步增加了结晶时间和能耗，大块结晶掉落时甚至会造成结晶管拥堵，易使结晶包裹杂质，并且，拥堵的结晶管在发汗过程中无法顺利排出发汗液，影响了产品纯度；此外，发汗过程中，热媒使结晶温度上升至略低于产品熔点时出现发汗液，发汗液出现在管壁时也易使结晶掉落，堵塞结晶管，一方面不易排出发汗液，影响产品纯度，另一方面结晶掉入发汗液后部分融化并随之排出，影响了产品收率。
[0005]综上，采用现有的降膜熔融结晶器进行分离提纯，能耗高，结晶厚度不均，产品纯度低收率低，生产连续性差，限制了生产效率的提高。

技术实现思路

[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种降膜熔融结晶器，用于解决采用现有的降膜熔融结晶器进行分离提纯，能耗高，结晶厚度不均，产品纯度低，收率低，生产连续性差的技术问题。
[0007]本技术提供了一种降膜熔融结晶器，包括筒体，所述筒体的顶部和底部分别设置有进料口和出料口，所述筒体内部从上至下依次设有若干层结晶区，所述结晶区均设有若干竖向设置的结晶管，所述结晶管外均套设有换热管，相邻结晶区的结晶管、换热管一一对应并相互连通，位于最上层的结晶管和位于最下层的结晶管分别与进料口和出料口相连通；所述筒体上设有与每层结晶区的换热管顶端相连通的冷热媒进出口，所述筒体的下
部设有与位于最下层的换热管底端相连通的冷热媒进出口。
[0008]本装置的工作原理为：采用本技术的降膜熔融结晶器进行结晶时，先从最上层结晶区的冷热媒进出口将冷媒介质通入换热管中，从进料口将待提纯物料通入结晶管内，物料与冷媒介质在流动过程中换热、降温进而结晶，同时，在结晶过程中，还可以从筒体中部设置的冷热媒进出口向换热管内通入新的冷媒介质，从而改善筒体上部和下部的待提纯物料与冷媒介质之间的换热均匀性，进而改善上部结晶和下部结晶的均匀性。
[0009]本装置的有益效果为：与传统的降膜熔融结晶器相比，本技术通过在筒体中部增设冷热媒进出口，能够改善筒体上部和下部的待提纯物料与冷媒介质之间的换热均匀性，进而改善筒体上部结晶和下部结晶的均匀性。
[0010]可选地，所述筒体内还设置有若干旋流布膜器，所述旋流布膜器位于所述分液头与最上层结晶区的结晶管之间，其与最上层结晶区的结晶管一一对应且相互连通，所述旋流布膜器呈漏斗状，包括漏斗本体和管状部分，所述漏斗本体内壁开设有若干螺旋状导流槽。旋流布膜器能够对物料进行旋流布膜，漏斗本体内壁设置的螺旋状分液槽能够使物料呈旋流方式，使物料更均匀地进入结晶管，并且，旋流使待提纯物料具备一定的周向初始速度，能够降低物料的径向聚集趋势，进一步改善结晶均匀性，旋流方式还能够提高物料的成膜速度，缩短结晶时间。
[0011]可选地，所述旋流布膜器的管状部分内设置有通气管，所述通气管上部设置有通气孔，所述通气管顶端设置有导流台，所述通气管外径小于所述导流台底端长度，具体为导流台底端长度的3/1
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1/2，所述通气管的内径小于所述管状部分内径，具体为管状部分内径的3/1
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1/2。通气管上部设置的通气孔有利于将最上层的结晶管内空气排空，自上至下流动的液态待提纯物料与自下至上流动的空气逆流接触，气液两相逆流接触使待提纯物料形成旋流，保证良好的成膜效果，使物料更均匀地进入结晶管。
[0012]可选地，所述导流台呈锥形或伞状，锥形或伞状导流台能够对物料起到“分流”作用，使物料均匀分布于管状部分内壁进而以膜状形式均匀流动至结晶管内壁，进一步改善物料的结晶均匀性。
[0013]可选地，所述筒体内还设置有若干再布膜头，所述再布膜头安装于相邻结晶区相互连通的两结晶管的连接处，所述再布膜头包括物料再分布台和导气管，所述物料再分布台位于所述导气管的顶端，其呈锥形或伞状，且所述导气管外径小于所述物料再分布台的底端长度，具体为物料再分布台底端长度的3/1
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1/2；所述导气管内径小于所述结晶管内径，具体为结晶管内径的3/1
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1/2。所述导气管上部设置的导气孔有利于将其他结晶区的结晶管内空气排空，自上至下流动的液态待提纯物料与自下至上流动的空气逆流接触，气液两相逆流接触使待提纯物料形成旋流，保证良好的成膜效果，使物料更均匀的分布于其余结晶区的结晶管内壁。呈锥形或伞状物料再分布台能够对物料起到“分流”作用，使物料均匀分布于结晶管内壁，改善物料的结晶均匀性。
[0014]可选地，所述再布膜头还包括若干导流片，所有导流片以导气管为中心轴，呈圆周分布所述导流片倾斜设置于导气管与结晶管之间，所述导气管通过导流片固定于结晶管的内壁，所述导流片呈三棱柱状。与结晶管内壁接触的导流片对待提纯物料起到“分流”作用，使待提纯物料均匀分布于结晶管内壁，使待提纯物料换热、降温更均匀，改善待提纯物料的结晶均匀性；与结晶管内壁接触的相邻导流片之间形成上宽下窄类似“V”型的卡口，该卡口
能够有效支撑并卡住结晶，防止结晶脱落。
[0015]可选地，所述筒体内还设置有物料分布器，其与进料口连通，所述物料分布器用于将待提纯物料进行分流。
[0016]可选地，所述物料分布器包括物料分布管网和分液头，物料分布管网包括第一管道和第二管道，所有第一管道以进料口为中心呈径向分布，所有第二管道以进料口为中心呈环向分布，且第一管道和第二管道相互交叉、相互连通，所述第一管道和第二管道的交叉点处设置有分液头，所述分液头呈倒置漏斗状，且内壁开设有若干螺旋状分液槽，所有分液头与最上层结晶区的结晶管一一对应。通过第一管道和第二管道能够对待提纯物料进行分流，使进入分液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降膜熔融结晶器，包括筒体，所述筒体的顶部和底部分别设置有进料口和出料口，其特征在于，所述筒体内部从上至下依次设有若干层结晶区，每层结晶区均设有若干竖向设置的结晶管，所述结晶管外均套设有换热管，相邻结晶区的结晶管、换热管一一对应并相互连通，位于最上层的结晶管和位于最下层的结晶管分别与进料口和出料口相连通；所述筒体上设有与每层结晶区的换热管顶端相连通的冷热媒进出口，所述筒体的下部设有与位于最下层的换热管底端相连通的冷热媒进出口。2.根据权利要求 1 所述的降膜熔融结晶器，其特征在于，所述筒体内还设置有若干旋流布膜器，所述旋流布膜器位于进料口与最上层结晶区的结晶管之间，其与最上层结晶区的结晶管一一对应且相互连通，所述旋流布膜器呈漏斗状，包括漏斗本体和管状部分，所述漏斗本体内壁开设有螺旋状导流槽。3.根据权利要求 2 所述的降膜熔融结晶器，其特征在于，所述旋流布膜器内设置有通气管，所述通气管上部设置有通气孔，所述通气管顶端设置有导流台，所述通气管外径小于所述导流台的底端长度，所述通气管内径小于所述管状部分内径。4.根据权利要求 3 所述的降膜熔融结晶器，其特征在于，所述导流台呈锥形或伞状。5.根据权利要求 1 所述的降膜熔融结晶器，其特征在于，所述筒体内还设...

【专利技术属性】
技术研发人员：康小玲，丁永良，梁勇军，郑晨，李博文，
申请(专利权)人：上海东庚化工技术有限公司，
类型：新型
国别省市：