一种连续结晶方法技术

本发明专利技术涉及物料结晶领域，尤其涉及一种连续结晶方法，至少包括三组制冷结晶模块串联使用，物料连续进入第一个制冷结晶模块，然后依次流经第二以及后续各制冷结晶模块，在最后一个制冷结晶模块的出口处设置旋流分级器，从而将细粒径的结晶物返到第一或第二个制冷结晶模块，粗粒径的结晶物送入分离模块进行分离。本发明专利技术在结晶过程中可采用将制冷结晶模块串联的方式对物料进行降温，因此物料能够在流转于不同的制冷结晶模块的过程中能够进行梯度降温，从而能够通过控制结晶过程中的物料的温度区间，达到对物料的连续结晶的目的，降低了对于设备功率的需求，缩短系统运行时间，大大降低了能耗。降低了能耗。降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种连续结晶方法


[0001]本专利技术涉及物料结晶领域，尤其涉及一种连续结晶方法。

技术介绍

[0002]现在连续结晶生产工艺主要采用真空结晶法，该法是45℃物料先在预冷器中与结晶分离后的低温母液（15
‑
16℃）换热降温，而后在结晶器内进行二级闪蒸结晶。
[0003]其原理为：用真空机组对结晶器内抽真空，当真空度降到一定的水平时，物料沸点下降而形成局部沸腾，使溶剂蒸发，由于气化潜热，且溶剂不与外界进行热交换，所以只能物料中吸收大量的热，使物料迅速降温结晶。大量的蒸汽由冷凝器冷凝成液态水，其中冷凝器中的热量由螺杆冷水机组传递给循环冷却水，极少部份蒸汽和不凝气体由真空泵抽出。由于大量的蒸汽被冷凝成液体，使结晶器内的真空度进一步提高，绝对气压进一步降低，维持物料持续沸腾蒸发降温。
[0004]然而现有技术中的工艺仍然存在以下问题：（1）由于其只能以45℃以下的物料进料，否则经过预冷后难以达到结晶温度，因此系统进料温度存在局限性；（2）同时低温物料在预冷换热装置中易结晶堵塞；（3）冷凝器作为结晶前端换热装置，其价格昂贵；（4）结晶温度太低，对于真空要求高，配备设备功率大，系统运行时间长，引起高能耗。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了克服现有技术中存在的上述问题，提供了一种连续结晶方法。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种连续结晶方法，至少包括三组制冷结晶模块串联使用，物料连续进入第一个制冷结晶模块，然后依次流经第二以及后续各制冷结晶模块，在最后一个制冷结晶模块的出口处设置旋流分级器，从而将细粒径的结晶物返到第一或第二个制冷结晶模块，粗粒径的结晶物送入分离模块进行分离。
[0007]本专利技术在结晶过程中可采用将制冷结晶模块串联的方式对物料进行降温，因此物料能够在流转于不同的制冷结晶模块的过程中能够进行梯度降温，无需一次性将温度降低至结晶温度，从而能够通过控制结晶过程中的物料的温度区间，达到对物料的连续结晶的目的，降低了对于设备功率的需求，缩短系统运行时间，大大降低了能耗。同时在此过程中，由于降温过程是梯度降温，无需对物料进行过冷结晶，因此物料的结晶温度会稍高于一次性降温时的结晶温度，这同样也降低了对于系统的功率以及能耗要求。
[0008]同时，在制冷结晶模块的末端还增设有晶体颗粒筛选装置（即旋流分级器），其能够用于分离物料中较大尺寸的晶体颗粒，从而使得最终得到的晶体的尺寸更大且均匀性更佳。同时，对于分离得到的含有较小尺寸的晶体颗粒的物料，其还可以通入到结晶模块中，进而可以达到以下有益效果：（1）较小尺寸的晶体颗粒在返回到结晶模块后可以充当晶核，从而加快了结晶模块中物料的结晶速度；（2）同时由于这部分返回到结晶模块中的物料的温度较低，因此将其与结晶模块中的物料混合后，能够降低结晶模块内部的温度，从而提升
了结晶模块降温效率，进而也提升了物料的结晶效率。
[0009]作为优选，所述制冷结晶模块为真空结晶模块或者冷冻结晶模块。
[0010]作为优选，所述真空结晶模块包括结晶槽，以及与结晶槽相连通的闪蒸罐，所述闪蒸罐与热泵制冷模块相连通，从而通过热泵制冷模块降低结晶槽中物料的温度并诱导结晶槽内物料结晶。
[0011]同时，本专利技术中的真空结晶模块在换热过程中采用热泵制冷模块作为换热元件，其与传统的冷凝器降温相比其能耗更低。因此相较于现有技术而言，本专利技术在结晶过程中同样减少了冷凝器的应用，从而降低了结晶过程中的换热成本以及能耗成本。
[0012]作为优选，所述真空结晶模块中的热泵制冷模块包括热泵以及热泵蒸发器；所述热泵的进气端与闪蒸罐相连通；所述热泵的出气端与热泵蒸发器相连通。
[0013]本专利技术中的真空结晶模块中的热泵模块在工作过程中，首先通过热泵对闪蒸罐进行抽负压，从而能够使得闪蒸罐内部的蒸汽压大幅下降，促使闪蒸罐内部的物料汽化吸热，从而降低物料的温度。同时热泵抽取的蒸汽则传输热泵蒸发器中，由于热泵蒸发器中的气压较大，因此此时热泵蒸发器中的蒸汽则会液化放热，而另一部分不凝气体则能够排向大气，从而实现了闪蒸罐与热泵蒸发器之间的低功耗换热作用。
[0014]作为优选，所述物料在进入第一个制冷结晶模块前还经过预冷模块的预冷处理；所述预冷模块包括用于注入物料的预冷闪蒸器，其与真空制冷模块相连通，从而通过真空制冷模块对预冷闪蒸器中的物料进行预冷降温。
[0015]本专利技术在预冷模块中采用真空制冷模块对位于预冷闪蒸器中的物料进行预冷降温，在预冷降温过程中其通过对预冷闪蒸器进行抽真空处理，从而能够抽出预冷闪蒸器中的不凝气体，使得位于预冷闪蒸器内部的物料达到沸腾状态，最终在物料汽化的过程中将物料自身的温度降低。由于在本专利技术这一预冷过程中避免了物料与低温介质之间的换热降温，从而使得物料不会在预冷换热装置受到低温介质的影响而导致的局部温度快速降温，避免了物料与低温介质相接触的位置发生结晶，从而结垢堵塞换热装置的问题。
[0016]同时本专利技术在预冷过程中不存在与低温介质之间的换热降温作用，因此当进料温度高于现有技术中的进料温度时，也不会影响与对低温介质之间传热效率。相较于现有工艺所需进料温度45℃相比，本专利技术可将前段工序来料（≤60℃）直接接入使用，因此不存在系统进料温度的局限性问题。
[0017]作为优选，所述真空制冷模块包括真空泵以及预冷蒸发器；所述真空泵的进气端与预冷闪蒸器相连接；所述真空泵的出气端与预冷蒸发器相连接。
[0018]本专利技术中所述的真空制冷模块其包含真空泵以及预冷蒸发器，其中真空泵能够抽取预冷闪蒸器中的不凝气体，从而降低预冷闪蒸器内部的蒸气压，使得物料的沸点降低，使得物料能够在真空状态下沸腾并降低物料的温度，同时抽取后的蒸汽能够沿着管道进入到预冷蒸发器的管层内，从而一部分被冷凝成液态水，另一部分不凝气体则能够排向大气。
[0019]作为优选，经过预冷前的物料的温度≤60℃。
[0020]作为优选，相邻真空结晶模块中的结晶槽的顶部相互连通，从而使得真空结晶模块相互串联。
[0021]上文中已经说明本专利技术可通过将多组真空结晶模块进行串联的方式提高对于物料降温以及结晶效率，同时还能够实现连续式结晶的目的。由于本专利技术在相邻的真空结晶模块中的结晶槽之间顶部相互连通，因此在结晶的初始阶段，当经过预冷后的物料首先会进入到第一真空结晶模块的结晶槽之中，从而该结晶槽中的物料被吸附至闪蒸罐，与此同时热泵制冷模块启动从而对闪蒸罐中的物料起到降温的作用，当闪蒸罐中的物料降温后又排放至结晶槽中，而结晶槽中的物料则再一次被输送至闪蒸罐中，如此循环即可将第一真空结晶模块的结晶槽的物料温度降低至合适值。当预冷模块中输送的物料到达第一真空结晶模块的结晶槽的溢流液位后，即可将物料溢流至第一真空结晶模块的结晶槽中，其同样通过热泵制冷模块对物料起到降温作用，直至流至第三真空结晶模块中后，即可对物料再一次降温，直至达到结晶温度，此时即完成了梯度降温的效果。
[0022]作为优选，所述真空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续结晶方法，其特征在于，至少包括三组制冷结晶模块串联使用，物料连续进入第一个制冷结晶模块，然后依次流经第二以及后续各制冷结晶模块，在最后一个制冷结晶模块的出口处设置旋流分级器，从而将细...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏，顾建锋，韩涛，
申请(专利权)人：杭州安永环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：