[实用新型]一种萘精制结晶箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及结晶分离技术领域，特别是涉及一种用于萘精制的结晶箱。

背景技术

萘是煤焦油加工的主要产品，约占煤焦油的10％，属于重要的有机化工基本原料，广泛用于生产增塑剂、醇酸树脂、合成纤维、染料、药物和各种化学助剂等。煤焦油生产的萘包括工业萘和精萘。工业萘主要用于生产邻苯二甲酸酐，要求含萘≥95％；精萘主要用于有机合成，要求含萘≥99％。萘的分离精制是煤焦油加工中的重要环节，也是获取萘的重要途径。在目前生产中，分步结晶法是制取精萘的重要方法。

在萘的结晶过程中，一些杂质(主要是硫茚杂质)会与萘形成共熔体，故也会在结晶过程中析出，这是降低纯化能力的主要因素。结晶制取精萘的工艺方法是根据萘和硫茚在熔融状态下固液相中有不同的分配比，来分离提纯萘。

萘精制装置采用分步结晶工艺，通常以工业萘(含萘95％)为原料生产精萘产品，同时产生萘渣油。萘精制是在结晶器中进行的，结晶器是萘精制装置的核心设备。这种结晶器实际上是一个具有特殊结构的换热器，由于结晶分离是根据物料在不同温度下，固-液相中组分分布不同来进行组分的分离，因此不但要求结晶器有良好的换热性能，而且要求结晶器内温度尽量一致。否则会发生类似于返混的现象，降低分离效率，严重时甚至达不到组分分离目的。为达到所需的纯度，需要结晶器多次重复这样的结晶操作。

结晶器是现有分步结晶制取精萘工艺中的核心设备。例如，1992年12月9日公开的中国实用新型专利申请CN 92215056.7，公开了一种用重结晶法精制萘的设备，水从进水口和出水口，通过换热管和两花板外侧的迷宫，低进高出循环，按工艺要求使箱体内的物料冷却或升温，来结晶提纯精萘产品。该结晶设备通过两花板外侧的迷宫设置，对内部的温度均匀性有一定的改善，但总的换热效率和温度均匀性受到限制，因此结晶分离效率不高。

1996年8月28日公开的国外发明专利申请EP0728508A1，公开了一种方箱式结晶器，即结晶箱。EP0728508A1中的结晶箱横向纵向的冷却水流方向都是从上至下(见图1)，上部进水端附近物料温度低，下部出水端附近物料温度高，待分离物料的温度下高上低，整个结晶器内温差较大，最大达10℃左右，影响了结晶分离效率。

因此，本实用新型的目的在于提供一种用于萘精制的结晶箱，该结晶箱能够在保持良好的换热性能的同时，改善其内部的温度均匀性，提高萘的分离效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型提供了一种萘精制的结晶箱，包括位于结晶箱四侧的进水口和出水口、结晶箱内部的换热管和金属翅片、底部的进/出料口和进料通道，其特征在于，所述结晶箱相对两侧中一侧进水口在箱体上部，另一侧出水口在箱体的下部；其余两侧中，一侧进水口在箱体下部，另一侧出水口在箱体上部。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述进料口在箱体底部。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述进料口在箱体顶部。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述出料口在箱体一侧下部。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述出料口在箱体底部。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述换热管沿水平方向换热管交互叠层排列。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述金属翅片相互接触，金属翅片位于换热管外。

根据本实用新型的萘精制结晶箱，所述换热管为两根紧贴的管，进料通道位于两根换热管的两侧。

较好的是，所述换热管为铜管，进料通道为玻璃管。

结晶分离的原理是根据物料在不同温度下，固-液相中组分分布不同来进行组分的分离。萘精制工艺的结晶在结晶箱中进行，这种结晶箱实际上是一个具有特殊结构的换热器，它不但要求有良好的换热性能，而且要求箱内温度均匀。否则会发生类似于返混的现象，降低分离效率，严重时甚至达不到组分分离目的。因而结晶箱内温度均匀性的改善，能提高结晶箱的结晶分离效率。而EP0728508A1中的结晶箱中横向纵向的冷却水流方向都是从上至下(见图1)，待分离物料的温度下高上低，整个结晶箱内温差较大，最大达10℃左右。

基于此，本实用新型的技术原理是，在保持结晶箱良好的换热性能的同时，通过改变其横向和纵向管束冷却水的流动方向组合，亦即改变一侧进水口和出水口的位置，使两组换热管束内导热介质垂直方向流向由同向改为反向，同时换热管外的金属翅片相互接触，进行热传导。这样，降低结晶箱下部物料的温度、升高结晶箱上部物料的温度，结晶箱中部物料的温度基本不变，从而缩小结晶箱内物料的温差。