[发明专利]气、液双相反应结晶方法及其装置

权利要求书

1.一种气、液双相反应结晶方法，将液相物料和气相物料进行化学反应生成固相结晶物，其特征在于液相物料和气相物料进行化学反应过程包括在低温反应结晶器中进行以液相反应物为连续相、气相反应物为分散相的反应过程和以气相反应物为连续相、液相反应物为分散相的反应过程组成的双相连续进行的反应过程，以进行晶核的生成和长大，然后在高温反应结晶器内进行以液相为连续相、气相为分散相的反应过程使晶核进一步长大结晶，再经高温晶浆分离器得到固相结晶产物，整个双相反应结晶过程，通过控制温度分布以控制结晶过程所需要的过饱和度梯度。

2.根据权利要求1所述气、液双相反应结晶方法，其特征在于所述控制温度分布是将影响结晶过程的温度控制合理地分布在化学反应结晶装置的不同过程单元，以维持结晶过程所需要的相对稳定的过饱和度梯度；双相连续进行的反应过程是将反应过程划分为以液相反应物为连续相、气相反应物为分散相的反应过程和以气相反应物为连续相、液相反应物为分散相的反应过程相结合；晶核的生成和长大采取晶核由系统内自动返回，控制系统的晶核形成和数量，采用高温取晶、低温造晶的结晶模式。

3.根据权利要求2所述气、液双相反应结晶方法，其特征在于所述将影响结晶过程的温度控制合理地分布在化学反应结晶装置的不同过程单元是通过控制高温反应结晶器、低温反应结晶器两个主过程单元以及强化反应吸收塔、高温晶浆分离器、低温晶浆分离器和冷却系统四个辅助过程单元的温度，使液相物料的流向依次经强化反应吸收塔、低温晶浆分离器、高温反应结晶器、高温晶浆分离器、低温反应结晶器，最后含晶浆的完成液再返回到低温晶浆分离器，从强化反应吸收塔到高温反应结晶器，温度由低到高，从高温反应结晶器到低温晶浆分离器，温度再由高到低；使气相物料的流向分为三路，一路进低温反应结晶器，反应后的余气上升经低温反应结晶器上部气相空间排出，其反应生成物与未反应的液相物料在低温反应结晶器的底部进入气相反应提升段的底端；另一路进高温反应结晶器，反应后的余气上升经高温反应结晶器顶部气相空间排出；第三路进低温反应结晶器中的气相反应提升段底端，对进入低温反应结晶器气相反应提升段的含晶浆的完成液进行气力提升，并同时进行化学反应，上升进入到低温晶浆分离器，在低温晶浆分离器中未反应的过剩气相物料与液相物料分离后，气相物料再升到强化反应吸收塔，被新进入的液相物料反应吸收。

4.根据权利要求3所述气、液双相反应结晶方法，其特征是以液相反应物为连续相，气相反应物为分散相的反应过程是经强化反应吸收塔、高温反应结晶器、低温反应结晶器依次进行，其水头依次从高到低，使液相物料随化学反应的进行自然流动；以气相反应物为连续相，液相反应物为分散相的反应过程是在低温反应结晶器中的气相反应提升段内进行，用高压气相反应物为动力源将分散相的液相反应物在气体提升的过程中进行反应结晶，结晶过程是晶核的形成与长大过程，并将含液、气、固三相的混合物送回至低温晶浆分离器。

5.根据权利要求4所述气、液双相反应结晶方法，其特征在于所述高温反应结晶器是以液相为连续相、气相为分散相的反应过程单元，该单元的结晶过程是以装置内部低温反应结晶器、气相反应提升段反应后生成返回的晶核为生长中心的长大过程，晶核形成效应得到有效抑制，过饱和度梯度采取温度控制。

6.根据权利要求3所述气、液双相反应结晶方法，其特征在于所述采取晶核系统内自动返回，控制系统的晶核形成和数量，采用高温取晶、低温造晶的结晶模式是用高温晶浆分离器将来自高温反应结晶器的反应完成液中的晶浆与溶液进行初步分离，分离后的溶液进入低温反应结晶器继续反应和结晶过程；用低温晶浆分离器将来自低温反应结晶器的反应完成液中的晶浆与反应气体、溶液进行分离，晶浆作为高温反应结晶器的晶种被来自强化反应吸收塔的完成液携带进入高温反应结晶器。

7.根据权利要求3所述气、液双相反应结晶方法，其特征在于温度控制采取冷冻剂直冷方式，并依靠反应气体的全程携带进行冷冻循环。