[实用新型]一种双管式交叉混流结晶装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工提纯结晶用装置，特别是涉及一种双管式交叉混流结晶装置。

背景技术

结晶是固体物质以晶体从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程，早在几千年前，它就被人们用来从海水中提取食盐。据统计，在现代社会中，大约有三分之二的大宗化学产品都是固体产品，特别是在医药行业中，有85％的产品是固体产品，这些固体产品的生产过程，都离不开结晶操作。

传统的工业结晶研究领域，一般可以分为四大类，即溶液结晶、熔融结晶、沉淀结晶和升华结晶，其中，作为高效低能耗的有机物分离提纯方法的熔融结晶技术正日益受到国内外科学界与工业界的广泛关注。这主要有两个方面的原因：一方面是由于世界范围内的能源紧张以及社会对环保型生产技术的要求。熔融结晶分离过程不仅是能量消耗少(相对于精馏过程)，而且不需要使用溶剂(相对于萃取过程)，有利于环保，因为受到了广泛的关注，被称为绿色技术。另一方面则是由于国际上对高纯度有机物的需要日益增加。比如航空航天、电子等工业中所采用的各种特殊性能的高聚物材料，获得这些高性能聚合材料的主要障碍就是在于能否获得高纯度的单体材料。

塔式熔融结晶装置一般可分为三个部分，即结晶段，提纯段和熔融段。物料从中间或两端进入结晶塔后，在结晶段产生晶体，然后晶体沉降值提纯段，最后再进入熔融段被融化为液态，一部分作为产品排出，另一部分作用回流液上升，与落下来的晶体进行逆流接触传质，回流液在上升过程中纯度逐渐下降，最后作为残液排出塔外。在提纯段，浓度不同的固液两两相进行逆流接触，不断进行相变化和逆流洗涤，实现了质量传递。提纯段存在着晶体悬浮密度很高的晶体床层，传质的结果就是到达熔融段的晶体纯度已很高，待熔融后一部分作为高纯度产品取出，另一部分作为回流上升。

公开号为CN203694662U的中国专利文献公开了一种悬挂式倾斜结晶塔，包括倾斜布置的结晶塔主体，还包括悬挂支架，悬挂支架上安装有两组循环链装置，分别连接在所述结晶塔主体的两端；每组循环链装置包括主动轮和从动轮，绕置在主动轮和从动轮上的同步链，所述同步链的两平行段分别设有安装件，每个安装件上连接有升降链，升降链的另一端连接在结晶塔主体的一侧。

该文献记载的方案中，结晶塔采用悬挂式而且高度和倾斜角度都可调，相对于其他方案已经有很大进步，但是由于车间空间有限，很难扩大产量。另一方面，现有的结晶方式是连续降温以获得晶体，无论是间歇式还是连续式结晶设备获得晶体含有较多杂质。

实用新型内容

本实用新型提供了一种双管交叉混流结晶塔，采用交叉混流结晶，晶体包含杂质少，具有两个结晶管，产量大，占地面积小。

本实用新型的技术方案为：

一种双管式交叉混流结晶装置，包括倾斜布置的结晶塔主体，所述结晶塔主体包括：

两个相互平行且与水平面具有倾角的结晶管；

送料管，水平放置且两端分别连接在两个结晶管的低位端；

返流管，两端分别连接两个结晶管；

两个搅拌螺旋，设置在对应的结晶管内，将晶体从结晶管的低位端输送至高位端；

两个第一驱动机构，用于驱动对应的搅拌螺旋转动；

其中送料管上设有进料口和母液出口，结晶管的高位端设有产品出口。

液态物料从进料口进入送料管，然后由送料管输送至结晶管的低位端，晶体在结晶管内形成，结晶管内的液态物料由低位端向高位端温度逐渐降低，晶体由结晶管的低位向高位端逐渐长大；其中搅拌螺旋的边缘贴近结晶管的内壁，搅拌螺旋除了搅拌液体，加强换热外，还结晶管内将形成的晶体向结晶管的高位端推送。返流管不仅增加了管道容量，还加强了液体流动和换热。

作为优选，所述返流管有多个，各个返流管的两端有位差。

由于返流管两端存在位差，晶体会从返流管高位的一端对应的结晶管滑到另一个结晶管内。

作为进一步优选，相邻两个返流管的返流方向相反。

相邻两个返流管的返流方向相反，使得晶体从结晶管滑向另一个结晶管，再沿着另一个返流管从另一个结晶管回来，以此类推。这样的好处在于，可以使得晶体纯度更高，杂质含量更少。结晶管由低位端向高位端温度逐渐降温，那么返流管的高位的一端温度低于低位的一端，也就是说晶体从温度低的一端滑向温度高的一端，晶体在被搅拌螺旋提升一定高度后温度逐渐降低，晶体继续长大后又沿着另一个返流管从温度低的一端滑到温度高的一端，依次类推。这样，晶体在生长过程中就经历了降温升温的反复循环，避免了晶体生长过快而将溶液中的杂质包裹在晶体内，而且不影响产量。