[发明专利]一种振动式雾化蒸发结晶装置

说明书

技术领域

本发明属于化工结晶分离领域，具体涉及一种化工结晶分离装置。

背景技术

雾化蒸发结晶器是化工生产过程中加速液体结晶和固态干燥广泛采用的设备，适用于以高浓度溶液、乳液、悬浮液和糊状液体为原料生产粉状、颗粒状固体产品，当对产品的颗粒形状、大小分布、含水量和堆积密度有较严格的标准时，雾化蒸发结晶是一种十分理想的工艺。目前大多数雾化蒸发结晶器的工作形式是：空气经过滤和加热，进入设备顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入结晶室。液体原料被顶部高速离心雾化器雾化成极细微的液滴，与热空气并流接触后在极短的时间内结晶，连续地从结晶室底部输出，经旋风分离器分离后得到产品，热空气由引风机排空。

由于雾化液滴中的溶质在结晶室结晶成粉状物质，因而极易粘附在结晶室内壁，随着设备运行时间的增加，结晶物大量地聚积在内壁，从而影响产品产量。目前，主要通过对结晶室内壁进行抛光和增加气锤来减轻结垢对生产的影响。内壁抛光可降低粉状物质和设备间的结合力，通过气锤对设备施加的激振力使结晶室振动，从而将粘附在内壁的结晶物抖落到底部回收。以上方式虽然对抑制因结晶物粘附而结垢具有一定的效果，但较为被动，往往是在设备已出现严重结垢的情况下才进行清除。对于连续生产有严格要求的情形，往往需采用更为主动且有效的防垢方式来对雾化蒸发结晶器进行改进。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种振动式雾化蒸发结晶装置，采取主动防垢、去垢方式，抑制结晶室内壁的粘附作用，以弥补现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采取的具体技术方案为：

一种振动式雾化蒸发结晶装置，其特征在于，包括雾化结晶单元及与其相连的振动单元。

所述振动单元包括形成结构框架的机架，以及位于框架内部的电机和偏心轮；其中，所述电机通过支架与机架相连，所述电机与其下方的偏心轮通过传动轴连接，所述偏心轮设置于振动盘片上，所述振动盘片又通过振动轴承与扭力杆连接，所述振动轴承的保持架固定于机架上，所述扭力杆的另一端与所述雾化结晶单元相连。

所述雾化结晶单元的主体为雾化结晶室，该雾化结晶室的顶端分别设有热空气管和连有原液管路的高速离心雾化器，该雾化结晶室的底端连有回风管路；所述雾化结晶室的上部设有整流器。

所述的整流器为一空心圆柱，空心圆柱中心处嵌有所述高速离心雾化器，空心圆柱一侧与热空气管连接；该整流器内部设有导流格。

所述的导流格是整流器内部根据横截面划分成的多个上宽下窄的倒扇形圆台。

所述雾化结晶室的外壁上环有卡套，卡套又通过卡箍与雾化结晶室外壁固定；且所述扭力杆与该卡套固定连接。

所述扭力杆为一直角弯杆，其直角弯内侧设有保证强度的加强筋。

所述热空气管和回风管路上均设有补偿器。

所述卡箍与卡套之间填充有橡胶垫。

所述的振动单元为一高频震源，其为雾化结晶室提供频率为50~70Hz的激振力。

本发明的特点在于集成了配置有整流器的雾化结晶室和振动单元。设有振动单元能够主动防垢、除垢，通过高频振动在装置内壁上产生的剪切作用来降低结晶物与设备间的结合力，降低装置内壁的结垢倾向；雾化结晶室内设有整流器对热气流在雾化结晶室的分布形式进行控制，使得原料中溶质的结晶过程主要发生在结晶室中部，只有较少部分发生在结晶室内壁附近，从根本上减少了结晶的粉状物质同设备内壁间的碰撞粘附机会和与设备内壁间的结合作用。

因此，本发明具有防垢和除垢双重功能，省去了常规雾化蒸发结晶设备需周期性停机除垢的操作工序。利用该发明处理高浓度溶液，实现了连续操作，显著提高了装置的运行效率和结晶产物的收集率。实验表明，采用本发明处理浓盐水并回收粗盐，晶体收集率可达85%以上，较常规雾化蒸发结晶器提高20~30%。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图。

图2为本发明中的雾化结晶室的结构示意图。

图3为本发明中的整流器的结构示意图。

图4为本发明中的扭力杆的结构示意图。

图5为本发明中扭力杆与卡套的连接方式示意图。

其中：1—雾化结晶室，2—热空气管，3—卡套，4—回风管路，5—卡箍，6—机架，7—电机，8—扭力杆，9—支架，10—振动盘片，11—振动单元，12—原液管路，13—补偿器，14-高速离心雾化器，15—振动轴承，16—偏心轮，17—传动轴，18—整流器，19—导流格，20—加强筋，21—刚接柱脚，22—螺杆，23—雾化结晶单元。