[发明专利]一种带提升导流的连续真空冷却结晶装置

说明书

本发明公开了一种带提升导流的连续真空冷却结晶装置，包括结晶室、导流筒、提升筒、强制循环搅拌器、浆料回流循环系统。导流筒和提升筒安装于结晶室内部，强制循环搅拌器安装于结晶室的底端，浆料回流循环系统的浆料回流管与结晶室底部连通。热料从结晶装置底部两个热料进口进入，通过强制循环搅拌器在提升筒内提升后在液面附近进行真空闪发，闪发后母液及晶核沿导流筒进入结晶室下部养晶育晶，底部浆料回流系统形成浆料部分回流。本发明利用内部提升导流结构增加了反应停留时间，减少了常规间歇生产中生产效率低、过饱和度无法得到有效控制、外循环换热器及循环管中容易结垢等问题，在实现连续生产的同时有效维持结晶装置内固含量，设备操作稳定,清洗周期延长。

技术领域：

本发明涉及真空冷却结晶技术，特别是涉及连续生产的真空冷却结晶装置。

背景技术：

冷却结晶是通过降低溶液体系温度，使溶质从溶液中以晶体的形式析出的一种分离过程，适用于溶解度随温度的降低而明显减小的物料。冷却结晶装置是冷却结晶过程的核心装置，物料在冷却结晶装置中通过热交换降低体系温度，溶质溶解度降低产生过饱和度，继而析出晶体，晶体在过饱和度驱动下继续生长，最终形成结晶产品。

冷却结晶过程是降温(热交换)的过程，传统冷却结晶的热交换方式主要有两种。第一种是物料体系在结晶装置内部通过与冷媒进行热交换完成降温，冷媒在装置的夹套或内冷媒循环管中循环，与物料进行热交换，完成冷却结晶过程。第二种方式是物料在结晶装置外接的换热器中与冷媒进行热交换。

以上两种传统冷却方式利用料液与冷媒进行热交换后冷却结晶，均存在一定的缺陷：第一种方式的冷却结晶工艺为间歇式，生产效率较低，且料液容易在内壁或内冷媒循环管的外管壁结垢从而影响传热效率，需要频繁地停产清洗。第二种方式可以进行连续生产，但料液在外部换热器降温的同时会爆发成核而产生大量细小晶体，不仅结晶产品粒度较小、质量较差，同时容易堵塞外部换热器，需要频繁地停产清洗，生产效率低。

发明内容：

本发明针对现有冷却结晶生产过程存在的缺陷与不足，提供一种带提升导流的连续真空冷却结晶装置，利用内置提升筒的导流筒安装于结晶室内，实现提升导流过程中连续冷却结晶，将无需冷媒的真空闪发降温和结晶装置内固含量可控相结合，以解决传统设备因夹套内壁和内冷媒循环管的外管壁结垢，以及换热器结垢堵塞引起的操作周期短、频繁需要停产清洗等问题。

本发明涉及的带提升导流的连续真空冷却结晶装置，包括结晶室、导流筒、提升筒、强制循环搅拌器、浆料回流循环系统。导流筒和提升筒安装于结晶室内部，导流筒置于结晶室中部，提升筒上部置于导流筒内，提升筒下部延伸至结晶室底端。强制循环搅拌器安装于结晶室的底端，浆料回流循环系统置于结晶室底部和强制循环搅拌器的外侧，浆料回流循环系统的浆料回流管与结晶室底部连通。

所述的结晶室为结晶装置主体，中部为直筒，上下为短圆锥体。上部圆锥体的顶部设二次蒸汽出口，二次蒸汽出口与外接抽真空系统相连。中部直筒的外壁设置排气口和清液溢流出口。下部短圆锥体的底端为短圆柱体，强制循环搅拌器上部插于短圆柱体内。短圆柱体侧壁设置两个热料进口，热料进口与强制循环搅拌器连通。结晶室下部短圆锥体的底部侧壁设置底部浆料回流出口和底部浆料回流进口，底部浆料回流出口和底部浆料回流进口位于短圆柱体侧壁的热料进口上侧。底部浆料回流出口和底部浆料回流进口分别与浆料回流循环系统的浆料回流管连通。

所述的导流筒置于结晶室中部，导流筒上部为喇叭口，下部为短粗筒体。导流筒上部喇叭口上边沿与结晶室内壁接合，下部的筒体由支撑件固定在结晶室内壁上。

所述的提升筒设置在导流筒内，上部为喇叭口，下部为细长管体。提升筒上部置于导流筒内，提升筒上部喇叭口上沿与导流筒上部喇叭口上沿齐平，提升筒与导流筒之间设置支撑件。提升筒下部延伸至结晶室底部与强制循环搅拌器相接，