[发明专利]一种凝华结晶设备及结晶方法

说明书

本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种能够获得大结晶颗粒的凝华结晶设备及结晶方法。所述凝华结晶设备包括，晶核形成段，晶体生长段和出料段，本发明通过在筒体外部设置保温结构，能够控制筒体内各段的温度及温降幅度，进而控制晶核的形成和晶体的生长，从而获得理想粒径的结晶物料。同时，保温结构还能对筒体内壁进行保温，避免了筒体内壁的结晶和结垢，进一步避免了结晶物料的坍塌，堵塞出料口；在出料段底部设置旋转部件，借助旋转部件的旋转将结晶物料从筒壁刮下并带动至出料口出料，不会出现出料口堵塞的情况，保证了设备的稳定连续运行。本发明提供的设备，结构简单，不需要复杂的防结垢结构的设置，不需要定期停车除垢和维护。

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，具体涉及一种能够获得大结晶颗粒的凝华结晶设备及结晶方法。

背景技术

凝华是指物质从气态直接变成固态的现象，也称凝华结晶，为物质在温度和气压低于三相点的时候发生的一种物态变化，例如雪就是水蒸气凝华产生的。凝华结晶广泛应用于石油化工行业。

例如，在传统的三聚氰胺生产工艺中，生成的三聚氰胺是在350℃以气态形式存在于热工艺气体中，都需要用冷气体与热工艺气体混合，降低温度后将三聚氰胺由气态凝华为固态，并进行气固分离的。但具体不同的凝华分离技术，会导致产品粒度、产品的色泽、装置运行平稳性会有很大的不同。同时，生产三聚氰胺设备的凝华结晶器运行情况及出料情况的好坏直接影响到整个设备的运行情况，因此，保证结晶器出料的连续稳定运行至关重要。

在现有技术中，三聚氰胺生产过程中主要存在以下问题：(1)受结晶器内部温度场的影响，凝华结晶颗粒度偏小，一般小于30微米，不易包装和运输。随着装置的大型化，温度场更加不好控制，结晶颗粒小的更为严重。(2)在设备的内部的结构件上和设备筒体上容易结壁、结块，结壁和结块随时间的增长，会越来越厚，越来越大，直到造成整块物料从上面垮塌。结块结壁的垮塌的物料会影响产品的质量，堵塞出口管道。(3)出口管道是含气体和固体两相介质，且气相中还有没有完全结晶的物料，容易在出口管道上继续结晶并堵塞管道，加上顶部结块的垮塌问题，结晶器的气体出口管道也很容易堵塞。

基于上述分析，提供一种运行稳定、减少温度场对结晶粒度的影响、不容易出现垮塌和堵塞问题的凝华结晶设备，是本领域技术人员面临的亟待解决的又一难题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的结晶颗粒度偏小，易结壁、结块，管道容易堵塞等缺陷，从而提供一种能够获得大结晶颗粒的，能够防止结壁、结块和管道堵塞的凝华结晶设备及结晶方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种凝华结晶设备，包括：筒体，所述筒体由上到下依次分为：

晶核形成段，顶部设置有工艺气进口，外部设置有第一保温结构；

晶体生长段，设置有若干冷气进气管，外部设置有第二保温结构；

出料段，底部设置有固体出料口和旋转部件，所述旋转部件将结晶固体物料带动至固体出料口出料，所述出料段设置有气体出料口，外部设置有第三保温结构。

进一步地，所述冷气进气管的出气口距离所述筒体中心线的距离为0.05－0.25倍晶体生长段筒体直径。

进一步地，所述晶核形成段的筒体直径是晶体生长段筒体直径的0.4－0.9倍。

进一步地，所述冷气进气管多层交替设置。每层冷气进气管的数量为4－24个。

进一步地，所述晶体生长段外部设置冷气环管，与所述冷气进气管相连通。

进一步地，所述第二保温结构和第三保温结构一体设置。