CN103801106A - 一种套管式结晶器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套管式结晶器，包括壳体(1)、封头(2)、冷剂管束(3)，封头(2)连接在壳体(1)的顶部与壳体(1)组成一个密闭容器(16)，壳体(1)上部设有溶液进口(13)，壳体(1)下部设有溶液出口(14)，冷剂管束(3)安装在密闭容器(16)内，克服现有技术冷却管将被结晶体包裹，影响结晶效率的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及一种结晶装置，特别是一种套管式结晶器。
背景技术
结晶是一个最基本的化学工艺过程。冷却饱和溶液法是常用结晶方法之一，利用溶剂对溶质的溶解度随着温度的升高而加大，随着温度的降低而减小的原理，对热饱和溶液进行冷却，使溶液中的溶质析出，以结晶体的状态实现与溶剂的分离。结晶器广泛应用在石油化工、化肥、塑料、橡胶、制药行业等有冷析结晶的过程中。
专利号ZL 200520035202.6《水合肼氧化液浓缩结晶釜》中公开了一种结晶装置，包括釜盖、釜体、安装在釜体底部的放料阀、带有冷却液进口和气体出口的内置盘管，以及釜体内的搅拌装置，在内置盘管的立式列管上设置有晶体处理装置，它包括套装于每根立式列管上的抱箍和与之相连的浮子，可在立式列管上滑动。每根立式列管上的晶体处理装置晶体处理装置均浮在溶液面上，当溶液在搅拌装置的作用下产生旋转和上下波动时，晶体处理装置可将附着在立式列管上的结晶体处理掉，以加强制冷效果，使晶体更易收集。该专利技术由于浮子上下滑动的动力间接来源于搅拌装置，搅拌强烈时，液面波动大，对浮子的上下滑动有利，但强烈搅拌对结晶体的生长不利，搅拌缓慢时，液面波动小，浮子的滑动范围小，难以实现对冷却管外壁全长有效地滑动，未被刮到的冷却管将被结晶体包裹，影响结晶效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种显著提高结晶效率的新型套管式结晶器。
本发明的技术方案包括外壳、封头、冷剂管束。封头位于外壳的顶部，与外壳组成一个密闭容器，冷剂管束呈均匀排列形状穿过封头伸至容器底部。
冷剂管束包括多根立式套管、管板、管帽、拨叉、环形刮刀、长轴以及驱动装置。多根立式套管以长轴为中心，以拨叉长度为半径均布在周边，每根立式套管的内管通过管帽的一侧与冷剂入口相连，外管通过管帽的另一侧与冷剂出口相连，拨叉沿管束的长度方向等距离设置，拨叉的中心孔固定在长轴上，拨叉外缘呈爪状伸向每根立式套管，环形刮刀套在每根立式套管的外表面，并在拨叉头的夹持下滑动，长轴在驱动装置的带动下作上下往复运动，往复运动的行程等于相邻二个拨叉之间的距离。多根立式套管的外管固定在管板上，内管固定在管帽隔板上，管帽固定在管板上，管板与封头的联接为可拆式，方便检修。
热饱和溶液通过进料口进入容器内部，在冷剂管束持续地冷却下，逐步降到结晶温度，溶质从溶液中析出，长轴带着多个拨叉在驱动装置作用下上下往复运动，夹在拨叉头处的环形刮刀对粘附在冷剂管束外表面的结晶体进行定期刮剥，以保证冷却效果。
本发明提供的结晶器，冷剂套管均布在整个容器的横截面上，冷却面积成倍提高，结晶能力显著增强，大大缩小了传统结晶器的规格尺寸，节省了设备占地面积，由于受冷面积均匀，无需搅拌机的辅助作用，避免了搅拌对结晶体的破坏。本发明提供的结晶器，适用于石油化工行业、化肥行业、塑料行业、橡胶行业、制药行业等有冷析结晶要求的任何一个工艺过程。
附图说明
附图1是新型套管结晶器的横截面图。
附图2是冷剂管束的一种方案布置图。
附图3是冷剂管束的另一种方案布置图
附图4是冷剂管束布置主视图
附图5是冷剂管束布置俯视图
具体实施方式
下面通过实施方式及其附图对本发明作进一步详细的说明：
新型套管结晶器包括外壳1、封头2、冷剂管束3。封头2位于外壳1的顶部，与外壳1连接在一起组成一个密闭容器，密闭容器的形状可以是圆形的也可以是方形的，冷剂管束3均匀排列地穿过封头2伸至容器底部。
冷剂管束包括多根立式套管4、管板5、管帽6、拨叉7、环形刮刀8、长轴9以及驱动装置10。多根立式套管4以长轴9为中心，以拨叉7的臂长为半径均布在周边，每根立式套管4的内管通过管帽6的一侧与冷剂入口相连，每根立式套管4的外管通过管帽6的另一侧与冷剂出口相连，拨叉7沿管束的长度方向等距离设置，拨叉7的中心孔固定在长轴9上，拨叉7的外缘呈爪状伸向每根立式套管4，环形刮刀8套在每根立式套管4的外表面，并在拨叉7头部的夹持下滑动，长轴9在驱动装置10的带动下作上下往复运动，往复运动的行程等于相邻二个拨叉7之间的距离。多根立式套管4的外管固定在管板5上，内管固定在管帽6的隔板上，管帽6固定在管板5上，管板5与封头2的联接为可拆式，方便检修。
当热饱和溶液通过进料口进入容器内部后，在冷剂管束3的持续冷却下，逐步降到结晶温度，溶质从溶液中析出，长轴9带着多个拨叉7在驱动装置10的作用下上下往复运动，夹在拨叉7头部的环形刮刀8对粘附在冷剂管束4外表面上的结晶体进行刮剥，以保证冷却效果。环形刮刀8可用金属或非金属材料制作，驱动装置10可以使用气缸活塞执行机构或液压油缸执行机构也可使用电动执行机构。
Claims (8)
1.一种套管式结晶器，包括壳体(1)、封头(2)、冷剂管束(3)，特征在于：封头(2)连接在壳体(1)的顶部与壳体(1)组成一个密闭容器(16)，壳体(1)上部设有溶液进口(13)，壳体(1)下部设有溶液出口(14)，冷剂管束(3)安装在密闭容器(16)内。
2.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的冷剂管束(3)均匀的分布在密闭容器(16)内，冷剂管束(3)的管束圆心距为等边三角形。
3.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的冷剂管束(3)包括至少2根立式套管(4)、管板(5)、管帽(6)、拨叉(7)、环形刮刀(8)、长轴(9)和驱动装置(10)，立式套管(4)的内管通过管帽(6)与冷剂入口(11)连同，管帽(6)侧面设有冷剂出口(12)，环形刮刀(8)内环套在立式套管(4)的外表面，环形刮刀(8)外环卡在拨叉(7)端部，管板(5)与管帽(6)链接，管板(5)与封头(2)的连接，驱动装置(10)与长轴(9)端部相连。
4.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的管帽(6)内部设有隔板(15)，立式套管(4)的内管固定隔板(15)上，立式套管(4)外管固定在管板(5)上。
5.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的立式套管(4)以长轴(9)为对称轴，以拨叉(7)为半径均匀分布。
6.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的拨叉(7)中心为一圆孔，端部为爪状。
7.依照权利要求1所述的一种套管式结晶器，其特征在于：所述的拨叉(7)沿着冷剂管束(3)的长度方向等距离设置，拨叉(7)的中心圆孔固定在长轴(9)上。
8.依照权利要求1或3所述的一种套管式结晶器，其特征在于：管板(5)与封头(2)的连接为可拆式连接。
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