CN109939460B - 一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法 - Google Patents
一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,至少两级结晶器之间梯形串联,一级结晶器和最高级结晶器分别与冷却器连接,还包括:所述最高级结晶器接收所述冷却器输送的晶态有机化合物;每一级结晶器接收对应的上一级结晶器输送的晶态有机化合物以及对应的下一级结晶器输送的气态有机化合物;所述每一级结晶器利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶;所述一级结晶器将结晶得到的晶态有机化合物输送给所述冷却器;所述冷却器对所述结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,并将部分冷却后的晶态有机化合物输送给所述最高级结晶器,将剩余的晶态有机化合物输出。本发明提供的方案能够节省结晶生产过程中的操作时间。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域,特别涉及一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法。
背景技术
有机化合物如芳香类化合物等常常作为重要的中间体,被广泛应用于染料、医药、涂料、树脂等精细化工领域。很多有机化合物在生产过程中,得到的产品通常为气态,但是,气态有机化合物不利于存储和运输。在实际应用场景中,一般通过结晶的方式将气态有机化合物转化成晶态有机化合物,以便于存储和运输。
现有技术中,气态有机化合物结晶过程主要包括:在结晶设备中投放一定量晶态有机化合物作为晶核,将气态有机化合物持续通入结晶设备,使气态有机化合物与晶态有机化合物接触,并在晶态有机化合物表面富集生长,得到结晶产品。随着结晶时间的延长,需要暂停结晶过程,以将结晶产品及时移出结晶设备。
但是,该方法在结晶到一定程度之后,需要暂停结晶设备,将结晶产品移出之后,再继续启动结晶,间歇操作,导致了结晶时长被无形的延长。
发明内容
本发明实施例提供了一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,能够有效地提高结晶效率。
本发明实施例提供了一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,至少两级结晶器之间梯形串联,一级结晶器和最高级结晶器分别与冷却器连接,还包括:
所述最高级结晶器接收所述冷却器输送的晶态有机化合物;
每一级结晶器接收对应的上一级结晶器输送的晶态有机化合物以及对应的下一级结晶器输送的气态有机化合物;
所述每一级结晶器利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶;
所述一级结晶器将结晶得到的晶态有机化合物输送给所述冷却器;
所述冷却器对所述结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,并将部分冷却后的晶态有机化合物输送给所述最高级结晶器,将剩余的晶态有机化合物输出。
优选地,
进一步包括:所述一级结晶器通过设置于底部的切向入口接收外部输送的气态有机化合物。
优选地,
所述利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶,包括:
所述结晶器控制进入其内部的所述气态有机化合物形成涡流;
通过所述涡流携带内部存在的晶态有机化合物由底部向顶部旋转,使所述气态有机化合物在所述晶态有机化合物表面富集生长。
优选地,
所述结晶器为旋风分离器,
所述利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶,包括:
所述旋风分离器利用产生的离心力,控制所述气态有机化合物带动内部存在的晶态有机化合物在其筒体内旋转,使所述气态有机化合物在所述晶态有机化合物表面富集生长。
优选地,
进一步包括:
所述旋风分离器利用产生的离心力将内部存在的晶态有机化合物甩至所述筒体的边壁,以使内部存在的晶态有机化合物在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入对应的下一级所述结晶器;
结晶后的所述气态有机化合物通过所述旋风分离器中的升气管进入到对应的上一级所述结晶器。
优选地,
所述冷却器对所述结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,包括:
所述冷却器利用外部的冷却介质将结晶得到的晶态有机化合物冷却至不高于30℃。
本发明实施例提供了一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,该方法基于梯形串联的至少两级结晶器,以及分别与一级结晶器和最高级结晶器相连的冷却器。在该结晶方法中,晶态有机化合物由最高级结晶器逐级向下一级结晶器输送,气态有机化合物由一级结晶器逐级向上一级结晶器输送,同时在晶态有机化合物表面结晶生长,得到晶态有机化合物。
随着结晶过程的进行,一级结晶器将得到的晶态有机化合物输送至冷却器进行冷却,以使冷却器将冷却后的晶态有机化合物输出,防止晶态有机化合物在各级结晶器中堆积。同时,冷却器将冷却后的部分晶态有机化合物输送至最高级结晶器,这部分晶态有机化合物作为晶核及冷源,能够使结晶过程循环进行。与现有技术相比,该结晶方法能够自动完成将结晶得到的晶态有机化合物及时移出结晶器,而无需暂停结晶过程,进而能够节省结晶生产过程中的操作时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例提供的一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法的流程图;
图2是本发明一个实施例提供的一种第一类结晶床的结构示意图;
图3是本发明一个实施例提供的一种旋风分离器的结构示意图;
图4是本发明一个实施例提供的一种冷却器的结构示意图;
图5是本发明一个实施例提供的一种结晶系统的结构示意图;
图6是本发明另一个实施例提供的一种结晶系统的结构示意图;
图7是本发明又一个实施例提供的一种结晶系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,本发明实施例提供了一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,至少两级结晶器之间梯形串联,一级结晶器和最高级结晶器分别与冷却器连接,该方法可以包括以下步骤:
步骤101:最高级结晶器接收冷却器输送的晶态有机化合物;
步骤102:每一级结晶器接收对应的上一级结晶器输送的晶态有机化合物以及对应的下一级结晶器输送的气态有机化合物;
步骤103:每一级结晶器利用内部存在的晶态有机化合物使气态有机化合物结晶;
步骤104:一级结晶器将结晶得到的晶态有机化合物输送给冷却器;
步骤105:冷却器对结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,并将部分冷却后的晶态有机化合物输送给最高级结晶器,将剩余的晶态有机化合物输出。
显而易见地,上述步骤101至步骤105为循环的过程,即在步骤105中将部分冷却后的晶态有机化合物输送给最高级结晶器之后,重新执行步骤101。
另外,在通入气态有机化合物之前,可以直接将晶态有机化合物加入到最高级结晶器内,并执行上述步骤102至步骤105,在步骤105中将部分冷却后的晶态有机化合物输送给最高级结晶器之后,重新执行步骤101,开始步骤101至步骤105的循环过程;也可以将气态有机化合物加入到冷却器内,直接从步骤101开始,并执行步骤101至步骤105的循环过程。
另外,还可以通过直接向一级结晶器输送气态有机化合物,气态有机化合物在一级结晶器结晶,将结晶有机化合物输送给冷却器,然后冷却器将部分结晶有机化合物输送给最高级结晶器,即也可以通过循环执行步骤104-步骤105-步骤101-步骤102-步骤103来达到结晶的目的。
需要说明的是,在多个循环周期内,上述各步骤之间没有严格的先后顺序,即完成结晶的过程中,结晶器和冷却器一直处于运行状态。
另外,可以理解地,对于最高级结晶器来说,不存在上一级结晶器,对于一级结晶器来说,不存在下一级结晶器。对于两级结晶器进行结晶来说,二级结晶器为最高级结晶器。
在梯形串联结构中,从一级结晶器,二级结晶器,…,至最高级结晶器顺序升高。
需要说明的是,当气态有机化合物完成在最高级结晶器中的结晶过程后,可能存在残留,残留的气态有机化合物可以通过最高级结晶器输出。
在上述结晶方法中,晶态有机化合物由最高级结晶器逐级向下一级结晶器输送,气态有机化合物由一级结晶器逐级向上一级结晶器输送,当结晶器中的气态有机化合物与晶态有机化合物接触时,气态有机化合物能够在晶态有机化合物表面富集生长。即大量温度较低的晶态颗粒自上而下,与温度较高的气体从反应器出来自下而上,逆流接触,高效完成有机气体的降温结晶过程。
随着结晶过程的进行,一级结晶器将得到的晶态有机化合物输送至冷却器进行冷却,以使冷却器将冷却后的晶态有机化合物输出,防止晶态有机化合物在各级结晶器中堆积。同时,冷却器将冷却后的部分晶态有机化合物输送至最高级结晶器,这部分晶态有机化合物作为晶核及冷源,能够使结晶过程循环进行。与现有技术相比,该结晶方法能够自动完成将结晶得到的晶态有机化合物及时移出结晶器,而无需暂停结晶过程,实现结晶过程的连续操作,进而能够节省结晶生产过程中的操作时间。
气固多级逆流结晶有机化合物的方法采用的结晶器可以分为两类:
第一类结晶器的结晶过程:
结晶器通过设置于底部的切向入口接收外部或下一级结晶器输送的气态有机化合物,使气态有机化合物在结晶器内形成涡流,该涡流可以将结晶器底部的晶态有机化合物由底部向顶部旋转,在旋转过程中,气态有机化合物与晶态有机化合物充分接触,进而在晶态有机化合物表面富集生长。该结晶器的结构可以为圆柱形筒体,其底部设置有切向入口。其结构如图2所示,该第一类结晶器可以包括:圆柱形筒体、切向入口和出气管;其中,
切向入口设置在圆柱形筒体的底部;出气管设置在圆柱形筒体的顶部;圆柱形筒体,用于通过切向入口接收气体,并通过出气管将部分气体输送给对应的上一级结晶器。
具体地,圆柱形筒体,用于控制进入其内部的气态有机化合物形成涡流,通过涡流携带其内部存在的晶态有机化合物由底部向顶部旋转,以控制晶态有机化合物与气态有机化合物进行接触。
该类结晶器通过设置于底端的切向入口接收气体,使得气体在圆柱形筒体内形成涡流,该涡流可以带动圆柱形筒体底部的晶态有机化合物由底部向顶部旋转,在顶部形成一个密相颗粒灰环。在旋转过程中,气态有机化合物与晶态有机化合物接触,以完成结晶。然后,晶态有机化合物从顶端甩出并进入冷却器再生,剩余的气态有机化合物则会反转从升气管排出,进入上一级结晶器。
该结晶器产生的离心力为重力的100-1000倍,其能够很好的分散晶态有机化合物,使气态有机化合物和晶态有机化合物接触的有效比表面积大大提高,从而有效地提高了结晶效率;另外,在离心力作用下,气态有机化合物在高分散、高混合、强湍动的情况下与晶态有机化合物以极大的相对速度接触,能够有效地提高传质效率,即极大加强了气固两相间热量传递。
因此,该结晶器有效地增加了气态有机化合物与晶态有机化合物间的传质和传热,能够获得较快的结晶速度和较佳的结晶效率。
第二类结晶器为旋风分离器,其结晶过程为:
利用产生的离心力控制气态有机化合物带动内部存在的晶态有机化合物在其筒体内旋转,使气态有机化合物与晶态有机化合物充分接触,并在晶态有机化合物表面富集生长。
可以理解地,不管是基于第一类结晶器还是第二类结晶器,上述整个冷却结晶的过程是借助晶态颗粒大比表面积来冷却。一般来说,晶态颗粒大比表面积的传热效率是一般冷壁冷凝器的1000倍,因此,本发明提供的结晶方法能够大大提高结晶效率。
另外,不管是第一类结晶器还是第二类结晶器,均满足低压降和大通量的要求,占地面积非常小。
如图3所示,气态有机化合物和晶态有机化合物混合后由筒体的边壁进入旋风分离器,旋风分离器利用自身产生的离心力使气态有机化合物和晶态有机化合物在短暂接触后分离,由于在此过程中离心力远远大于重力,因此,气态有机化合物和晶态有机化合物的传热较好,能够达到较佳的结晶效果。
上述两类结晶器为旋转型结晶器,该类结晶器产生的离心力为重力的100-1000倍,其能够很好的分散晶态有机化合物,从而使气态有机化合物和晶态有机化合物接触的有效比表面积大大提高,从而有效地提高了结晶速率;另外,在离心力作用下,气态有机化合物在高分散、高混合、强湍动的情况下与晶态有机化合物以极大的相对速度接触,能够有效地提高传热效率,进而提高结晶速率。
晶态有机化合物的输送方式也可分为两种:
对于第一类结晶器来说,
气态有机化合物携带晶态有机化合物向结晶器顶部旋转,并在结晶器顶部形成一个密相颗粒灰环,此时晶态有机化合物会从顶部甩出结晶器并进入下一级结晶器或冷却器,气态有机化合物则会反转从升气管输送至上一级结晶器。
对于第二类结晶器即旋风分离器来说,
旋风分离器利用产生的离心力将内部存在的晶态有机化合物甩至筒体的边壁,以使内部存在的晶态有机化合物在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入对应的下一级结晶器,结晶后的气态有机化合物通过旋风分离器中的升气管进入到对应的上一级结晶器。
其中,晶态有机化合物在离心力的作用下被甩至筒体的边壁,停止旋转,进而在重力的作用下沿着筒体的边壁向下运动,并由旋风分离器的底端料腿输送至下一级结晶器或者冷却器,而气态有机化合物则通过旋风分离器的升气管进入到对应的上一级结晶器。
在实际应用场景中,可以将第一类结晶器和第二类结晶器任意组合使用,例如,对于采用两级结晶器进行结晶来说,一级结晶器采用第一类结晶器,二级结晶器采用旋风分离器;也可以全部采用旋风分离器或者第一类结晶器,甚至其他可以实现本方法的结晶器。
在本发明的一个实施例中,为了及时输出结晶产生的晶态有机化合物,并实现结晶过程循环,冷却器对结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,包括:
冷却器利用外部的冷却介质将结晶得到的晶态有机化合物冷却至不高于30℃。
一方面,由于一级结晶器输送的晶态有机化合物温度较高,不便于存储和运输,因此,在输出之前需要通过冷却器对其进行降温。另一方面,冷却的晶态有机化合物作为冷源,输送至最高级结晶器,使结晶过程得以循环进行。
如图4所示,冷却器为湍动流化床时,结晶得到的晶态有机化合物放置于冷却器的底部,冷却介质由底部通入冷却器,并穿过晶态有机化合物,与晶态有机化合物进行热交换,冷却介质通过升气管排出冷却器,冷却后的部分晶态有机化合物通过边壁的出口被提升至最高级结晶器,剩余的晶态有机化合物输出。其中,冷却介质可以为空气或者氮气等惰性气体。
需要说明的是,冷却器不局限于上述的湍动流化床,还可以为其他能够实现晶态有机化合物冷却的装置。另外,冷却介质还可以为水等其他能实现冷却效果的介质。
上述的气态有机化合物可以为腈类、胺类、甘油等。
下面将通过几个具体的实施例展开说明。
实施例1:采用图5所示的结晶系统,使气态间苯二甲腈结晶,具体过程如下:
在本发明实施例中,一级结晶器为第一类结晶器501,二级结晶器为旋风分离器502。
在一个循环周期内:
旋风分离器502接收冷却器503输送的晶态间苯二甲腈,并将其输送至第一类结晶器501。
第一类结晶器501通过设置于底部的切向入口接收外部输送的气态间苯二甲腈,使气态间苯二甲腈在结晶器内形成涡流,该涡流可以将结晶器底部的晶态间苯二甲腈由底部向顶部旋转,在旋转过程中,晶态间苯二甲腈与气态间苯二甲腈接触,气态间苯二甲腈在晶态间苯二甲腈表面富集生长。气态间苯二甲腈携带晶态间苯二甲腈旋转至顶部,并在结晶器顶部形成一个密相颗粒灰环,此时晶态间苯二甲腈会从顶部甩出第一类结晶器501并进入冷却器503,气态间苯二甲腈则会反转从升气管输送至旋风分离器502。
旋风分离器502通过筒体的边壁的入口接收第一类结晶器501输送的气态间苯二甲腈和冷却器503输送的晶态间苯二甲腈,利用产生的离心力控制气态间苯二甲腈带动晶态间苯二甲腈在其筒体内旋转,使晶态间苯二甲腈与气态间苯二甲腈接触,气态间苯二甲腈在晶态间苯二甲腈表面富集生长。旋风分离器利用离心力将晶态间苯二甲腈甩至筒体的边壁,晶态间苯二甲腈在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入对应的第一类结晶器501,结晶后的残留的气态间苯二甲腈通过旋风分离器502中的升气管输出。
结晶产生的晶态间苯二甲腈放置于冷却器503的底部,25℃的空气由底部通入冷却器503,并穿过晶态间苯二甲腈,使晶态间苯二甲腈冷却至30℃,吸热后的空气通过升气管排出冷却器503。冷却后的部分晶态间苯二甲腈通过边壁的出口被提升至旋风分离器502,剩余的晶态间苯二甲腈输出。
实施例2:采用图6所示的结晶系统,使气态乙酰苯胺结晶,具体过程如下:
在本发明实施例中,一级结晶器为旋风分离器601、二级结晶器为旋风分离器602、三级结晶器为旋风分离器603。
在一个循环周期内:
三级旋风分离器603接收冷却器604输送的晶态乙酰苯胺,并将其逐级输送至二级旋风分离器602、一级旋风分离器601。
一级旋风分离器601通过筒体的边壁的入口接收外部输送的气态乙酰苯胺和二级旋风分离器602输送的晶态乙酰苯胺,利用产生的离心力控制气态乙酰苯胺带动晶态乙酰苯胺在其筒体内旋转,使晶态乙酰苯胺与气态乙酰苯胺接触,气态乙酰苯胺在晶态乙酰苯胺表面富集生长。一级旋风分离器601利用离心力将晶态乙酰苯胺甩至筒体的边壁,晶态乙酰苯胺在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入冷却器604,结晶后的气态乙酰苯胺通过一级旋风分离器601中的升气管输送至二级旋风分离器602。
二级旋风分离器602通过筒体的边壁的入口接收一级旋风分离器601输送的气态乙酰苯胺和三级旋风分离器603输送的晶态乙酰苯胺,利用产生的离心力控制气态乙酰苯胺带动晶态乙酰苯胺在其筒体内旋转,使晶态乙酰苯胺与气态乙酰苯胺接触,气态乙酰苯胺在晶态乙酰苯胺表面富集生长。二级旋风分离器602利用离心力将晶态乙酰苯胺甩至筒体的边壁,晶态乙酰苯胺在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入一级旋风分离器601,结晶后的气态乙酰苯胺通过二级旋风分离器602中的升气管输送至三级旋风分离器603。
三级旋风分离器603通过筒体的边壁的入口接收二级旋风分离器602输送的气态乙酰苯胺和冷却器604输送的晶态乙酰苯胺,利用产生的离心力控制气态乙酰苯胺带动晶态乙酰苯胺在其筒体内旋转,使晶态乙酰苯胺与气态乙酰苯胺接触,气态乙酰苯胺在晶态乙酰苯胺表面富集生长。三级旋风分离器603利用离心力将晶态乙酰苯胺甩至筒体的边壁,晶态乙酰苯胺在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入二级旋风分离器602,结晶后残留的气态乙酰苯胺通过三级旋风分离器603中的升气管输出。
结晶得到的晶态乙酰苯胺放置于冷却器604的底部,20℃的氮气由底部通入冷却器604,并穿过晶态乙酰苯胺,使晶态乙酰苯胺冷却至25℃,吸热后的氮气通过升气管排出冷却器604,冷却后的部分晶态乙酰苯胺通过边壁的出口被提升至三级旋风分离器603,剩余的晶态乙酰苯胺被输出。
实施例3:采用图7所示的结晶系统,使气态萘结晶,具体过程如下:
在本发明实施例中,一级结晶器为第一类结晶器701、二级结晶器为第一类结晶器702。
在一个循环周期内:
一级第一类结晶器701通过设置于底部的切向入口接收外部输送的气态萘,使气态萘在结晶器内形成涡流,该涡流可以将结晶器底部的晶态萘由底部向顶部旋转,在旋转过程中,晶态萘与气态萘接触,气态萘在晶态萘表面富集生长。气态萘携带晶态萘旋转至顶部,并在结晶器顶部形成一个密相颗粒灰环,此时晶态萘会从顶部甩出结晶器并进入冷却器703,气态萘则会反转从升气管输送至二级第一类结晶器702。
二级第一类结晶器702通过设置于底部的切向入口接收一级第一类结晶器701输送的气态萘,使气态萘在结晶器内形成涡流,该涡流可以将结晶器底部的晶态萘由底部向顶部旋转,在旋转过程中,晶态萘与气态萘接触,气态萘在晶态萘表面富集生长。气态萘携带晶态萘旋转至顶部,并在结晶器顶部形成一个密相颗粒灰环,此时晶态萘会从顶部甩出二级第一类结晶器702并进入冷却器703,结晶后残留的气态萘则会反转从升气管输出。
结晶得到的晶态萘放置于冷却器703的底部,16℃的氮气由底部通入冷却器703,并穿过晶态萘,将晶态萘冷却至19℃,吸热后的氮气通过升气管排出冷却器703,冷却后的部分晶态萘通过边壁的出口被提升至二级第一类结晶器702,剩余的晶态萘被输出。
实施例4:采用图7所示的结晶系统,使气态甘油结晶,具体的结晶过程与实施例3类似,在此不再赘述。
由上述实施例可以看出,气态有机化合物由一级结晶器进入、经过二级结晶器结晶……最高级结晶器结晶;晶态有机化合物由最高级结晶器进入,经过次高级结晶器……进入一级结晶器,并由一级结晶器输送给冷却器进行冷却,部分冷却后的晶态有机化合物被输送至最高级结晶器,剩余的晶态有机化合物被输出。在此过程中,气态有机化合物与晶态有机化合物实现逆流接触,相比于顺流接触,其传热推动力更大,提高了结晶效率。
并且,由于产生的离心力为重力的100-1000倍,较大的离心力能够使气态有机化合物在结晶器中快速流动,相比于现有技术,其在一定时间内,能够满足更大的气态有机化合物处理量。并且,结晶过程与冷却过程发生在不同的设备,有利于分别控制设备的温度。
同时,由于该方法的传热推动力较大,无需降低晶态有机化合物的温度便能实现更高的结晶效率,因此,该方法能够降低能耗。
由实施例1-3可以看出,结晶系统中可以包含不同数量的结晶器,并且,可以仅采用一种类型的结晶器,也可以采用不同类型的结晶器进行组合。
需要说明的是,在实际应用场景中,需要根据结晶效率要求、气态有机化合物的种类等因素确定结晶器的数量及种类。
另外,气态有机化合物流速、晶态有机化合物的冷却温度等可变因素可根据实际应用场景进行调变。
上述实施例提供的方法能够用于处理化工生产过程中产生的气态有机化合物,还可以用于分离不同种类的气态有机化合物等。
综上,本发明各个实施例至少具有如下效果:
1、在本发明实施例中,该方法基于梯形串联的至少两级结晶器,以及分别与一级结晶器和最高级结晶器相连的冷却器。在该结晶方法中,晶态有机化合物由最高级结晶器逐级向下一级结晶器输送,气态有机化合物由一级结晶器逐级向上一级结晶器输送,同时在晶态有机化合物表面结晶生长,得到晶态有机化合物。随着结晶过程的进行,一级结晶器将得到的晶态有机化合物输送至冷却器进行冷却,以使冷却器将冷却后的晶态有机化合物输出,防止晶态有机化合物在各级结晶器中堆积。同时,冷却器将冷却后的部分晶态有机化合物输送至最高级结晶器,这部分晶态有机化合物作为晶核及冷源,能够使结晶过程循环进行。与现有技术相比,该结晶方法能够自动完成将结晶得到的晶态有机化合物及时移出结晶器,而无需暂停结晶过程,进而能够节省结晶生产过程中的操作时间。
2、在本发明实施例中,利用切向入口在结晶器中形成涡流,使离心力为重力的100-1000倍,增加气态有机化合物与晶态有机化合物之间的传热,提高结晶速度及结晶效果。
3、在本发明实施例中,气态有机化合物由一级结晶器逐级向对应的上一级结晶器输送,晶态有机化合物由最高级结晶器逐级向对应的下一级结晶器输送,气态有机化合物与晶态有机化合物间形成逆流接触,其传热推动力较顺流过程更大,且在串联各级分布均匀,能够大幅降低能耗。
4、在本发明实施例中,结晶器产生的巨大离心力能够使气态有机化合物在结晶器中快速流动,相比于现有技术,其在一定时间内,能够满足更大的气态有机化合物处理量。
5、在本发明实施例中,结晶过程与冷却过程发生在不同的设备中,有利于根据工况调整各级结晶器的温度,实现柔性化的结晶过程。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个······”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
最后需要说明的是:以上所述仅为本发明的较佳实施例,仅用于说明本发明的技术方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,至少两级结晶器之间梯形串联,一级结晶器和最高级结晶器分别与冷却器连接,还包括:
所述最高级结晶器接收所述冷却器输送的晶态有机化合物;
每一级结晶器接收对应的上一级结晶器输送的晶态有机化合物以及对应的下一级结晶器输送的气态有机化合物;
所述每一级结晶器利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶;
所述一级结晶器将结晶得到的晶态有机化合物输送给所述冷却器;
所述冷却器对所述结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,并将部分冷却后的晶态有机化合物输送给所述最高级结晶器,将剩余的晶态有机化合物输出。
2.根据权利要求1所述的气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,进一步包括:所述一级结晶器通过设置于底部的切向入口接收外部输送的气态有机化合物。
3.根据权利要求1所述的气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,
所述利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶,包括:
所述结晶器控制进入其内部的所述气态有机化合物形成涡流;
通过所述涡流携带内部存在的晶态有机化合物由底部向顶部旋转,使所述气态有机化合物在所述晶态有机化合物表面富集生长。
4.根据权利要求1所述的气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,
所述结晶器为旋风分离器,
所述利用内部存在的晶态有机化合物使所述气态有机化合物结晶,包括:
所述旋风分离器利用产生的离心力,控制所述气态有机化合物带动内部存在的晶态有机化合物在其筒体内旋转,使所述气态有机化合物在所述晶态有机化合物表面富集生长。
5.根据权利要求4所述的气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,进一步包括:
所述旋风分离器利用产生的离心力将内部存在的晶态有机化合物甩至所述筒体的边壁,以使内部存在的晶态有机化合物在重力的作用下,通过底端料腿及连接管路进入对应的下一级所述结晶器;
结晶后的所述气态有机化合物通过所述旋风分离器中的升气管进入到对应的上一级所述结晶器。
6.根据权利要求1至5中任一所述的气固多级逆流结晶有机化合物的方法,其特征在于,
所述冷却器对所述结晶得到的晶态有机化合物进行冷却,包括:
所述冷却器利用外部的冷却介质将结晶得到的晶态有机化合物冷却至不高于30℃。
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