CN111013182B - 一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无机盐高效结晶提纯装置，包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器，高温结晶釜、低温结晶釜均嵌于承载机架，高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通。其结晶方法包括设备组装，设备预制，初步结晶作业，重结晶作业及结晶收集等五个步骤。本发明一方面具有极高的集成化成都和模块化程度，结晶方式灵活，且结晶作业过程中热交换效率高；另一方面在结晶作业过程中，有效的提高了热交换效率和热能循环利用效率，有效降低结晶作业运行能耗。

Description

一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法

技术领域

本发明涉及一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法，属化工设备技术领域。

背景技术

目前在众多化工生产活动中，均需要对溶液中溶解的各类无机盐通过结晶方式析出，从而得到无机盐晶体、固体类型的产品或原料，在实际结晶生产活动中，当前所使用的结晶设备往往均是通过采用的高温蒸发或低温析出两种方式进行结晶作业，如专利申请号为“2014101385389”的“无机盐结晶大粒径盐工艺及其设备”及专利申请号为“2018109925082 ”的“一种含结晶水的无机盐的微波脱水方法”等结晶设备及工艺，虽然可以一定程度满足当前无机盐结晶作业的需要，但结晶效率低下，结晶后参与溶液中无机盐浓度相对较高，在造成严重物料浪费的同时，也以对周边环境造成严重的污染，且当前所使用的这些结晶设备在运行时也存在结晶手段单一，且设备机构复杂，运行能耗高等缺陷，尤其是涉及到高温蒸发时，当前传统的结晶设备加热效率低下，热能浪费现象严重，进一步影响了结晶作业的效率和成本。

因此，针对这一现状，迫切需要开发一种无机盐结晶设备及方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种无机盐高效结晶提纯装置及结晶方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种无机盐高效结晶提纯装置，包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路，承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，高温结晶釜、低温结晶釜均至少一个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，高温结晶釜、低温结晶釜轴线与承载机架轴线平行分布，高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，其中高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通，空气涡流管和空气增压泵均嵌于承载机架内，且空气增压泵与空气涡流管进气口连通，增压泵、循环泵均至少一个，与承载机架上端面连接，其中增压泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜连通，循环泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜下端面连接，驱动电路与承载机架侧表面连接，并分别与高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气增压泵电气连接。

进一步的，所述的高温结晶釜包括承载腔、密封盖、导流柱、导向轴、旋转台、结晶盘、远红外辐照加热装置，其中所述承载腔上端面通过至少三个升降驱动机构与密封盖连接，所述承载腔自上向下均分为预热段和重结晶段，所述预热段位于重结晶段正上方并同轴分布，且所述重结晶段为倒置圆锥体结构，所述重结晶段对应的承载腔底部设排液口，所述排液口与导流管连通并与承载腔同轴分布，所述密封盖设一个与密封盖同轴分布的加液口，所述加液口与导流管连通，所述导流柱为与承载腔同轴分布的筛管结构，嵌于预热段内，其上端面与密封盖下端面连接并与加液口连通，下端面与旋转台连接并同轴分布，所述导向轴嵌于重结晶段内，其上端面与旋转台连接并同轴分布，所述预热段对应的承载腔侧壁内表面设至少两个换热器和若干远红外辐照加热装置，所述换热器和远红外辐照加热装置均环绕预热段轴线均布，所述结晶盘若干，环绕承载腔轴线均布，并分别与导流柱及导向轴外侧面连接，且所述结晶盘上端面与承载腔轴线呈30°—90°夹角，所述旋转台、远红外辐照加热装置及升降驱动机构均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的结晶盘前端面与承载腔侧壁间间距不小于10毫米，且沿承载腔轴线自上而下分布的相邻两个结晶盘间间隔分布，所述结晶盘包括承载龙骨、承载网板、成型柱、微波加热装置、超声波振荡机构，所述承载龙骨为横断面呈“H”型槽状框架结构，所述承载网板共两个，嵌于承载龙骨上端面和下端面槽体的底部，并与承载龙骨同轴分布，所述成型柱若干，环绕承载龙骨轴线均布，并分别与各承载网板垂直连接，所述微波加热装置、超声波振荡机构均至少两个，嵌于两承载网板之间位置的承载龙骨内，并环绕承载网板轴线均布。

进一步的，所述的成型柱为圆柱、棱柱、圆台及棱台结构中的任意一种，相邻两个成型柱间间距不小于5毫米，成型柱前端面均位于承载龙骨的槽体内，且成型柱前端面与承载龙骨端面间间距为0至承载龙骨槽体深度的1/3。

进一步的，所述的低温结晶釜包括罐体、承载架、过滤网、半导体制冷机构，其中所述罐体为密闭腔体结构，其上端面设至一个回流口，下端面设至少一个引流口，所述回流口和引流口均与罐体同轴分布，并分别与导流管连通，所述承载架嵌于罐体内，并为与罐体同轴分布的框架结构，所述承载架通过滑槽与罐体侧壁滑动连接，所述过滤网若干，嵌于承载架内并与承载架同轴分布，且各过滤网网孔从引流口向回流口方向依次递减，所述罐体侧壁内表面设至少两个换热器和若干半导体制冷机构，所述换热器和半导体制冷机构环绕罐体轴线均布，且半导体制冷机构与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个温度传感器，且高温结晶釜、低温结晶釜与导流管连接位置处均设一个控制阀，所述增压泵、循环泵与导流管间通过三通阀连通，所述空气增压泵通过三通阀分别与高温结晶釜、低温结晶釜内的换气热及外部空气环境连通，所述控制阀和三通阀均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述驱动电路为基于可编程控制器、工业计算机中的任意一种为基础的电路系统。

一种基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，包括以下步骤：

S1，设备组装，首先对承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路组装装配,然后通过承载机架将装配后的本发明定位在指定工作位置，然后将增压泵、循环泵通过三通阀另与外部物料供给系统连通，最后将驱动电路与外部电源系统电气连接，从而完成本发明装配；

S2，设备预制，完成S1步骤后，首先由驱动电路同时驱动高温结晶釜、低温结晶釜及空气增压泵运行，一方面高温结晶釜利用自身的远红外辐照加热装置进行辅助预热，低温结晶釜利用自身的半导体制冷机构进行辅助降温，然后将空气增压泵对外部空气、高温结晶釜、低温结晶釜内换热器的经过预热和降温的空气进行增压后输送至空气涡流管内，并通过空气涡流管对高压气流处理得到一部分高温气流和一部分低温气流，并使高温气流通过换热器对高温结晶釜进行强制加热，由低温气流通过换热器对低温结晶釜进行强制降温，并当高温结晶釜、低温结晶釜内温度达到结晶作业需要后即可进行后续作业；

S3，初步结晶作业，完成S2步骤后，一方面增压泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至高温结晶釜内进行高温结晶；另一方面通过循环泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至低温结晶釜进行低温结晶，从而达到初步结晶作业的需要；

S4，重结晶作业，经过S3步骤初步结晶后，高温结晶釜内的高温溶液从高温结晶釜底部排除并在循环泵驱动下随对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液一同输送至低温结晶釜中，高温溶液进入低温结晶釜后急速降温冷却，达到溶液内无机盐快速析出结晶的目的，同时经过低温结晶釜处理后的低溶液随S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液再次返回至高温结晶釜中，使得低温溶液快速升温，提高溶液蒸发效率从而达到快速对溶液进行浓缩结晶作业的目的。

S4，结晶收集，完成结晶作业后，将高温结晶釜、低温结晶釜中残留溶液排出，然后对高温结晶釜、低温结晶釜内析出的晶体进行收集存放，即可得到成品无机盐晶体。

进一步的，所述的S3和S4步骤中：

高温结晶釜结晶运行时，高压溶液通过加液口直接输送至导流柱内，然后通过导流柱侧表面的筛孔形成液雾直接喷淋均布至承载腔内，并包覆与结晶盘表面，部分液雾落入到承载腔底部收集，另一部分直接在承载腔高温环境下液雾快速升温蒸发，从而使液雾中无机盐结晶析出并附着在结晶盘表面；落入到承载腔内的高温溶液通过高温蒸发提高溶液浓度，进一步提高无机盐结晶析出效率；经过结晶处理后剩余的高温溶液在循环泵驱动下从高温结晶釜中排出并输送至低温结晶釜中；

低温结晶釜结晶运行时，高浓度高温溶液从高温结晶釜直接输送至低温结晶釜内并沿低温结晶釜轴线流动，在流动过程中通过低温结晶釜进行快速降温，通过剧烈降温促使溶液发生凝华现象，从而使溶液中无机盐快速结晶析出，结晶析出的无机盐晶体侧附着在承载机架、过滤网表面，经过低温结晶釜结晶降温后的溶液在增压泵驱动下再次返回高温结晶釜进行结晶运行。

进一步的，所述的S3和S4步骤中，高温结晶釜工作温度为100℃—180℃，压力为1.2—2.5倍标准大气压；低温结晶釜工作温度-10—10℃，压力为0.5—1.1倍标准大气压。

本发明较传统的结晶设备，一方面具有极高的集成化成都和模块化程度，结晶方式灵活，且结晶作业过程中热交换效率高，调温作业灵活方便且调温范围广，可极大的提高结晶作业的工作效率的同时，可有效的提高溶液中无机盐结晶析出量，降低结晶后溶液中参与无机盐含量，防止物料浪费的同时降低环境污染危害；另一方面在结晶作业过程中，有效的提高了热交换效率和热能循环利用效率，在提高结晶析出同时，有效降低结晶作业运行能耗，从而达到提高结晶作业效率和质量的同时，有效降低结晶作业运行成本的目的。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为高温结晶釜局部结构示意图；

图3为结晶盘局部结构示意图；

图4为低温结晶釜结构示意图；

图5为本发明结晶方法流程图。

具体实施方式

如图1—4所示一种无机盐高效结晶提纯装置，包括承载机架1、高温结晶釜2、低温结晶釜3、增压泵4、循环泵5、空气涡流管6、空气增压泵7、换热器8及驱动电路9，承载机架1为轴线与水平面垂直分布的框架结构，高温结晶釜2、低温结晶釜3均至少一个，嵌于承载机架1内并环绕承载机架1轴线均布，高温结晶釜2、低温结晶釜3轴线与承载机架1轴线平行分布，高温结晶釜2、低温结晶釜3内均设至少一个换热器8，其中高温结晶釜2内的换热器8通过导流管10与空气涡流管6高温出气口连通，低温结晶釜3内的换热器8通过导流管10与空气涡流管6低温出气口连通，空气涡流管6和空气增压泵7均嵌于承载机架1内，且空气增压泵7与空气涡流管6进气口连通，增压泵4、循环泵5均至少一个，与承载机架1上端面连接，其中增压泵4通过导流管10分别与高温结晶釜2、低温结晶釜3连通，循环泵5通过导流管分别与高温结晶釜2、低温结晶釜3下端面连接，驱动电路9与承载机架1侧表面连接，并分别与高温结晶釜2、低温结晶釜3、增压泵4、循环泵5、空气增压泵7电气连接。

重点说明的，所述的高温结晶釜2包括承载腔21、密封盖22、导流柱23、导向轴24、旋转台25、结晶盘26、远红外辐照加热装置27，其中所述承载腔21上端面通过至少三个升降驱动机构11与密封盖22连接，所述承载腔21自上向下均分为预热段101和重结晶段102，所述预热段101位于重结晶段102正上方并同轴分布，且所述重结晶段102为倒置圆锥体结构，所述重结晶段102对应的承载腔21底部设排液口103，所述排液口与导流管10连通并与承载腔21同轴分布，所述密封盖22设一个与密封盖22同轴分布的加液口12，所述加液口12与导流管10连通，所述导流柱23为与承载腔21同轴分布的筛管结构，嵌于预热段101内，其上端面与密封盖22下端面连接并与加液口12连通，下端面与旋转台25连接并同轴分布，所述导向轴24嵌于重结晶段102内，其上端面与旋转台25连接并同轴分布，所述预热段101对应的承载腔21侧壁内表面设至少两个换热器8和若干远红外辐照加热装置27，所述换热器8和远红外辐照加热装置27均环绕预热段101轴线均布，所述结晶盘26若干，环绕承载腔21轴线均布，并分别与导流柱23及导向轴24外侧面连接，且所述结晶盘26上端面与承载腔21轴线呈30°—90°夹角，所述旋转台25、远红外辐照加热装置27及升降驱动机构均与驱动电路9电气连接。

进一步优化的，所述的结晶盘26前端面与承载腔21侧壁间间距不小于10毫米，且沿承载腔21轴线自上而下分布的相邻两个结晶盘26间间隔分布，所述结晶盘26包括承载龙骨261、承载网板262、成型柱263、微波加热装置264、超声波振荡机构265，所述承载龙骨261为横断面呈“H”型槽状框架结构，所述承载网板262共两个，嵌于承载龙骨261上端面和下端面槽体的底部，并与承载龙骨261同轴分布，所述成型柱263若干，环绕承载龙骨261轴线均布，并分别与各承载网板262垂直连接，所述微波加热装置264、超声波振荡机构265均至少两个，嵌于两承载网板262之间位置的承载龙骨261内，并环绕承载网板262轴线均布。

进一步优化的，所述的成型柱263为圆柱、棱柱、圆台及棱台结构中的任意一种，相邻两个成型柱间间距不小于5毫米，成型柱263前端面均位于承载龙骨261的槽体内，且成型柱263前端面与承载龙骨261端面间间距为0至承载龙骨槽体深度的1/3。

与此同时，所述的低温结晶釜3包括罐体31、承载架32、过滤网33、半导体制冷机构34，其中所述罐体31为密闭腔体结构，其上端面设至一个回流口35，下端面设至少一个引流口36，所述回流口35和引流口36均与罐体31同轴分布，并分别与导流管10连通，所述承载架32嵌于罐体31内，并为与罐体31同轴分布的框架结构，所述承载架32通过滑槽37与罐体31侧壁滑动连接，所述过滤网33若干，嵌于承载架32内并与承载架32同轴分布，且各过滤网33网孔从引流口36向回流口35方向依次递减，所述罐体31侧壁内表面设至少两个换热器8和若干半导体制冷机构34，所述换热器8和半导体制冷机构34环绕罐体31轴线均布，且半导体制冷机构34与驱动电路9电气连接。

本实施例中，所述的高温结晶釜2、低温结晶釜3内均设至少一个温度传感器13，且高温结晶釜2、低温结晶釜3与导流管10连接位置处均设一个控制阀14，所述增压泵4、循环泵5与导流管10间通过三通阀15连通，所述空气增压泵7通过三通阀15分别与高温结晶釜2、低温结晶釜3内的换气热8及外部空气环境连通，所述控制阀14和三通阀15均与驱动电路9电气连接。

本实施例中，所述驱动电路9为基于可编程控制器、工业计算机中的任意一种为基础的电路系统。

如图5所示，一种基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，包括以下步骤：

S1，设备组装，首先对承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路组装装配,然后通过承载机架将装配后的本发明定位在指定工作位置，然后将增压泵、循环泵通过三通阀另与外部物料供给系统连通，最后将驱动电路与外部电源系统电气连接，从而完成本发明装配；

S2，设备预制，完成S1步骤后，首先由驱动电路同时驱动高温结晶釜、低温结晶釜及空气增压泵运行，一方面高温结晶釜利用自身的远红外辐照加热装置进行辅助预热，低温结晶釜利用自身的半导体制冷机构进行辅助降温，然后将空气增压泵对外部空气、高温结晶釜、低温结晶釜内换热器的经过预热和降温的空气进行增压后输送至空气涡流管内，并通过空气涡流管对高压气流处理得到一部分高温气流和一部分低温气流，并使高温气流通过换热器对高温结晶釜进行强制加热，由低温气流通过换热器对低温结晶釜进行强制降温，并当高温结晶釜、低温结晶釜内温度达到结晶作业需要后即可进行后续作业；

S3，初步结晶作业，完成S2步骤后，一方面增压泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至高温结晶釜内进行高温结晶；另一方面通过循环泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至低温结晶釜进行低温结晶，从而达到初步结晶作业的需要；

S4，重结晶作业，经过S3步骤初步结晶后，高温结晶釜内的高温溶液从高温结晶釜底部排除并在循环泵驱动下随对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液一同输送至低温结晶釜中，高温溶液进入低温结晶釜后急速降温冷却，达到溶液内无机盐快速析出结晶的目的，同时经过低温结晶釜处理后的低溶液随S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液再次返回至高温结晶釜中，使得低温溶液快速升温，提高溶液蒸发效率从而达到快速对溶液进行浓缩结晶作业的目的。

S4，结晶收集，完成结晶作业后，将高温结晶釜、低温结晶釜中残留溶液排出，然后对高温结晶釜、低温结晶釜内析出的晶体进行收集存放，即可得到成品无机盐晶体。

其中在进行无机盐晶体采集时，可通过驱动结晶盘中超声波振荡机构运行，对结晶盘进行高频震动，提高晶体与结晶盘脱离效率，提高无机盐晶体采集效率。

需要说明的，所述的S3和S4步骤中：

高温结晶釜结晶运行时，高压溶液通过加液口直接输送至导流柱内，然后通过导流柱侧表面的筛孔形成液雾直接喷淋均布至承载腔内，并包覆与结晶盘表面，部分液雾落入到承载腔底部收集，另一部分直接在承载腔高温环境下液雾快速升温蒸发，从而使液雾中无机盐结晶析出并附着在结晶盘表面；落入到承载腔内的高温溶液通过高温蒸发提高溶液浓度，进一步提高无机盐结晶析出效率；经过结晶处理后剩余的高温溶液在循环泵驱动下从高温结晶釜中排出并输送至低温结晶釜中；

同时在溶液包覆在结晶盘外表面并进行无机盐结晶析出时，一方面通过结晶盘上的各成型柱对结晶晶体生长方向进行导向，同时通过超声波振荡机构对处于结晶状态的溶液进行高频振荡，通过振荡达到对结晶状态中的无机盐离子进行均布和结晶方向调整，从而达到提高结晶效率、晶体质量的目的，并有助于提高后续对结晶无机盐收集的工作效率；另一方面通过微波加热装置对结晶盘整体进行加热，同时另对结晶盘周边溶液进行强化加热，进一步提高结晶析出作业效率；

低温结晶釜结晶运行时，高浓度高温溶液从高温结晶釜直接输送至低温结晶釜内并沿低温结晶釜轴线流动，在流动过程中通过低温结晶釜进行快速降温，通过剧烈降温促使溶液发生凝华现象，从而使溶液中无机盐快速结晶析出，结晶析出的无机盐晶体侧附着在承载机架、过滤网表面，经过低温结晶釜结晶降温后的溶液在增压泵驱动下再次返回高温结晶釜进行结晶运行。

进一步优化的，所述的S3和S4步骤中，高温结晶釜工作温度为100℃—180℃，压力为1.2—2.5倍标准大气压；低温结晶釜工作温度-10—10℃，压力为0.5—1.1倍标准大气压。

本发明较传统的结晶设备，一方面具有极高的集成化成都和模块化程度，结晶方式灵活，且结晶作业过程中热交换效率高，调温作业灵活方便且调温范围广，可极大的提高结晶作业的工作效率的同时，可有效的提高溶液中无机盐结晶析出量，降低结晶后溶液中参与无机盐含量，防止物料浪费的同时降低环境污染危害；另一方面在结晶作业过程中，有效的提高了热交换效率和热能循环利用效率，在提高结晶析出同时，有效降低结晶作业运行能耗，从而达到提高结晶作业效率和质量的同时，有效降低结晶作业运行成本的目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的无机盐高效结晶提纯装置包括承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路，所述承载机架为轴线与水平面垂直分布的框架结构，所述高温结晶釜、低温结晶釜均至少一个，嵌于承载机架内并环绕承载机架轴线均布，所述高温结晶釜、低温结晶釜轴线与承载机架轴线平行分布，所述高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个换热器，其中高温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管高温出气口连通，低温结晶釜内的换热器通过导流管与空气涡流管低温出气口连通，所述空气涡流管和空气增压泵均嵌于承载机架内，且空气增压泵与空气涡流管进气口连通，所述增压泵、循环泵均至少一个，与承载机架上端面连接，其中所述增压泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜连通，所述循环泵通过导流管分别与高温结晶釜、低温结晶釜下端面连接，所述驱动电路与承载机架侧表面连接，并分别与高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气增压泵电气连接；所述的高温结晶釜包括承载腔、密封盖、导流柱、导向轴、旋转台、结晶盘、远红外辐照加热装置，其中所述承载腔上端面通过至少三个升降驱动机构与密封盖连接，所述承载腔自上向下均分为预热段和重结晶段，所述预热段位于重结晶段正上方并同轴分布，且所述重结晶段为倒置圆锥体结构，所述重结晶段对应的承载腔底部设排液口，所述排液口与导流管连通并与承载腔同轴分布，所述密封盖设一个与密封盖同轴分布的加液口，所述加液口与导流管连通，所述导流柱为与承载腔同轴分布的筛管结构，嵌于预热段内，其上端面与密封盖下端面连接并与加液口连通，下端面与旋转台连接并同轴分布，所述导向轴嵌于重结晶段内，其上端面与旋转台连接并同轴分布，所述预热段对应的承载腔侧壁内表面设至少两个换热器和若干远红外辐照加热装置，所述换热器和远红外辐照加热装置均环绕预热段轴线均布，所述结晶盘若干，环绕承载腔轴线均布，并分别与导流柱及导向轴外侧面连接，且所述结晶盘上端面与承载腔轴线呈30°—90°夹角，所述旋转台、远红外辐照加热装置及升降驱动机构均与驱动电路电气连接；的结晶盘前端面与承载腔侧壁间间距不小于10毫米，且沿承载腔轴线自上而下分布的相邻两个结晶盘间间隔分布，所述结晶盘包括承载龙骨、承载网板、成型柱、微波加热装置、超声波振荡机构，所述承载龙骨为横断面呈“H”型槽状框架结构，所述承载网板共两个，嵌于承载龙骨上端面和下端面槽体的底部，并与承载龙骨同轴分布，所述成型柱若干，环绕承载龙骨轴线均布，并分别与各承载网板垂直连接，所述微波加热装置、超声波振荡机构均至少两个，嵌于两承载网板之间位置的承载龙骨内，并环绕承载网板轴线均布。

2.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的成型柱为圆柱、棱柱、圆台及棱台结构中的任意一种，相邻两个成型柱间间距不小于5毫米，成型柱前端面均位于承载龙骨的槽体内，且成型柱前端面与承载龙骨端面间间距为0至承载龙骨槽体深度的1/3。

3.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的低温结晶釜包括罐体、承载架、过滤网、半导体制冷机构，其中所述罐体为密闭腔体结构，其上端面设至一个回流口，下端面设至少一个引流口，所述回流口和引流口均与罐体同轴分布，并分别与导流管连通，所述承载架嵌于罐体内，并为与罐体同轴分布的框架结构，所述承载架通过滑槽与罐体侧壁滑动连接，所述过滤网若干，嵌于承载架内并与承载架同轴分布，且各过滤网网孔从引流口向回流口方向依次递减，所述罐体侧壁内表面设至少两个换热器和若干半导体制冷机构，所述换热器和半导体制冷机构环绕罐体轴线均布，且半导体制冷机构与驱动电路电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述的高温结晶釜、低温结晶釜内均设至少一个温度传感器，且高温结晶釜、低温结晶釜与导流管连接位置处均设一个控制阀，所述增压泵、循环泵与导流管间通过三通阀连通，所述空气增压泵通过三通阀分别与高温结晶釜、低温结晶釜内的换气热及外部空气环境连通，所述控制阀和三通阀均与驱动电路电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置，其特征在于：所述驱动电路为基于可编程控制器、工业计算机中的任意一种为基础的电路系统。

6.基于权利要求1所述的一种无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，其特征在于，所述的基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法包括以下步骤：

S1，设备组装，首先对承载机架、高温结晶釜、低温结晶釜、增压泵、循环泵、空气涡流管、空气增压泵、换热器及驱动电路组装装配,然后通过承载机架将装配后的本发明定位在指定工作位置，然后将增压泵、循环泵通过三通阀另与外部物料供给系统连通，最后将驱动电路与外部电源系统电气连接，从而完成本发明装配；

S2，设备预制，完成S1步骤后，首先由驱动电路同时驱动高温结晶釜、低温结晶釜及空气增压泵运行，一方面高温结晶釜利用自身的远红外辐照加热装置进行辅助预热，低温结晶釜利用自身的半导体制冷机构进行辅助降温，然后将空气增压泵对外部空气、高温结晶釜、低温结晶釜内换热器的经过预热和降温的空气进行增压后输送至空气涡流管内，并通过空气涡流管对高压气流处理得到一部分高温气流和一部分低温气流，并使高温气流通过换热器对高温结晶釜进行强制加热，由低温气流通过换热器对低温结晶釜进行强制降温，并当高温结晶釜、低温结晶釜内温度达到结晶作业需要后即可进行后续作业；

S3，初步结晶作业，完成S2步骤后，一方面增压泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至高温结晶釜内进行高温结晶；另一方面通过循环泵通过三通阀对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液进行增压作业，并在增压后输送至低温结晶釜进行低温结晶，从而达到初步结晶作业的需要；

S4，重结晶作业，经过S3步骤初步结晶后，高温结晶釜内的高温溶液从高温结晶釜底部排除并在循环泵驱动下随对S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液一同输送至低温结晶釜中，高温溶液进入低温结晶釜后急速降温冷却，达到溶液内无机盐快速析出结晶的目的，同时经过低温结晶釜处理后的低溶液随S1步骤连接的外部物料供给系统中的溶液再次返回至高温结晶釜中，使得低温溶液快速升温，提高溶液蒸发效率从而达到快速对溶液进行浓缩结晶作业的目的；

S5，结晶收集，完成结晶作业后，将高温结晶釜、低温结晶釜中残留溶液排出，然后对高温结晶釜、低温结晶釜内析出的晶体进行收集存放，即可得到成品无机盐晶体。

7.根据权利要求6所述的一种基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，其特征在于：所述的S3和S4步骤中：

高温结晶釜结晶运行时，高压溶液通过加液口直接输送至导流柱内，然后通过导流柱侧表面的筛孔形成液雾直接喷淋均布至承载腔内，并包覆与结晶盘表面，部分液雾落入到承载腔底部收集，另一部分直接在承载腔高温环境下液雾快速升温蒸发，从而使液雾中无机盐结晶析出并附着在结晶盘表面；落入到承载腔内的高温溶液通过高温蒸发提高溶液浓度，进一步提高无机盐结晶析出效率；经过结晶处理后剩余的高温溶液在循环泵驱动下从高温结晶釜中排出并输送至低温结晶釜中；

低温结晶釜结晶运行时，高浓度高温溶液从高温结晶釜直接输送至低温结晶釜内并沿低温结晶釜轴线流动，在流动过程中通过低温结晶釜进行快速降温，通过剧烈降温促使溶液发生凝华现象，从而使溶液中无机盐快速结晶析出，结晶析出的无机盐晶体侧附着在承载机架、过滤网表面，经过低温结晶釜结晶降温后的溶液在增压泵驱动下再次返回高温结晶釜进行结晶运行。

8.根据权利要求6所述的一种基于无机盐高效结晶提纯装置的结晶方法，其特征在于：所述的S3和S4步骤中，高温结晶釜工作温度为100℃—180℃，压力为1.2—2.5倍标准大气压；低温结晶釜工作温度-10—10℃，压力为0.5—1.1倍标准大气压。

Images