CN111375223A - 一种草酸三级真空连续冷却结晶器 - Google Patents

一种草酸三级真空连续冷却结晶器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种草酸三级真空连续冷却结晶器。所述草酸三级真空连续冷却结晶器包括原料罐；管式加热器，所述管式加热器与原料罐通过管道相连接；加热循环泵，所述加热循环泵与管式加热器通过管道相连接；进料泵，所述进料泵与加热循环泵通过管道相连接；一级结晶器，所述一级结晶器与进料泵通过管道相连接；一级浆液泵，所述一级浆液泵与一级结晶器通过管道相连接；二级结晶器，所述二级结晶器与一级浆液泵通过管道相连接；二级浆液泵，所述二级浆液泵与二级结晶器通过管道相连接。本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器具有结晶周期短、晶体体型大、产品纯度高、外形美观、结晶能力高、能耗低的优点。

Description

一种草酸三级真空连续冷却结晶器
技术领域
本发明涉及冷却结晶技术领域，尤其涉及一种草酸三级真空连续冷却结晶器。
背景技术
草酸的粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个晶体中占多大的比例。它可用简单的表格、绘图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响晶浆及其产品的性质和用途。为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。粒度测定方法有多种，常用的有筛析法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。本实验用筛析法测晶体粒度分布。筛析法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法，利用筛分方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50％时的平均粒度。本实验用筛析法测晶体粒度，其实验的目的是：
1、了解筛析法测晶体粒度分布的原理和方法；
2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。
目前草酸的粒度及分布检测尚没有国家标准，依照类似产品的检测办法制定本检测标准，申请作为行业标准。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种结晶周期短、晶体体型大、产品纯度高、外形美观、结晶能力高、能耗低的草酸三级真空连续冷却结晶器。
为解决上述技术问题，本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器包括：原料罐；管式加热器，所述管式加热器与原料罐通过管道相连接；加热循环泵，所述加热循环泵与管式加热器通过管道相连接；进料泵，所述进料泵与加热循环泵通过管道相连接；一级结晶器，所述一级结晶器与进料泵通过管道相连接；一级浆液泵，所述一级浆液泵与一级结晶器通过管道相连接；二级结晶器，所述二级结晶器与一级浆液泵通过管道相连接；二级浆液泵，所述二级浆液泵与二级结晶器通过管道相连接；三级结晶器，所述三级结晶器与二级浆液泵通过管道相连接；出料泵，所述出料泵与三级结晶器通过管道相连接；浆液罐，所述浆液罐与出料泵通过管道相连接；分离干燥机，所述分离干燥机与浆液罐通过管道相连接；母液罐，所述母液罐与分离干燥机通过管道相连接；母液泵，所述母液泵与母液罐通过管道相连接；一级冷凝器，所述一级冷凝器与一级结晶器通过管道相连接；二级冷凝器，所述二级冷凝器与二级结晶器通过管道相连接；三级一次冷凝器，所述三级一次冷凝器与三级结晶器通过管道相连接；三级二次冷凝器，所述三级二次冷凝器与三级一次冷凝器相连接；冷凝水缓冲罐，所述冷凝水缓冲罐与三级二次冷凝器通过管道相连接；冷凝水泵，所述冷凝水泵与冷凝水缓冲罐通过管道相连接；冷凝水罐，所述冷凝水罐与冷凝水泵通过管道相连接；冷凝水外排泵，所述冷凝水外排泵与冷凝水罐通过管道相连接。
优选的，所述一级结晶器、二级结晶器和三级结晶器的底侧分别安装有一级轴流泵、二级轴流泵和三级轴流泵。
优选的，所述三级二次冷凝器上连接有三级一次喷射器和三级二次喷射器。
优选的，所述一级冷凝器通过管道连接有一级液环真空机组，二级冷凝器通过管道连接有二级液环真空机组，三级二次冷凝器通过管道连接有三级液环真空机组。
优选的，所述进料泵的一侧连接有进料备用泵，一级浆液泵一侧连接有一级浆液备用泵，二级浆液泵一侧连接有二级浆液备用泵，出料泵一侧连接有出料备用泵，母液泵的一侧连接有母液备用泵，一级液环真空机组一侧连接有一级备用液环液环真空机组，二级液环真空机组一侧连接有二级备用液环真空机组，三级液环真空机组的一侧连接有三级备用液环真空机组，冷凝水泵的一侧连接有冷凝水备用泵，冷凝水外排泵的一侧连接有冷凝水外排备用泵。
优选的，所述母液泵分别与二级结晶器和三级结晶器通过管道相连接。
优选的，所述管式加热器包括筒体，筒体上设有进液口和出液口，筒体的顶侧安装有电源保护外壳，筒体内安装有电加热管，电加热管的顶端延伸至电源保护外壳内，电加热管呈螺旋状设置。
优选的，所述筒体的顶侧设有下法兰，电源保护外壳的底侧设有上法兰，上法兰与下法兰通过第一螺栓连接，电加热管与上法兰和下法兰均密封连接。
与相关技术相比较，本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器具有如下有益效果：
本发明提供一种草酸三级真空连续冷却结晶器，该设备设计的三级真空连续冷却结晶器将蒸发浓缩至浓度30％温度80℃的草酸溶液连续进入真空结晶器，通过闪蒸部分水分带走热量使得温度降至48℃，同时初步结晶得到草酸晶体，含有一定晶浆比的溶液连续进入三级冷却结晶器，经连续换热冷却结晶，得到大颗粒的草酸晶浆，合乎粒度要求的晶体经稠厚、离心分离、后得到合格的产品，本工艺各个流程均为连续操作，自动化程度高，产品粒度均匀、纯度高，操作费用低、占地面积小，在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用，真空冷却结晶器系列可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的型号和不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。
附图说明
图1为本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器的第一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器的第二实施例中的管式加热器的结构示意图；
图3为图2中的A部分结构示意图；
图中标号：1、原料罐，2、管式加热器，3、加热循环泵，4、进料泵，5、进料备用泵，6、一级结晶器，7、一级浆液泵，8、一级浆液备用泵，9、二级结晶器，10、二级浆液泵，11、二级浆液备用泵，12、三级结晶器，13、出料泵，14、出料备用泵，15、浆液罐，16、分离干燥机，17、母液罐，18、母液泵，19、母液备用泵，20、一级冷凝器，21、二级冷凝器，22、三级一次冷凝器，23、三级二次冷凝器，24、一级液环真空机组，25、一级备用液环液环真空机组，26、二级液环真空机组，27、二级备用液环真空机组，28、三级液环真空机组，29、三级备用液环真空机组，30、冷凝水缓冲罐，31、冷凝水泵，32、冷凝水备用泵，33、冷凝水罐，34、冷凝水外排泵，35、冷凝水外排备用泵，36、筒体，37、下法兰，38、上法兰，39、电源保护外壳，40、第一螺栓，41、电加热管，42、进液口，43、出液口，44、第一通孔，45、第二通孔，46、安装座，47、第二螺栓，48、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例：
请结合参阅图1，在本发明的第一实施例中，草酸三级真空连续冷却结晶器包括：原料罐1；
管式加热器2，所述管式加热器2与原料罐1通过管道相连接；
加热循环泵3，所述加热循环泵3与管式加热器2通过管道相连接；
进料泵4，所述进料泵4与加热循环泵3通过管道相连接；
一级结晶器6，所述一级结晶器6与进料泵4通过管道相连接；
一级浆液泵7，所述一级浆液泵7与一级结晶器6通过管道相连接；
二级结晶器9，所述二级结晶器9与一级浆液泵7通过管道相连接；
二级浆液泵10，所述二级浆液泵10与二级结晶器9通过管道相连接；
三级结晶器12，所述三级结晶器12与二级浆液泵10通过管道相连接；
出料泵13，所述出料泵13与三级结晶器12通过管道相连接；
浆液罐15，所述浆液罐15与出料泵13通过管道相连接；
分离干燥机16，所述分离干燥机16与浆液罐15通过管道相连接；
母液罐17，所述母液罐17与分离干燥机16通过管道相连接；
母液泵18，所述母液泵18与母液罐17通过管道相连接；
一级冷凝器20，所述一级冷凝器20与一级结晶器6通过管道相连接；
二级冷凝器21，所述二级冷凝器21与二级结晶器9通过管道相连接；
三级一次冷凝器22，所述三级一次冷凝器22与三级结晶器12通过管道相连接；
三级二次冷凝器23，所述三级二次冷凝器23与三级一次冷凝器22相连接；
冷凝水缓冲罐30，所述冷凝水缓冲罐30与三级二次冷凝器23通过管道相连接；
冷凝水泵31，所述冷凝水泵31与冷凝水缓冲罐30通过管道相连接；
冷凝水罐33，所述冷凝水罐33与冷凝水泵31通过管道相连接；
冷凝水外排泵34，所述冷凝水外排泵34与冷凝水罐33通过管道相连接。
所述一级结晶器6、二级结晶器9和三级结晶器12的底侧分别安装有一级轴流泵、二级轴流泵和三级轴流泵。
所述三级二次冷凝器23上连接有三级一次喷射器和三级二次喷射器。
所述一级冷凝器20通过管道连接有一级液环真空机组24，二级冷凝器21通过管道连接有二级液环真空机组26，三级二次冷凝器23通过管道连接有三级液环真空机组28。
所述进料泵4的一侧连接有进料备用泵5，一级浆液泵7一侧连接有一级浆液备用泵8，二级浆液泵10一侧连接有二级浆液备用泵11，出料泵13一侧连接有出料备用泵14，母液泵18的一侧连接有母液备用泵19，一级液环真空机组24一侧连接有一级备用液环液环真空机组25，二级液环真空机组26一侧连接有二级备用液环真空机组27，三级液环真空机组28的一侧连接有三级备用液环真空机组29，冷凝水泵31的一侧连接有冷凝水备用泵32，冷凝水外排泵34的一侧连接有冷凝水外排备用泵35。
所述母液泵18分别与二级结晶器9和三级结晶器12通过管道相连接。
与相关技术相比较，本发明提供的草酸三级真空连续冷却结晶器具有如下有益效果：
本发明提供一种草酸三级真空连续冷却结晶器，该设备设计的三级真空连续冷却结晶器将蒸发浓缩至浓度30％温度80℃的草酸溶液连续进入真空结晶器，通过闪蒸部分水分带走热量使得温度降至48℃，同时初步结晶得到草酸晶体，含有一定晶浆比的溶液连续进入三级冷却结晶器，经连续换热冷却结晶，得到大颗粒的草酸晶浆，合乎粒度要求的晶体经稠厚、离心分离、后得到合格的产品，本工艺各个流程均为连续操作，自动化程度高，产品粒度均匀、纯度高，操作费用低、占地面积小，在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用，真空冷却结晶器系列可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的型号和不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。
本发明提供的草酸单级真空连续冷却结晶器的工作原理如下：
使用时，三级真空连续冷却结晶器将蒸发浓缩至浓度30％温度80℃的草酸溶液连续进入真空结晶器，通过闪蒸部分水分带走热量使得温度降至48℃，同时初步结晶得到草酸晶体，含有一定晶浆比的溶液连续进入三级冷却结晶器，经连续换热冷却结晶，得到大颗粒的草酸晶浆，合乎粒度要求的晶体经稠厚、离心分离、后得到合格的产品。具体步骤如下：
1、在开机前必须先开启压缩空气，本设备所有自动阀门均需要压缩空气才能打开(压缩空气压力为0.4—0.8Mpa)；
2、将所有泵机封冷却水打开(这一步非常重要，如果在无冷却水的情况下开机会损坏循环泵机械密封，循环水正常的压力显示为0.2Mpa左右)；
3、检擦设备所有的阀门，关闭设备所有放空阀及排污阀门，开启所有泵的进出口阀门；
4、检查蒸汽压力，缓慢开启蒸汽冷凝水排空阀排空蒸汽冷凝水；
5、将控制柜里面的塑壳式断路器打到“ON”，将需要使用的泵的小型断路和控制电源断路器置ON；
6、点击人机界面进入参数设置画面，将需要设置的参数输入系统(如：加热温度设定值、液位设定值、压力设定值、进料设定值等系统运行参数)；
7、开启冷却水连接的各个泵及管道上的阀门，观察冷却水进水口的压力是否正常(正常的压力显示为0.2Mpa左右，如果显示不正常可能是循环泵故障或者阀门未开启)；
8、开启一级液环真空机组24，巡检设备是否有泄漏(如有泄漏可以听到有空气吸入设备的声音)；
9、当一级结晶器6真空度显示大于-0.085Mpa后开启进料泵4将原液注入一级结晶器6；
10、一级结晶器6物料液位达到设定值后停止进料；
11、二级结晶器9液位达到1M后开启二级结晶器底部的二级轴流泵使料液在二级结晶器9内循环4小时；
12、三级结晶器12物料液位达到设定值后打开蒸汽截止阀；
13、物料在三级结晶器12内循环4小时后开启三级液环真空机组，巡检设备是否有泄漏(如有泄漏可以听到有空气吸入设备的声音)开启清出料泵13将物料输送至浆液桶15；
14、开启浆液桶15上的搅拌机，打开浆液桶15放料阀使物料进入离心干燥机16离心；
15、在设备正常生产时需要对设备的温度、真空度、液位、压力进行巡检。
第二实施例：
基于本申请的第一实施例提供的草酸三级真空连续冷却结晶器，本申请的第二实施例提出另一种草酸三级真空连续冷却结晶器。第二实施例仅仅是第一实施例的优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
下面结合附图和实施方式对本发明的第二实施例作进一步说明。
请结合参阅图2-图3，本实施例与第一实施例的区别在于，所述管式加热器2包括筒体36，筒体36上设有进液口42和出液口43，筒体36的顶侧安装有电源保护外壳39，筒体36内安装有电加热管41，电加热管41的顶端延伸至电源保护外壳39内，电加热管41呈螺旋状设置。
所述筒体36的顶侧螺纹安装有下法兰37，电源保护外壳39的底侧设有上法兰38，上法兰38与下法兰37通过第一螺栓40连接，电加热管41与上法兰38和下法兰37均密封连接。
所述上法兰38的顶侧开设有第一通孔44，下法兰37的顶侧开设有第二通孔45，第一通孔44与第二通孔45相连通，电加热管41的顶端贯穿第一通孔44和第二通孔45，电加热管41上固定套接有安装座46，安装座46与第二通孔45相适配，安装座46通过第二螺栓47与下法兰37螺纹安装，安装座46上安装有多个密封圈48，密封圈48与第二通孔46的内壁密封连接。
通过螺旋式电加热管41能更大的增加与液体的接触面积，加热更快更均匀，避免使用多个直管，浪费材料，通过安装座46，便于对电加热管41进行拆卸，在加热过程中电加热管41上会附着有水垢，长时间会影响电加热管41的加热效率，可对电加热管41进行拆卸清洗。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，包括：
原料罐；
管式加热器，所述管式加热器与原料罐通过管道相连接；
加热循环泵，所述加热循环泵与管式加热器通过管道相连接；
进料泵，所述进料泵与加热循环泵通过管道相连接；
一级结晶器，所述一级结晶器与进料泵通过管道相连接；
一级浆液泵，所述一级浆液泵与一级结晶器通过管道相连接；
二级结晶器，所述二级结晶器与一级浆液泵通过管道相连接；
二级浆液泵，所述二级浆液泵与二级结晶器通过管道相连接；
三级结晶器，所述三级结晶器与二级浆液泵通过管道相连接；
出料泵，所述出料泵与三级结晶器通过管道相连接；
浆液罐，所述浆液罐与出料泵通过管道相连接；
分离干燥机，所述分离干燥机与浆液罐通过管道相连接；
母液罐，所述母液罐与分离干燥机通过管道相连接；
母液泵，所述母液泵与母液罐通过管道相连接；
一级冷凝器，所述一级冷凝器与一级结晶器通过管道相连接；
二级冷凝器，所述二级冷凝器与二级结晶器通过管道相连接；
三级一次冷凝器，所述三级一次冷凝器与三级结晶器通过管道相连接；
三级二次冷凝器，所述三级二次冷凝器与三级一次冷凝器相连接；
冷凝水缓冲罐，所述冷凝水缓冲罐与三级二次冷凝器通过管道相连接；
冷凝水泵，所述冷凝水泵与冷凝水缓冲罐通过管道相连接；
冷凝水罐，所述冷凝水罐与冷凝水泵通过管道相连接；
冷凝水外排泵，所述冷凝水外排泵与冷凝水罐通过管道相连接。
2.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述一级结晶器、二级结晶器和三级结晶器的底侧分别安装有一级轴流泵、二级轴流泵和三级轴流泵。
3.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述三级二次冷凝器上连接有三级一次喷射器和三级二次喷射器。
4.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述一级冷凝器通过管道连接有一级液环真空机组，二级冷凝器通过管道连接有二级液环真空机组，三级二次冷凝器通过管道连接有三级液环真空机组。
5.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述进料泵的一侧连接有进料备用泵，一级浆液泵一侧连接有一级浆液备用泵，二级浆液泵一侧连接有二级浆液备用泵，出料泵一侧连接有出料备用泵，母液泵的一侧连接有母液备用泵，一级液环真空机组一侧连接有一级备用液环液环真空机组，二级液环真空机组一侧连接有二级备用液环真空机组，三级液环真空机组的一侧连接有三级备用液环真空机组，冷凝水泵的一侧连接有冷凝水备用泵，冷凝水外排泵的一侧连接有冷凝水外排备用泵。
6.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述母液泵分别与二级结晶器和三级结晶器通过管道相连接。
7.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述浆液罐和母液罐内均设有搅拌装置。
8.根据权利要求1所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述管式加热器包括筒体，筒体上设有进液口和出液口，筒体的顶侧安装有电源保护外壳，筒体内安装有电加热管，电加热管的顶端延伸至电源保护外壳内。
9.根据权利要求8所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述电加热管呈螺旋状设置。
10.根据权利要求8所述的草酸三级真空连续冷却结晶器，其特征在于，所述所述筒体的顶侧螺纹安装有下法兰，电源保护外壳的底侧设有上法兰，上法兰与下法兰通过第一螺栓连接，电加热管与上法兰和下法兰均密封连接，所述上法兰的顶侧开设有第一通孔，下法兰的顶侧开设有第二通孔，第一通孔与第二通孔相连通，电加热管的顶端贯穿第一通孔和第二通孔，电加热管上固定套接有安装座，安装座与第二通孔相适配，安装座通过第二螺栓与下法兰螺纹安装，安装座上安装有多个密封圈，密封圈与第二通孔的内壁密封连接。
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