CN115569398A - 一种板式降膜纯化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式降膜纯化系统，包括多组换热模块以及分别位于所述换热模块顶部与底部的循环溶液进口和循环溶液出口；所述换热模块包括设置在壳体内的板片组，所述板片组包括多个竖直阵列设置的换热板，相邻两个所述换热板间留有供目标溶液流通并与换热板内部的冷却介质之间形成热交换的限定空间，所述循环溶液进口与循环溶液出口之间通过循环模块相连通，以使目标溶液循环换热。本发明在节约能源的同时有效提高提纯过程中的换热效率，保证产品的提纯质量并降低企业的生产成本。

Description

一种板式降膜纯化系统

技术领域

本发明涉及工业产品结晶纯化领域，尤其涉及一种板式降膜纯化系统。

背景技术

通过人工合成或者天然来源提取得到的功能性产品和物料，在生物、医药、化妆以及日用品等领域中具有广泛的应用。这些产物的纯度水平和其应用需求密切相关，比如，食品级纯度、药用级纯度、电子工业品纯度的要求都明显不同。业界一般通过分级萃取、精馏、结晶纯化等方式进行精制纯化。特别是结晶纯化方法，因其操作简单，精制效率高，被广泛用于生物医药，功能食品，日化用品的原料精制工艺中。同时，精制纯化的方法和效果往往和专属的纯化设备具有相关性。

大部分现有的结晶纯化装置在产品使用提纯时，所需要的能耗较大，且经济性差，无法保证提纯的产品的质量。因此，需要设计一种板式降膜纯化系统来解决上述问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种板式降膜纯化系统，在节约能源的同时有效提高提纯过程中的换热效率，保证产品的提纯质量并降低企业的生产成本。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种板式降膜纯化系统，包括多组换热模块以及分别位于所述换热模块顶部与底部的循环溶液进口和循环溶液出口；所述换热模块包括设置在壳体内的板片组，所述板片组包括多个竖直阵列设置的换热板，相邻两个所述换热板间留有供目标溶液流通并与换热板内部的冷却介质之间形成热交换的限定空间，目标溶液在重力作用下流经上述限定空间，无需增加动力设备，能够有效的减少能耗；所述循环溶液进口与循环溶液出口之间通过循环模块相连通，以使目标溶液循环换热，经过多个换热模块的目标溶液通过循环模块实现多次循环热交换，达到将目标溶液降低到目标温度结晶的目的。

进一步的，所述壳体底部与顶部分别设置有制冷剂入口以及制冷剂出口，冷却介质通过制冷剂入口进入换热板内并通过制冷剂出口流出，与通过重力自上而下流动的目标溶液间形成逆流热交换，冷却介质与目标溶液的流动方向相反，不单可以降低目标溶液的温度，也可以进一步提高目标溶液降温的速度，且目标溶液通过重力作用流动换热，无需增加动力设备，能够有效的减少能耗。

进一步的，还包括制冷模块以及制冷剂输送泵，所述制冷模块包括蒸发器、压缩机以及节流阀，通过所述制冷剂入口、制冷剂出口、制冷剂输送泵以及制冷模块以使冷却介质循环使用，减少目标溶液换热降温的成本损耗，避免不必要的浪费。

进一步的，多组所述换热模块自上而下堆叠设置，且内部相互连通，所述换热模块底部设置有排污口，通过设置的多组相互连通的换热模块能够提高目标溶液的换热效率，对目标溶液的温度进行有效控制，以使目标溶液在换热模块内结晶提纯，通过设置排污口便于将在目标溶液结晶提纯完成后，因清洗换热模块内部而残留的污水排出。

进一步的，位于最顶部换热模块上的循环溶液进口与位于最底部换热模块上的循环溶液出口间通过输送管道相连接，使目标溶液经过多组换热模块的逆流热交换，有效提高目标溶液换热降温的效率。

进一步的，所述输送管道上靠近循环溶液出口的一端设置有过滤器，通过所述过滤器将结晶体过滤，将结晶体与目标溶液分离，便于后续将结晶体送至下一级设备提纯。

进一步的，所述换热模块还包括分别位于壳体顶部与底部的上部水箱以及下部水箱，相邻两个换热模块间通过支座相连接，所述壳体顶部与四周均设置有可打开的箱盖，所述箱盖上设置有便于拉动的拉手，通过拉开拉手打开箱盖，便于在目标溶液结晶纯化后对壳体内部进行清理。

进一步的，所述板片组还包括水平固设在壳体内壁四周的定位放置架，所述定位放置架上开设有若干供所述换热板放置的卡槽，通过卡槽对所述板片组的放置位置进行定位，可根据需要换热结晶的目标溶液量调整板片组内换热板的数量，提高该设备的应用范围。

进一步的，所述上部水箱与板片组之间水平设置有布膜器，所述布膜器自上而下依次设置有布膜堰以及布膜盘，所述布膜堰与布膜盘上均阵列有多个布膜孔，通过设置所述布膜器使流入上部水箱的目标溶液能够均匀下落至板片组。

本发明的有益效果：

本发明通过多个换热模块、循环溶液进口、循环溶液出口以及循环模块的相互配合，通过设置多组换热模块有效提高目标溶液与板片组内的冷却介质之间的热交换，增加目标溶液的提纯效率；经过多个换热模块的目标溶液通过循环模块实现多次循环热交换，达到将目标溶液降低到目标温度结晶的目的，保证工作人员能够精确的控制目标溶液的温度。

附图说明

图1为本发明一实施例的整体结构主视图；

图2为本发明一实施例的换热模块结构轴侧图；

图3为本发明一实施例的布膜器结构示意图；

图中：1、换热模块；101、壳体；102、上部水箱；103、下部水箱；104、支座；105、板片组；1051、换热板；1052、定位放置架；106、箱盖；107、拉手；2、循环溶液进口；3、布膜器；31、布膜堰；32、布膜盘；33、布膜孔；4、制冷剂入口；5、制冷剂出口；6、循环溶液出口；7、排污口；8、制冷模块；81、制冷剂输送泵；82、蒸发器；83、压缩机；84、节流阀；9、循环模块；91、输送管道；10、过滤器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1至3所示，本实施例中的一种板式降膜纯化系统，包括多组换热模块1以及分别位于所述换热模块1顶部与底部的循环溶液进口2和循环溶液出口6；所述换热模块1包括设置在壳体101内的板片组105，通过所述板片组105对目标溶液进行换热；所述板片组105包括多个竖直阵列设置的换热板1051，此处的换热板1051具体为枕形换热板，相邻两个所述换热板1051间留有供目标溶液流通并与换热板1051内部的冷却介质之间形成热交换的限定空间，目标溶液在重力作用下流经上述限定空间，无需增加动力设备，能够有效的减少能耗；所述循环溶液进口2与循环溶液出口6之间通过循环模块9相连通，以使目标溶液循环换热。

目标溶液能够流经多组换热模块1，从而有效提高目标溶液与板片组105内的冷却介质之间的热交换，增加目标溶液的提纯效率，提高目标溶液的换热降温速度；经过多个换热模块1的目标溶液通过循环模块9实现多次循环热交换，达到将目标溶液降低到目标温度结晶的目的，保证工作人员能够精确的控制目标溶液的温度。

参见附图1，所述壳体101底部与顶部分别设置有制冷剂入口4以及制冷剂出口5，冷却介质通过制冷剂入口4进入换热板1051内并通过制冷剂出口5流出，与通过重力自上而下流动的目标溶液间形成逆流热交换，冷却介质与目标溶液的流动方向相反，不单可以降低目标溶液的温度，也可以进一步提高目标溶液降温的速度，且目标溶液通过重力作用流动换热，无需增加动力设备，能够有效的减少能耗。

参见附图2，还包括制冷模块8以及制冷剂输送泵81，所述制冷模块8包括蒸发器82、压缩机83以及节流阀84，通过所述制冷剂入口4、制冷剂出口5、制冷剂输送泵81以及制冷模块8以使冷却介质循环使用，减少目标溶液换热降温的成本损耗，避免不必要的浪费。

参见附图1，多组所述换热模块1自上而下堆叠设置，且内部相互连通，所述换热模块1底部设置有排污口7，通过设置的多组相互连通的换热模块1能够提高目标溶液的换热效率，对目标溶液的温度进行有效控制，以使目标溶液在换热模块1内结晶提纯，通过设置排污口7便于将在目标溶液结晶提纯完成后，因清洗换热模块1内部而残留的污水排出。

参见附图1，位于最顶部换热模块1上的循环溶液进口2与位于最底部换热模块1上的循环溶液出口6间通过输送管道91相连接，使目标溶液经过多组换热模块1的逆流热交换，有效提高目标溶液换热降温的效率。

参见附图1，所述输送管道91上靠近循环溶液出口6的一端设置有过滤器10，通过所述过滤器10将结晶体过滤，将结晶体与目标溶液分离，便于后续将结晶体送至下一级设备提纯。

参见附图1至2，所述换热模块1还包括分别位于壳体101顶部与底部的上部水箱102以及下部水箱103，相邻两个换热模块1间通过支座104相连接，所述壳体101顶部与四周均设置有可打开的箱盖106，所述箱盖106上设置有便于拉动的拉手107，通过拉开拉手107打开箱盖106，便于在目标溶液结晶纯化后对壳体101内部进行清理。

参见附图2，所述板片组105还包括水平固设在壳体101内壁四周的定位放置架1052，所述定位放置架1052上开设有若干供所述换热板1051放置的卡槽，通过卡槽对所述板片组105的放置位置进行定位，可根据需要换热结晶的目标溶液量调整板片组105内换热板1051的数量，提高该设备的应用范围。

参见附图3，所述上部水箱102与板片组105之间水平设置有布膜器3，所述布膜器3自上而下依次设置有布膜堰31以及布膜盘32，所述布膜堰31与布膜盘32上均阵列有多个布膜孔33，通过设置所述布膜器3使流入上部水箱102的目标溶液能够均匀下落至板片组105。

工作原理：需要结晶纯化的目标溶液通过循环溶液进口2进入最顶部的换热模块1内，经过布膜器3的作用使目标溶液依靠其自重均匀的下落，并流入板片组105，相邻两个换热板1051之间留有供目标溶液流通的通道，且目标溶液在换热板1051的表面形成薄膜状，由于换热板1051内的冷却介质由换热板1051的底部向上流动，因此能够与目标溶液之间形成逆向热交换，有效提高目标溶液与换热板1051的热交换效率，目标溶液通过连接循环溶液进口2与循环溶液出口6的输送管道91进行一定次数流经多个换热模块1的循环换热，目标溶液在换热达到设定的温度后，目标溶液中的介质开始结晶析出，目标溶液与其析出的结晶经过循环溶液出口6流入循环模块9中，结晶经过循环模块9内过滤器10的过滤后送入下一级设备提纯，而未析出结晶的目标溶液则继续通过输送管道91实现循环换热结晶，直至溶质结晶完全析出，在目标溶液的循环工作中，工作人员能够适时适量的补充目标溶液以保持恒定的循环量，达到产能稳定的目标。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种板式降膜纯化系统，其特征在于：包括多组换热模块(1)以及分别位于所述换热模块(1)顶部与底部的循环溶液进口(2)和循环溶液出口(6)；所述换热模块(1)包括设置在壳体(101)内的板片组(105)，所述板片组(105)包括多个竖直阵列设置的换热板(1051)，相邻两个所述换热板(1051)间留有供目标溶液流通并与换热板(1051)内部的冷却介质之间形成热交换的限定空间，所述循环溶液进口(2)与循环溶液出口(6)之间通过循环模块(9)相连通，以使目标溶液循环换热。

2.根据权利要求1所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：所述壳体(101)底部与顶部分别设置有制冷剂入口(4)以及制冷剂出口(5)，冷却介质通过制冷剂入口(4)进入换热板(1051)内并通过制冷剂出口(5)流出，与通过重力自上而下流动的目标溶液间形成逆流热交换。

3.根据权利要求2所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：还包括制冷模块(8)以及制冷剂输送泵(81)，所述制冷模块(8)包括蒸发器(82)、压缩机(83)以及节流阀(84)，通过所述制冷剂入口(4)、制冷剂出口(5)、制冷剂输送泵(81)以及制冷模块(8)以使冷却介质循环使用。

4.根据权利要求1所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：多组所述换热模块(1)自上而下堆叠设置，且内部相互连通，所述换热模块(1)底部设置有排污口(7)。

5.根据权利要求4所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：位于最顶部换热模块(1)上的循环溶液进口(2)与位于最底部换热模块(1)上的循环溶液出口(6)间通过输送管道(91)相连接。

6.根据权利要求5所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：所述输送管道(91)上靠近循环溶液出口(6)的一端设置有过滤器(10)。

7.根据权利要求4所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：所述换热模块(1)还包括分别位于壳体(101)顶部与底部的上部水箱(102)以及下部水箱(103)，相邻两个换热模块(1)间通过支座(104)相连接，所述壳体(101)顶部与四周均设置有可打开的箱盖(106)，所述箱盖(106)上设置有便于拉动的拉手(107)。

8.根据权利要求1所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：所述板片组(105)还包括水平固设在壳体(101)内壁四周的定位放置架(1052)，所述定位放置架(1052)上开设有若干供所述换热板(1051)放置的卡槽。

9.根据权利要求7所述的一种板式降膜纯化系统，其特征在于：所述上部水箱(102)与板片组(105)之间水平设置有布膜器(3)，所述布膜器(3)自上而下依次设置有布膜堰(31)以及布膜盘(32)，所述布膜堰(31)与布膜盘(32)上均阵列有多个布膜孔(33)。

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