CN204219828U - 节能结晶器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种节能结晶器，包括筒体；筒体的上下两端分别焊接有上管板和下管板；上管板的上部焊接有上短节；上短节的上部设置有上封头；上封头上设置有第一进料口；下管板的下部焊接有下短节；下短节的下部设置有下封头；下封头上设置有第一出料口；上管板和下管板之间设置有若干结晶管；结晶管连通上短节和下短节；每排结晶管的下方均设置有挡条；所述挡条通过连接条焊接在所述下管板上。本实用新型能以更少次数的结晶-熔化过程，使NVP的纯度提高到99.995％，精制收率达到98％以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及物料结晶装置技术领域，具体涉及一种结晶器，尤其涉及一种用于精制N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)的结晶器。
背景技术
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，是性能优异、用途广泛的水溶性高分子化合物，是国际倡导的重要化工中间体和医药中间体。药用级PVP(聚维酮)在医药上有广泛的应用，为国际倡导的三大药用新辅料之一，应用最广的是片剂、颗粒剂的粘合剂。PVP还可用作胶囊的助流剂，眼药的去毒剂及润滑剂，注射剂的助溶剂，液体制剂的分散剂，酶及热敏药物的稳定剂等。
在PVP系列产品的生产中，为了保证产品的内在质量和气味颜色的稳定，必须对原料单体NVP进行进一步的精制，将其含量从99.5％提升至99.995％。现有技术中，通常采用分段精馏的方式对NVP进行精制，但因为NVP的沸点在180℃以上，精馏非常耗能，且一次投资较大，技术不好掌握。
CN202715268U中公开了一种结晶器，这种结晶器在熔化已结晶的物料时，结晶管内靠壁的结晶熔化后将形成空隙影响传热，从而需要较高的能耗才能熔化所有结晶物料。更重要的是，由于传热不均，导致熔化结晶时，影响获得产品的纯度。
另一方面，采用这种结构的结晶器，结晶状的物料容易从结晶管中滑落，从而使影响结晶-熔化的效率，进而也导致能耗高，产品纯化程度低。
同时，熔化后的结晶进入下封头后，可能在下封头内堆积，而此时物料温度将进一步下降，因此物料可能在下封头内再次结晶，而这将严重影响生产效率。
因此本领域技术人员致力于开发一种能耗低的结晶器。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能耗低的结晶器。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种节能结晶器，包括筒体；所述筒体的上下两端分别焊接有上管板和下管板；
所述上管板的上部焊接有上短节；所述上短节内设置有多孔的布料板；所述上短节的上部设置有上封头；所述上封头上设置有第一进料口；
所述下管板的下部焊接有下短节；所述下短节的下部设置有下封头；所述下封头上设置有第一出料口；
所述上管板和下管板之间设置有若干结晶管；所述结晶管连通所述上短节和下短节；
每排结晶管的下方均设置有挡条；所述挡条通过连接条焊接在所述下管板上。
为防止物料在下封头内结晶，所述下封头上设置有加热装置。
较佳的，所述加热装置为焊接在所述下封头外侧的加热半管。
较佳的，所述加热半管的首端连接有进水接头，末端连接有出水接头。
为了准确测定物料在结晶时液体的温度，所述下管板的下方设置有测温探头。
为便于安装，简化结构所述下短节的侧壁上插入设置有测温管；所述测温探头安装在所述测温管的插入端。
为提高测温精度，所述测温管的插入端设置为收集槽；所述测温探头设置在所述收集槽的末端。
为进一步提高测温精度，所述收集槽倾斜设置；所述测温探头位于所述收集槽的低端。
本实用新型的有益效果是：本实用新型能以更少次数的结晶-熔化过程，使NVP的纯度提高到99.995％，精制收率达到98％以上。
附图说明
图1是本实用新型一具体实施方式的结构示意图。
图2是图1中I处的局部放大结构示意图。
图3是图2的A向结构示意图。
图4是图1中II处的局部放大结构示意图。
图5是图4的B向结构示意图。
图6是本实用新型一具体实施方式所应用的结晶系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1至图6所示，一种节能结晶器，包括筒体1，筒体1的上下两端分别焊接有上管板2和下管板3。
上管板2的上部焊接有上短节5，上短节5内设置有多孔的布料板13，上短节5的上部设置有上封头6；上封头6上设置有第一进料口7和第二进料口21。
下管板3的下部焊接有下短节8，下短节8的下部设置有下封头9，下封头9上设置有第一出料口10。
上管板2和下管板3之间设置有若干结晶管4，结晶管4连通上短节5和下短节8。
每排结晶管4的下方均设置有挡条14，挡条14通过连接条15焊接在下管板2上。
下封头9的外侧焊接有加热半管16，加热半管16的首端连接有进水接头17，末端连接有出水接头18。
在其他具体实施方式中，加热半管也可以采用电加热，以达到基本相同的技术效果。
在其他具体实施方式中，也可在下封头设置夹套，夹套内通入热水加热，以达到基本相同的技术效果。
在筒体1的下部设置有进水口11，上部设置出水口12。
下管板3的下方设置有测温探头25。
下短节8的侧壁上插入设置有测温管26，测温管26的插入端设置为收集槽26a，收集槽26a倾斜设置，测温探头25位于收集槽26a的低端。
如图6所示，结晶系统除了结晶器100，还包括储料罐200，储料罐200上设置有第三进料口19和第二出料口20，第一出料口10与第三进料口19通过第一管路连接，第二出料口20与第一进料口7通过第二管路连接，第一管路或第二管路上设置有循环泵300。
第一进料口7的上部设置有第一阀门22；第一出料口10的下部设置有第二阀门23；第二出料口20的下部设置有第二阀门24。
结晶器在运行时，关闭第一阀门22、第二阀门23和第三阀门24，从进水口11处向筒体1内通入温度恒定的低温冷冻水，将NVP从第二进料口20送入上短节5内，然后经过布料板13进入结晶管4，因此NVP物料在结晶管4中形成薄膜并冷却结晶析出，当结晶达到一定重量时，移除结晶管4内残留的液体，并通过净放口27移除上管板3上堆积的残留液体，然后放掉筒体1内的冷冻水，通入热水，将已结晶的物料加热熔化。
整个结晶过程，可通过测温探头25准确反映结晶温度，从而精确控制、调整结晶温度，以提高产品一次结晶-熔化纯度。
通入热水后，打开第一阀门22、第二阀门23和第三阀门24。已结晶物料加热熔化的过程中，启动循环泵300，因此熔化后的物料迅速进入储料罐200中，并通过循环泵300有第一进料口7再次进入结晶管内，从而增加了熔化过程中的换热效率，更重要的是，这避免了结晶管内靠壁的结晶熔化后形成空隙，从而进一步提高换热效率，增加精制纯度。
另一方面，由于挡条14的设置，因此未熔化的物料难以从结晶管4中滑落至下封头内，从而提高了精制纯度。
另一方面，在熔化物料的过程中，向加热半管16内通入热水，通过控制热水恰当的温度，以避免熔化后的物料在下封头内再次结晶，从而提高精制的效率和纯度。
当所有物料熔化完毕后，关闭第三阀门24，关闭循环泵300，使全部物料在重力作用下自动流入储料罐200中，然后关闭第二阀门23。然后启动循环泵300，重复上述步骤，使物料进入下一个结晶-熔化过程，实现对物料的提纯。
获得含量在99.995％以上的纯品后，可关闭第三阀门24，从而使纯品在重力的作用下，自动流入储存在储料罐200中。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种节能结晶器，包括筒体(1)；所述筒体(1)的上下两端分别焊接有上管板(2)和下管板(3)；
所述上管板(2)的上部焊接有上短节(5)；所述上短节(5)内设置有多孔的布料板(13)；所述上短节(5)的上部设置有上封头(6)；所述上封头(6)上设置有第一进料口(7)；
所述下管板(3)的下部焊接有下短节(8)；所述下短节(8)的下部设置有下封头(9)；所述下封头(9)上设置有第一出料口(10)；
所述上管板(2)和下管板(3)之间设置有若干结晶管(4)；所述结晶管(4)连通所述上短节(5)和下短节(8)；其特征是：
每排结晶管(4)的下方均设置有挡条(14)；所述挡条(14)通过连接条(15)焊接在所述下管板(2)上。
2.如权利要求1所述的节能结晶器，其特征是：所述下封头(9)上设置有加热装置。
3.如权利要求2所述的节能结晶器，其特征是：所述加热装置为焊接在所述下封头(9)外侧的加热半管(16)。
4.如权利要求3所述的节能结晶器，其特征是：所述加热半管(16)的首端连接有进水接头(17)，末端连接有出水接头(18)。
5.如权利要求1至4任一所述的节能结晶器，其特征是：所述下管板(3)的下方设置有测温探头(25)。
6.如权利要求5所述的节能结晶器，其特征是：所述下短节(8)的侧壁上插入设置有测温管(26)；所述测温探头(25)安装在所述测温管(26)的插入端。
7.如权利要求6所述的节能结晶器，其特征是：所述测温管(26)的插入端设置为收集槽(26a)；所述测温探头(25)设置在所述收集槽(26)的末端。
8.如权利要求7所述的节能结晶器，其特征是：所述收集槽(26a)倾斜设置；所述测温探头(25)位于所述收集槽(26a)的低端。
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