CN204973125U - 一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，属于化工生产技术领域中的结晶装置，其目的在于提供一种结晶效率较高的采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，且能实现母液的重复回收利用。其技术方案为：包括反应釜、蒸发器、结晶装置和高压泵，该结晶装置包括结晶罐，所述结晶罐包括罐体，所述结晶罐的结晶腔室内设有搅拌装置；所述罐体内壁上设有用于容纳环形的冷凝水腔室；所述罐体的排晶管下方设置有晶体离心装置，所述晶体离心装置通过母液循环管路与结晶罐的结晶腔室连通。本实用新型适用于化工生产过程中使用的结晶装置。

Description

一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统

技术领域

本实用新型属于化工生产技术领域，涉及一种结晶装置。

背景技术

在氟化氢、氟化氢铵等化工原料的生产过程中，通常会使用到反应釜、蒸发器和结晶装置。当反应釜内母液的浓度较低时，较低浓度的母液将通过管路进入蒸发器内蒸发掉一部分水分之后再进入结晶装置中进行结晶；当反应釜内母液的浓度较高时，较高浓度的母液将通过管路直接进入结晶装置中进行结晶。但是，母液通过管路被输送入蒸发器或结晶装置的过程中，由于受环境温度的影响，因而部分母液极易在管路中结晶并堵塞管路。

此外，结晶罐是物料混合反应后，夹层内需冷冻水或冷媒水急剧降温的结晶设备，其关键环节在于夹层面积的大小，搅拌器的结构形式和物料出口形式，罐体内高精度抛光，以及罐体内清洗无死角的要求来满足工艺使用条件。

现有的结晶罐一般包括罐体，结晶罐内设置有冷却管，冷却液进管从结晶罐底部伸入到结晶罐罐内并与冷却管连通，冷却管上端通过冷却液出管连通至结晶罐罐外；结晶罐中心设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌器或搅拌叶片。通过搅拌轴搅拌结晶罐内的母液，在搅拌的同时，冷却液由下向上随冷却管盘旋，搅拌罐内的母液从上往下进入搅拌罐并以错流冷却的方式对母液进行冷却结晶，结晶颗粒比较粗大均匀，结晶成熟后，晶体同母液一同从设备底部的排晶管排出。

发明内容

由于母液通过管路被输送入蒸发器或结晶装置的过程中，由于受环境温度的影响，因而部分母液极易在管路中结晶并堵塞管路；晶体随母液一起通过结晶罐排出，因而后续还需通过分离装置将母液和晶体分离开，致使母液的结晶工序较多，结晶效率较低，且没有实现母液的回收利用，造成母液的利用率较低。

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结晶效率较高的采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，且能实现母液的重复回收利用。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，包括反应釜、蒸发器、结晶装置和高压泵，所述反应釜与蒸发器通过第一管路连通，所述蒸发器与结晶装置通过第二管路连通，所述反应釜和结晶装置通过第三管路连通，所述高压泵通过气体管路分别与第一管路、第二管路、第三管路连通；所述结晶装置包括结晶罐，所述结晶罐包括罐体，所述结晶罐的结晶腔室内设有搅拌装置；所述罐体内壁上设有用于容纳环形的冷凝水腔室；所述罐体的排晶管下方设置有晶体离心装置，所述晶体离心装置通过母液循环管路与结晶罐的结晶腔室连通。

其中，所述晶体离心装置包括机座，所述机座两侧分别设置有机壳和驱动电机，所述机壳内设置有旋转轴，所述旋转轴一端穿出机座后与驱动电机的输出轴带传动连接，所述机壳内还设置有转鼓，所述转鼓与旋转轴传动连接，所述转鼓内可拆卸设置有吊袋。

其中，所述吊袋的开口处设置有吊环，且所述吊袋包括内层的滤网和外层的滤布。

其中，所述结晶罐的罐体外还设置有臭氧发生器，所述臭氧发生器通过管路与结晶罐的结晶腔室连通。

其中，所述搅拌装置包括搅拌轴，所述搅拌轴上固定有从搅拌轴最下端开始向上螺旋延伸的搅拌叶片，所述搅拌叶片的周围包围一个套筒，所述套筒的两端敞口，且所述套筒的上端通过固定或转动副与搅拌轴连接。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中，由于在通过在第一管路、第二管路、第三管路一侧设置高压泵，高压泵通过气体管路分别与第一管路、第二管路、第三管路连通，因而高压泵可向第一管路、第二管路、第三管路中输出高压气体，将结晶在第一管路、第二管路、第三管路内的结晶体吹送进蒸发器或结晶装置中，有效避免因结晶体的存在造成的第一管路、第二管路、第三管路的堵塞；结晶罐底部设置晶体离心装置，且结晶罐与晶体离心装置之间通过母液循环管路连通，因而当母液在结晶罐内完成结晶后被排放入晶体离心装置进行离心处理，晶体离心装置直接进行晶体与母液分离，无需单独设置额外的工序对结晶罐排出的含有晶体的母液进行分离处理，从而减少了处理工序，有效提高结晶效率；被分离出的母液通过母液循环管路泵送入结晶罐内循环利用，实现母液的回收利用，提高母液的利用率。

2、本实用新型中，本晶体离心装置的结构简单、操作方便，吊袋外表面设置有吊环，当出料时将吊具连接在吊环上，即可将吊袋卸出。吊袋为双层结构，通过设置外层滤布，加强了滤网的强度，降低滤网的撕裂几率，同时可用作二次过滤，增加了分离效果，并且能够有效延长滤袋的寿命，从而减少生产成本、提高过滤效率。

3、本实用新型中，结晶罐的罐体外还设置有臭氧发生器，该臭氧发生器通过管路与结晶罐的结晶腔室连通，因而该臭氧发生器产生的臭氧可作用于结晶罐内，提高结晶罐的灭菌效果。

4、本实用新型中，结晶罐内的搅拌轴旋转时，带动沿搅拌轴螺旋延伸的搅拌叶片一同旋转，这样，使得被约束在套筒内部的物料在搅拌叶片的推动下，在纵向方向上只能向上或向下提升或沉降，如，当套筒内的物料被连续旋转的搅拌叶片向上连续提升时，则套筒外侧的物料从套筒下端进入套筒内进行补充，这样，使得套筒内外的物料都得到了流动，从而使整个结晶罐内形成大规模混合作用，由于所述搅拌叶片的投影半径很小，因此搅拌轴受到的阻力矩小，采用小功率驱动系统即可驱动搅拌轴旋转；另一方面，在混合过程中，套筒内的物料不仅具有横向旋转运动，并且还与套筒外的物料形成纵向对流运动，因此，混合效果也明显得到改善，便于母液通过吊袋和鼓壁的虑孔排出，实现结晶体与母液的分离。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中结晶装置的结构示意图；

图3为本实用新型中搅拌装置的结构示意图；

图4为本实用新型中晶体离心装置的结构示意图；

其中，附图标记为：1—反应釜、2—蒸发器、3—结晶装置、4—高压泵、5—第三管路、6—第一管路、7—第二管路、8—气体管路、31—结晶罐、32—抽送泵、33—母液循环管路、34—第一阀门、311—罐体、312—结晶腔室、313—冷凝水腔室、314—搅拌轴驱动装置、315—搅拌轴、316—搅拌叶片、317—排晶管、318—第二阀门、319—套筒、321—机座、322—机壳、323—旋转轴、324—驱动电机、325—转鼓、326—机盖。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，该结晶系统包括反应釜1、蒸发器2、结晶装置3和高压泵4，其中反应釜1与蒸发器2通过第一管路6连通，蒸发器2与结晶装置3通过第二管路7连通，反应釜1和结晶装置3通过第三管路5连通。高压泵4通过气体管路8分别与第一管路6、第二管路7、第三管路5连通，高压泵4中的高压气体可通过第一管路6、第二管路7、第三管路5。多种反应原料在反应釜1内进行反应，当反应釜1内母液的浓度较低时，较低浓度的母液将通过管路进入蒸发器2内先蒸发掉一部分水分之后再进入结晶装置3中进行结晶；当反应釜1内母液的浓度较高时，较高浓度的母液将通过管路直接进入结晶装置3中进行结晶。由于受环境温度的影响，如有部分母液在第一管路6、第二管路7或/和第三管路5中结晶形成有结晶体以后，高压泵4输出的高压气体可将第一管路6、第二管路7或/和第三管路5内的结晶体吹送入蒸发器2或结晶装置3中，有效避免应结晶体的存在而堵塞第一管路6、第二管路7或/和第三管路5。

该结晶装置3包括结晶罐31和位于结晶罐31下方的晶体离心装置。结晶罐31包括罐体311和搅拌装置，罐体311内壁上设有冷凝水腔室313，该冷凝水腔室313与外部的冷凝水进水管路、冷凝水出水管路连通。冷凝水通过冷凝水进水管路进入冷凝水腔室313内，且自下而上通过冷凝水腔室313并由冷凝水出水管路排出，结晶罐31内的母液从上往下进入结晶罐31内并以错流冷却的方式对母液进行冷却结晶。搅拌装置包括搅拌轴315，搅拌轴315一端与搅拌轴驱动装置314连接，搅拌轴驱动装置314可驱动搅拌轴315自由转动实现母液的搅拌；搅拌轴315另一端伸入罐体311的结晶腔室312内，且搅拌轴315上设置有若干搅拌叶片316。结晶罐31底部连接有排晶管317，晶体离心装置设置在结晶罐31的排晶管317正下方，母液在结晶罐31内完成结晶后，晶体连同母液一起通过排晶管317进入晶体离心装置进行离心分离；此外，排晶管317上还设置有第二阀门318。晶体离心装置与结晶罐31之间还通过母液循环管路33进行连通，母液循环管路33一端与晶体离心装置内部连通，母液循环管路33另一端与结晶罐31的结晶腔室312连通，且母液循环管路33上还设置欧第一阀门34。此外，母液循环管路33上还设置有抽送泵32，通过该抽送泵32可将晶体离心装置中分离出来的母液经由母液循环管路33抽送入结晶罐31的结晶腔室312中循环利用。

该晶体离心装置包括机座321，机座321两侧分别设置有机壳322和驱动电机324。机壳322上部还设置有机盖326。机壳322内设置有旋转轴323，旋转轴323一端穿出机座321后与驱动电机324的输出轴带传动连接，因而驱动电机324可驱动晶体离心装置的旋转轴323转动。晶体离心装置的机壳322内还设置有转鼓325，该转鼓325与旋转轴323连接，因而驱动电机324可通过旋转轴323带动转鼓325转动。转鼓325内设置有吊袋，该吊袋以可拆卸的方式设置在转鼓325内。吊袋的开口处设置有吊环，且该吊袋包括内层的滤网和外层的滤布。工作时，吊袋通过转动的吊具放置于转鼓325内，关闭机盖326，驱动电机324带动转鼓325旋转，结晶罐31内的结晶体和母液通过排晶管317进入转鼓325内，并在离心力作用下趋向鼓壁，其中母液通过吊袋和鼓壁的虑孔排出，结晶体留存在转鼓325内；待分离完毕后，关闭驱动电机324，转鼓325停止转动，用起吊装置吊起吊袋上的吊环，从而将结晶体单独分离出，而离心分离后的母液通过抽送泵32进入结晶罐31中重复利用。

通过在结晶罐31底部设置晶体离心装置，且结晶罐31与晶体离心装置之间通过母液循环管路33连通，因而当母液在结晶罐31内完成结晶后被排放入晶体离心装置进行离心处理，晶体离心装置直接进行晶体与母液分离，无需单独设置额外的工序对结晶罐31排出的含有晶体的母液进行分离处理，从而减少了处理工序，有效提高结晶效率；被分离出的母液通过母液循环管路33泵送入结晶罐31内循环利用，实现母液的回收利用，提高母液的利用率。

实施例2

在实施例一的基础上，该搅拌装置除了包括搅拌轴315和设置于搅拌轴315上的搅拌叶片316以外，该搅拌轴315上的搅拌叶片316从搅拌轴315最下端开始向上螺旋延伸，且搅拌叶片316周围还包围有一个套筒319，该套筒319的两端均为敞口，且套筒319的上端通过固定或转动副的方式与搅拌轴315配合连接。工作时，搅拌轴315旋转，带动螺旋延伸的搅拌叶片316一通旋转，使得被约束在套筒319内部的含有结晶体的母液在搅拌叶片316的推动下，在纵向方向上只能向上或向下提升或沉降，含有结晶体的母液向上提升，当套筒319内的含有结晶体的母液被连续旋转的搅拌叶片316向上提升是，则套筒319外侧的含有结晶体的母液从套筒319下端进入套筒319内进行补充，使得套筒319内外的含有结晶体的母液形成纵向对流，因此，混合效果也明显得到改善，便于母液通过吊袋和鼓壁的虑孔排出，实现结晶体与母液的分离。

实施例3

在实施例一或实施例二的基础上，结晶罐31的罐体311外还设置有臭氧发生器，臭氧发生器通过管路与结晶罐31的结晶腔室312连通。

结晶罐31的罐体311外还设置有臭氧发生器，该臭氧发生器通过管路与结晶罐31的结晶腔室312连通，因而该臭氧发生器产生的臭氧可作用于结晶罐31内，提高结晶罐31的灭菌效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，包括反应釜（1）、蒸发器（2）、结晶装置（3）和高压泵（4），所述反应釜（1）与蒸发器（2）通过第一管路（6）连通，所述蒸发器（2）与结晶装置（3）通过第二管路（7）连通，所述反应釜（1）和结晶装置（3）通过第三管路（5）连通，所述高压泵（4）通过气体管路（8）分别与第一管路（6）、第二管路（7）、第三管路（5）连通；所述结晶装置（3）包括结晶罐（31），所述结晶罐（31）包括罐体（311），所述结晶罐（31）的结晶腔室（312）内设有搅拌装置；其特征在于：所述罐体（311）内壁上设有用于容纳环形的冷凝水腔室（313）；所述罐体（311）的排晶管（317）下方设置有晶体离心装置（32），所述晶体离心装置（32）通过母液循环管路（33）与结晶罐（31）的结晶腔室（312）连通。

2.如权利要求1所述的一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，其特征在于：所述晶体离心装置（32）包括机座（321），所述机座（321）两侧分别设置有机壳（322）和驱动电机（324），所述机壳（322）内设置有旋转轴（323），所述旋转轴（323）一端穿出机座（321）后与驱动电机（324）的输出轴带传动连接，所述机壳（322）内还设置有转鼓（325），所述转鼓（325）与旋转轴（323）传动连接，所述转鼓（325）内可拆卸设置有吊袋。

3.如权利要求2所述的一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，其特征在于：所述吊袋的开口处设置有吊环，且所述吊袋包括内层的滤网和外层的滤布。

4.如权利要求1所述的一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，其特征在于：所述结晶罐（31）的罐体（311）外还设置有臭氧发生器，所述臭氧发生器通过管路与结晶罐（31）的结晶腔室（312）连通。

5.如权利要求1-4中任一所述的一种采用循环冷却式结晶装置的防堵结晶系统，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌轴（315），所述搅拌轴（315）上固定有从搅拌轴（315）最下端开始向上螺旋延伸的搅拌叶片（316），所述搅拌叶片（316）的周围包围一个套筒（319），所述套筒（319）的两端敞口，且所述套筒（319）的上端通过固定或转动副与搅拌轴（315）连接。