CN207641033U - 一种连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，包括多级轴向搅拌结晶器装置、过滤器装置和收集装置；所述过滤器装置上端连接多级轴向搅拌结晶器装置，下端连接收集装置，中部设有上磨口和下磨口，能够使过滤器装置上下分离，并且在其内部底端设有滤板，滤板表面铺有滤纸；所述多级轴向搅拌结晶器装置包括设于其内部的搅拌轴，其上端穿过装置开口并且连接驱动装置，外部被第一夹套隔离，进料口设置在多级轴向搅拌结晶器装置上端侧壁，并且与搅拌轴所在空间连通；相对于现有技术，本实用新型装置能够实现多级结晶和过滤一体化和连续操作，通过恒温箱控温实现整个装置在同一温度下操作，避免了操作温度的变化对产品质量和收率的影响。
Description
技术领域
本实用新型公开了一种连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，属于结晶和过滤一体化装置技术领域。
背景技术
目前所用结晶装置总体上分为一次结晶装置和一段连续结晶装置。一次结晶装置结构为夹套式和盘管式，一次将物料加入结晶器内部，在夹套和盘管中通入加热或冷却介质进行控温，直到其中易结晶组分完全结晶，达到要求为止，易结晶组分结晶较彻底，一般能达到设计的要求，但结晶时间较长，冷热介质接触面积小，内部有可能存在温度差；连续结晶装置为管式沉降式或离心式，其结构是：在管式结晶器外设有夹套或内部加盘管，将物料和冷热介质连续通入结晶器内部和夹层，其处理量较大，但结晶过程不均匀，难以达到结晶的纯度。
实用新型内容
实用新型目的：为了弥补现有生产不足，本发明提供一种连续多级轴向结晶与过滤一体化装置，采用该装置混合溶液，实现连续多级轴向搅拌结晶与过滤形成一体、结晶与过滤同温操作，提高晶体纯度和收率。
技术方案：本实用新型提供了一种连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，包括多级轴向搅拌结晶器装置、过滤器装置和收集装置；
所述过滤器装置上端连接多级轴向搅拌结晶器装置，下端连接收集装置，中部设有上磨口和下磨口，能够使过滤器装置上下分离，并且在其内部底端设有滤板，滤板表面铺有滤纸；
所述多级轴向搅拌结晶器装置包括设于其内部的搅拌轴，其上端穿过装置开口并且连接驱动装置，以及设于其内部的第一夹套8，将其内部空间隔离成搅拌轴所在空间和恒温介质通过空间，进料口设置在多级轴向搅拌结晶器装置上端侧壁，并且与搅拌轴所在空间连通；
所述收集装置上端侧壁设有真空泵接口；所述多级轴向搅拌结晶器装置和过滤器装置，其上端侧壁和下端侧壁均分别设有恒温介质出口和恒温介质进口。
所述搅拌轴为四级搅拌轴，多级轴向搅拌结晶器由四级球体和搅拌轴构成，搅拌轴分别设计四组叶轮，叶轮分别位于球体中下方，搅拌轴由电机带动，并控制搅拌速度。
所述多级轴向搅拌结晶器装置开口处还设有磨口塞，下端侧壁还设有Pt电阻套管。
所述过滤器装置内部还设有第二夹套，用于隔离内部过滤空间和加热介质或恒温介质，上端侧壁还设有温度计套管。
所述过滤器装置上端侧壁和下端侧壁还分别设有热介质进口和热介质出口，用于控制过滤器的温度。
该装置还包括原料瓶，其通过流量计与进料口连接。
该装置还包括恒温循环水箱，其一端连接过滤器装置的恒温介质进口，另一端连接多级轴向搅拌结晶器装置的恒温介质出口。
该装置还包括真空泵，其与收集装置上的真空泵接口相连。
所述多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的连接，过滤器装置与收集装置的连接均采用内外磨口套接的方式连接，并且在多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的中间还设有第一考克，收集装置下端设有第二考克。
技术效果：相对于现有技术，本实用新型装置提供的连续多级轴向结晶与过滤一体装置，该装置结构简单、可连续操作，所用装置一体化便于控制结晶和过滤相同温度，通过恒温箱控温实现整个装置在同一温度下操作，避免了操作温度的变化对产品质量和收率的影响，在优化条件分离后，所得结晶纯度和收率高。
附图说明
图1是本实用新型连续多级轴向结晶与过滤一体装置结构示意图；
图2是本实用新型装置中温度对萘的纯度和收率影响；
图3是本实用新型装置中进料速度对萘纯度和收率影响；
图4是本实用新型装置中搅拌速度对萘纯度和收率影响。
具体实施方式
下面结合附图和具体实例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
实施例1
连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，如图1所示，包括多级轴向搅拌结晶器装置、过滤器装置和收集装置18；
过滤器装置上端连接多级轴向搅拌结晶器装置，下端连接收集装置18，中部设有上磨口12和下磨口13，能够使过滤器装置上下分离，并且在其内部底端设有滤板15，滤板15表面铺有滤纸14；
多级轴向搅拌结晶器装置包括设于其内部的搅拌轴7，其上端穿过装置开口并且连接驱动装置5，以及设于其内部的第一夹套8，将其内部空间隔离成搅拌轴7所在空间和恒温介质通过空间，进料口3设置在多级轴向搅拌结晶器装置上端侧壁，并且与搅拌轴7所在空间连通；
收集装置18上端侧壁设有真空泵接口19；多级轴向搅拌结晶器装置和过滤器装置，其上端侧壁和下端侧壁均分别设有恒温介质出口和恒温介质进口。
搅拌轴7为四级搅拌轴，多级轴向搅拌结晶器由四级球体和搅拌轴构成，搅拌轴分别设计四组叶轮，叶轮分别位于球体中下方，搅拌轴由电机带动，并控制搅拌速度。
多级轴向搅拌结晶器装置开口处还设有磨口塞6，下端侧壁还设有Pt电阻套管9。
过滤器装置内部还设有第二夹套17，用于隔离内部过滤空间和加热介质或恒温介质，上端侧壁还设有温度计套管16。
过滤器装置上端侧壁和下端侧壁还分别设有热介质进口23和热介质出口24，用于控制过滤器的温度。
该装置还包括原料瓶1，其通过流量计2与进料口3连接；还包括恒温循环水箱21，其一端连接过滤器装置的恒温介质进口，另一端连接多级轴向搅拌结晶器装置的恒温介质出口；还包括真空泵22，其与收集装置18上的真空泵接口19相连。
多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的连接，过滤器装置与收集装置18的连接均采用内外磨口套接的方式连接，并且在多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的中间还设有第一考克10，收集装置18下端设有第二考克20。
本实用新型装置工作原理及方法如下：
(1)多级轴向搅拌结晶器4与过滤器11、过滤器11与收集瓶18均通过磨口连接，过滤器11和多级结晶器均采用夹套控温，恒温介质通过恒温箱控温，由结晶器下端进、上端出，然后进入多级结晶器下端，再由结晶器上端回至循环恒温箱；
(2)在过滤器11均匀型滤板15上方放置滤纸14，启动真空泵22，保持过滤器11 处于真空状态，当结晶器中料液达到进料口时，打开多级结晶器下端考克10，控制考克 10流速，晶体沉积在滤纸14上方，母液收集在收集瓶18中，当滤饼达到过滤器11磨口时，停止真空和进料，取滤饼和母液进行分析。每次按上述方式重复连续操作。
具体操作方法如下：
多级轴向搅拌结晶容量一定，在结晶过程中，原料从多级搅拌结晶器4上部进料口3加入，通过流量计2控制原料进料量，由恒温循环水箱21控制结晶器4的温度，由驱动电机5控制搅拌器的转速。在过滤器11的均匀滤板15上方放置滤纸14，启动真空泵 22，保持过滤器11处于真空状态下，当多级搅拌结晶器4中料液达到进料口3时，打开多级搅拌结晶器下端考克10，控制考克10流速，晶体沉积在滤纸14上方，母液收集在收集瓶18中，当滤饼达到过滤器11磨口13时，停止真空泵22和进料流量计2，取滤饼和母液进行分析。每次按上述方式重复连续操作。
将上述装置应用于重质C10综合利用过程：
以含萘43.29％的重质C10为原料，C10芳烃溶剂油从多级搅拌结晶器上部加入，控制进料量60ml/h和转速80rpm，考察控制温度对萘含量和收率的变化。实验结果如表1 所示，结晶温度与萘含量和收率关系如图2，图2表明结晶温度控制在31～35℃时，萘的含量呈上升趋势，当结晶温度达到35℃以上时，萘含量变化不大，但收率明显下降，故结晶温度为35℃较好。
表1 结晶温度与萘含量和收率关系
控制转速80rpm及结晶温度35℃，考察进料量对萘含量和收率的变化。实验结果如表2所示，进料量与萘含量和收率关系如图3，图3表明进料量为40ml/h时，萘的含量和收率达到最大值，进料量进一步加大后，萘含量有所下降，收率变化不大，故进料量为40ml/h为最佳量。
表2 进料量与萘含量和收率关系
控制进料量40ml/h和结晶温度35℃，考察搅拌速度对萘含量和收率的变化。实验结果如表3所示，搅拌速度与萘含量和收率关系如图4，图4表明转速增加至80rpm时，萘的含量达到99.54％，再增加时含量变化不大，但收率明显减少。故转速为80rpm较为合适。
表3 搅拌速度与萘含量和收率关系
对于160ml容量的多级轴向搅拌结晶器，控制进料量40ml/h、结晶和过滤为温度35℃及搅拌速度为80rpm较为合适。在优化条件下，分离结果见表4所示，轻质C10 芳烃溶剂油中萘含量低于3％，萘的含量和收率达到99.54％和97.17％以上。
表4 连续多级轴向结晶与过滤一体提取重质C10芳烃溶剂油中萘的结果
。
Claims (8)
1.一种连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，包括多级轴向搅拌结晶器装置、过滤器装置和收集装置(18)；
所述过滤器装置上端连接多级轴向搅拌结晶器装置，下端连接收集装置(18)，中部设有上磨口(12)和下磨口(13)，能够使过滤器装置上下分离，并且在其内部底端设有滤板(15)，滤板(15)表面铺有滤纸(14)；
所述多级轴向搅拌结晶器装置包括设于其内部的搅拌轴(7)，其上端穿过装置开口并且连接驱动装置(5)，以及设于其内部的第一夹套(8)，将其内部空间隔离成搅拌轴(7)所在空间和恒温介质通过空间，进料口(3)设置在多级轴向搅拌结晶器装置上端侧壁，并且与搅拌轴(7)所在空间连通；
所述收集装置(18)上端侧壁设有真空泵接口(19)；所述多级轴向搅拌结晶器装置和过滤器装置，其上端侧壁和下端侧壁均分别设有恒温介质出口和恒温介质进口；
该装置还包括恒温循环水箱(21)，其一端连接过滤器装置的恒温介质进口，另一端连接多级轴向搅拌结晶器装置的恒温介质出口。
2.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，所述搅拌轴(7)为四级搅拌轴。
3.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，所述多级轴向搅拌结晶器装置开口处还设有磨口塞(6)，下端侧壁还设有Pt电阻套管(9)。
4.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，所述过滤器装置内部还设有第二夹套(17)，用于隔离内部过滤空间和加热介质或恒温介质通过的空间，上端侧壁还设有温度计套管(16)。
5.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，所述过滤器装置上端侧壁和下端侧壁还分别设有热介质进口(23)和热介质出口(24)。
6.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，该装置还包括原料瓶(1)，其通过流量计(2)与进料口(3)连接。
7.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，该装置还包括真空泵(22)，其与收集装置(18)上的真空泵接口(19)相连。
8.根据权利要求1所述的连续多级轴向搅拌结晶与过滤一体化装置，其特征在于，所述多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的连接，过滤器装置与收集装置(18)的连接均采用内外磨口套接的方式连接，并且在多级轴向搅拌结晶器装置与过滤器装置的中间还设有第一考克(10)，收集装置(18)下端设有第二考克(20)。
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