CN210845345U - 一种新型膜式熔融结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型膜式熔融结晶器，其特征在于：包括外壳、降膜管、换热管、布膜器及液体分布器，降膜管插装在外壳中，在降膜管的外侧插装有换热管，两个布膜器同轴可拆卸插装在对应的降膜管中，液体分布器均布在换热管的上部，在所述外壳上开设有原料入口和原料出口以及冷水入口和冷水出口，冷水入口与冷水出口与降膜管与换热管之间通道的两个端口连接。本实用新型设计科学，结构合理，处理的产品纯度可达到99.9％以上甚至99.99％,且对环境友好，与使用溶剂的重结晶相比，不需要对产品使用干燥及脱除溶剂，减少了干燥的步骤，避免了溶剂界入导致的成本升高、环境污染、低温冷冻等操作，能耗仅为精馏的10％‑30％，适用于大力推广使用。

Description

一种新型膜式熔融结晶器

技术领域

本实用新型属于化工生产领域，涉及化工设备，尤其是一种新型膜式熔融结晶器。

背景技术

在化工生产中，熔融结晶对分离沸点或熔点相同或相近的物系具备诸多优点，如段分离的效率通常比蒸馏分离的效率高；采用熔融结晶工艺，温度通常高出物料熔点高20度以内，对热敏性物料起到有效地保护作用，避免结焦现象的发生；通过多段的结晶，可以将带气味的杂质除去，且残液浓度高，产品纯度可达到99.99％的高纯度；同时，熔融结晶不需要溶剂，也不需要如活性炭等化学试剂处理，经济环保；对有机产品来说，结晶热只是蒸发热的1/6-1/2，能耗低，节能环保。

但熔融结晶也有其局限性，如结晶速度过低，晶核不易产生，物料固化成玻璃态，不易分离，液相中成核速度占绝对优势，使得晶层难以析出。从结晶器结构上来说，结晶和发汗过程，如果没有好的结构配合，会影响结晶速度和产品质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构设计科学合理、高效实施熔融结晶工艺、节能环保、成本低、效果好的新型膜式熔融结晶器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种新型膜式熔融结晶器，包括外壳、降膜管、换热管、布膜器及液体分布器，两个所述的降膜管插装在所述的外壳中，在降膜管的外侧插装有所述的换热管，两个所述的布膜器同轴可拆卸插装在对应的降膜管中，所述的液体分布器均布在所述换热管的上部，在所述外壳的顶端开设有原料入口，外壳的底部开设有原料出口，在所述外壳的一侧下部开设有冷水入口，在该冷水入口的上部开设有冷水出口，所述的冷水入口与冷水出口与所述的降膜管与换热管之间通道的两个端口连接。

而且，所述的布膜器包括内螺杆、外螺套及布膜头，内螺杆与外螺套螺纹嵌套连接组成可调节伸缩螺杆，所述的布膜头安装在该可调节伸缩螺杆的下部，所述布膜器的可调节伸缩螺杆可拆卸卡装在降膜管上端的卡槽中。

而且，所述的液体分布器均布在所述换热管的上部，所述的液体分布器为盘式分布器，包括安装盘、安装管，安装盘插装在安装管下部，安装盘下方对着换热管，在安装盘上均布有分布孔。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型在结晶器内插装有降膜管，在降膜管的外侧插装有所述的换热管，在外壳的一侧下部开设有冷水入口，在该冷水入口的上部开设有冷水出口，冷水入口与冷水出口与所述的降膜管与换热管之间通道的两个端口连接。利用冷水通过给降膜管降温，低温操作，操作简单安全，对设备无过高要求，因为低温下腐蚀性下降。对热源无过高的要求，不需要花高额投资用于加热炉及高真空设备系统，因此可以降低成本和设备投资。

2、本实用新型的布膜器为可调节伸缩螺杆与布膜头的组合结构，可以调节布膜器的长度，从而调节布膜头插入降膜管的长度，根据工艺要求可以调整，布膜头和降膜管的间距为5-15mm，根据不同结晶产品，调整布膜头和降膜管的间距，适用于多种产品的熔融结晶。

3、本实用新型的液体分布器为盘式分布器，通过安装盘上均布的孔状结构，有效减少由于液体不良分布所引起的放大效应，充分发挥填料的效率，提高传质、传热的有效表面，改善相间接触，从而提高塔的效率，有效节省能耗，提高结晶效率。

4、本实用新型设计科学合理、结构简单，利用降膜管、换热管、布膜器、液体分布器及辅助设备完成特种物系，如沸点相近物料、同分异构体、手性物质等的结晶分离，避免了常规的精馏极难分离难的技术问题，对热敏性物质、稀溶液、沸点很高的物质，熔融结晶也非常适用。

5、本实用新型设计科学，结构合理，处理的产品纯度可达到99.9％以上甚至99.99％,因此可满足医药产品、食品添加剂、香料、生化制品、试剂产品对高纯度的要求。且对环境友好，与使用溶剂的重结晶相比，不需要对产品使用干燥及脱除溶剂，减少了干燥的步骤，避免了溶剂界入导致的成本升高、环境污染、低温冷冻操作，其节能环保，能耗仅为精馏的10％-30％，适用于大力推广使用。

附图说明

图1为本实用新型的主视图(局部剖)；

图2为图1中布膜器结构示意图(局部剖)；

图3为图1中降膜管结构示意图；

图4为图1中液体分布器截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种新型膜式熔融结晶器，如图1所示，包括外壳1、降膜管5、换热管7、布膜器4及液体分布器2，两个所述的降膜管插装在所述的外壳中，在降膜管的外侧插装有所述的换热管，两个所述的布膜器同轴可拆卸插装在对应的降膜管中，如图2，所述的布膜器包括内螺杆10、外螺套11及布膜头12，内螺杆与外螺套螺纹嵌套连接组成可调节伸缩螺杆，所述的布膜头安装在该可调节伸缩螺杆的下部，布膜头插入降膜管的长度，根据工艺要求可以调整，布膜头和降膜管的间距为5-15mm，根据不同结晶产品，调整布膜头和降膜管的间距。如图3，降膜管上端开设有4个卡槽，宽度为5mm，深度为10mm，所述布膜器的可调节伸缩螺杆可拆卸卡装在降膜管上端的卡槽13中，可根据实际生产需要改变降膜管的管径，相应调整布膜器的尺寸。

所述的液体分布器均布在所述换热管的上部，如图4，所述的液体分布器为盘式分布器，包括安装盘14、安装管15，安装盘插装在安装管下部，安装盘下方对着换热管，在安装盘上均布有分布孔16，分布孔的孔径根据流量大小调整，一般设置在10-20mm。

在所述外壳的顶端开设有原料入口3，外壳的底部开设有原料出口9，在所述外壳的一侧下部开设有冷水入口8，在该冷水入口的上部开设有冷水出口6，所述的冷水入口与冷水出口与所述的降膜管与换热管之间通道的两个端口连接。

本实用新型的工作原理：

结晶时，原料从原料入口进入液体分布器，经过液体分布，从布膜器流入布膜管，布膜器尺寸由布膜管内径决定，一般布膜管内径小5-15mm，布膜管的长度和数量根据物料结晶计算出换热面积决定。原料经过布膜器从上往下，在布膜管内壁结晶，母液从底部原料出口排出。冷冻水从结晶器下部冷水进入结晶器，通过换热管和降膜管之间的通道自下往上流出，经冷水出口排出结晶器。发汗时冷冻水改成发汗水即可，流程不变。

本实用新型的实施例

一种高纯碳酸二甲酯的降膜熔融结晶器使用方法，降膜熔融结晶器条件为：常压操作，将碳酸二甲酯连续打入熔融结晶器，通入冷冻水，冷冻水保持降温幅度为0.5℃-1.5℃/min，降温原料至-15℃到0℃停止，保温20-70分钟，排除未结晶母液，冷冻保温结束后，升温发汗，升温幅度1℃-2℃/min，升温停止温度为2-4℃，恒温30-60分钟，发汗结束，发汗保温结束后，继续升温至25-40℃，使结晶碳酸二甲酯全部融化，该熔融液直接导入电池液级99.99％碳酸二甲酯储罐。

本实用新型除了碳酸二甲酯以外，也适合其他熔融结晶的有机化合物。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (3)

1.一种新型膜式熔融结晶器，其特征在于：包括外壳、降膜管、换热管、布膜器及液体分布器，两个所述的降膜管插装在所述的外壳中，在降膜管的外侧插装有所述的换热管，两个所述的布膜器同轴可拆卸插装在对应的降膜管中，所述的液体分布器均布在所述换热管的上部，在所述外壳的顶端开设有原料入口，外壳的底部开设有原料出口，在所述外壳的一侧下部开设有冷水入口，在该冷水入口的上部开设有冷水出口，所述的冷水入口与冷水出口与所述的降膜管与换热管之间通道的两个端口连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型膜式熔融结晶器，其特征在于：所述的布膜器包括内螺杆、外螺套及布膜头，内螺杆与外螺套螺纹嵌套连接组成可调节伸缩螺杆，所述的布膜头安装在该可调节伸缩螺杆的下部，所述布膜器的可调节伸缩螺杆可拆卸卡装在降膜管上端的卡槽中。

3.根据权利要求1所述的一种新型膜式熔融结晶器，其特征在于：所述的液体分布器为盘式分布器，包括安装盘、安装管，安装盘插装在安装管下部，安装盘下方对着换热管，在安装盘上均布有分布孔。

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