CN218306265U - 连续结晶器 - Google Patents

Abstract

本申请属于化工结晶设备技术领域，本申请提供了一种连续结晶器，包括：筒体，所述筒体内形成有结晶腔和冷却腔，所述冷却腔围绕所述结晶腔设置，所述冷却腔中具有用于吸收所述结晶腔中料液热量的冷却液，所述筒体上还设有进料通道，所述进料通道与所述结晶腔连通，且所述进料通道的长度延伸方向偏离所述结晶腔的中心轴线设置，以使经所述进料通道进入至所述结晶腔中的料液具有沿所述结晶腔的周侧壁做圆周运动的趋势。本申请提供的连续结晶器能够按照密度从小到大逐渐靠近结晶腔周侧壁的方式分布，从而避免料液中密度较小的部分爆发成核，提高结晶产品的质量。

Description

连续结晶器

技术领域

本申请属于化工结晶设备技术领域，更具体地说，是涉及一种连续结晶器。

背景技术

目前化工产品在冷却结晶时，可以采用间歇式结晶和连续结晶两种方式，而连续结晶则是将物料持续的通入结晶器中，并且连续获得产品的结晶过程。对于大规模的工业结晶过程，连续结晶的优势在于，连续结晶可以通过控制不同级结晶器的操作条件，可以将料液过饱和度控制在介稳区之内，从而能够有效的控制成核，使得产品的粒度分布较窄，提升产品的质量。由于连续进料连续出料，大大减少了结晶过程的设备数量，使得原本需要多个间歇结晶器的结晶过程，变得只要一套连续结晶系统即可。并且由于连续化生产，可以减少人为操作对晶体的影响，降低不同批次产品的差异，达到稳定控制产品质量的目的。

由于用于结晶的料液不是一种密度均匀的液体，在料液中存在有部分密度较大且临近结晶成核的部分，也存在有部分密度很小的部分，密度小的部分需要在结晶腔中经过更长时间逐渐降温才能成型出质量较好的结晶。现部分的连续结晶器会在筒体的外侧壁上设有冷却腔，从而提高料液在结晶腔中的冷却效率，所以在整个结晶腔中越靠近内侧壁温度越低，同时，传输到结晶腔中的料液中密度大的部分会在重力作用下传输到结晶腔的底部，料液中密度较小的部分位于靠近结晶腔内侧壁的位置，从而导致料液中密度较小的部分在冷却腔的急速降温作用下，出现爆发成核的情况，导致结晶产品的质量差。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种连续结晶器，以解决现有技术中的连续结晶器存在对靠近结晶腔周侧壁的料液急速降温，从而导致料液中密度较小的部分爆发成核，导致结晶的质量差的技术问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种连续结晶器，包括：筒体，所述筒体内形成有结晶腔和冷却腔，所述冷却腔围绕所述结晶腔设置，所述冷却腔中具有用于吸收所述结晶腔中料液热量的冷却液，所述筒体上还设有进料通道，所述进料通道与所述结晶腔连通，且所述进料通道的长度延伸方向偏离所述结晶腔的中心轴线设置，以使经所述进料通道进入至所述结晶腔中的料液具有沿所述结晶腔的周侧壁做圆周运动的趋势。

本申请提供的连续结晶器的有益效果在于：与现有技术相比，本申请连续结晶器通过将真空闪蒸装置设置在筒体上，并且在结晶腔的周侧壁设有冷却腔，使得结晶腔中的料液在真空闪蒸装置的蒸发吸热作用下降温，还能够在冷却腔中的冷却液的吸热作用下降温，从而提高料液的降温效率，提高整个连续结晶器的工作效率，同时，通过在筒体内形成有进料通道，进料通道的长度延伸方向与结晶腔的中心轴线相互偏离设置，使得具有一定初速度且经过进料通道进入到结晶腔中的料液会沿着结晶腔的周侧壁做圆周运动，料液在圆周运动的过程中，料液中密度较大的部分会在离心力的作用下朝着靠近筒体的内侧壁的方向移动，而料液中密度较小的部分则会位于远离筒体的内侧壁的位置，从而料液中密度较大的部分就能够在温度更低的环境中快速成核，料液中密度较小的部分则会在温度相对较低的环境中缓慢降温，避免爆发成核的情况发生，提高结晶产品的质量。

在其中一个实施例中，所述冷却腔包括有多个相互独立的冷却空间，多个所述冷却空间沿所述结晶腔的深度方向依次排列，各所述冷却空间中的冷却液的温度不同，且多个所述冷却空间中的冷却液的温度沿所述结晶腔的深度方向逐渐降低。

在其中一个实施例中，所述筒体上设有多个冷却液进口和多个冷却液出口，多个所述冷却液进口分别与多个所述冷却空间一一对应连通，多个所述冷却液出口分别与多个所述冷却空间一一对应连通。

在其中一个实施例中，所述结晶腔的横截面的面积沿着所述结晶腔的深度方向减小。

在其中一个实施例中，所述结晶腔的周侧面包括有沿所述结晶腔的深度方向依次排列设置的第一结晶面、第二结晶面、第三结晶面和第四结晶面，其中，所述第二结晶面和所述第四结晶面倾斜设置，且所述第二结晶面和所述第四结晶面朝向所述结晶腔的开口一侧。

在其中一个实施例中，所述筒体上设有多个取样口，多个所述取样口与所述结晶腔连通，并且多个所述取样口分别用于取出不同所述冷却空间所对应的料液。

在其中一个实施例中，所述连续结晶器还包括搅拌装置，所述搅拌装置设置在结晶腔中，所述搅拌装置包括有导料筒和搅拌桨，所述导料筒内形成有导料通道，所述搅拌桨可转动地设置在所述导料通道中，所述搅拌桨用于搅拌导料通道中的料液，以使导料通道中的料液沿与所述结晶腔深度方向相反的方向运动。

在其中一个实施例中，所述进料通道的长度延伸方向与所述结晶腔的周侧壁相切。

在其中一个实施例中，所述连续结晶器还包括有温度检测装置和液位检测装置，所述温度检测装置和所述液位检测装置设置在所述结晶腔中。

在其中一个实施例中，所述连续结晶器还包括有真空闪蒸装置，所述真空闪蒸装置与所述筒体连接，所述真空闪蒸装置用于辅助所述结晶腔中的料液结晶成核。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的连续结晶器的立体结构示意图；

图2为图1中示出的连续结晶器的截面结构图；

图3为图1中示出的连续结晶器的另一角度的截面结构图。

其中，图中各附图标记：

10、筒体；11、结晶腔；12、冷却腔；121、第一冷却空间；122、第二冷却空间；123、第三冷却空间；124、第四冷却空间；13、进料通道；14、进料管；15、排料口；16、第一取样口；17、第二取样口；18、第三取样口；

20、搅拌装置；21、导料筒；22、搅拌桨；

30、真空闪蒸装置；

40、温度检测装置；

50、液位检测装置；

X、结晶腔的深度方向。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

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。

请一并参阅图1至图3，现对本申请实施例提供的连续结晶器进行说明。所述连续结晶器，包括：筒体10、搅拌装置20和真空闪蒸装置30。

筒体10内形成有结晶腔11和冷却腔12，结晶腔11内的料液能够在结晶腔11中结晶成核，冷却腔12设置在结晶腔11的外周侧，冷却腔12中的冷却液能够吸收结晶腔11中料液的热量，筒体10内还形成有用于将外部的料液传输到结晶腔11的进料通道13，进料通道13与结晶腔11连通，进料通道13的长度延伸方向偏离结晶腔11的中心轴线设置，以使经进料通道13进入至结晶腔11中的料液具有沿结晶腔11的周侧壁做圆周运动的趋势。

例如，如图1至图3所示，筒体10中的结晶腔11为一端开口结构，料液可以在冷却降温之后再结晶腔11中结晶成核，冷却腔12呈环形结构，且包覆在结晶腔11的外周侧，当需要对结晶腔11中的料液降温的时候，工作人员先将冷却液传输到冷却腔12中，由于冷却液能够吸收周围的热量，所以冷却液能够通过吸收结晶腔11中料液热量的方式来降低料液的温度，筒体10中还形成有进料通道13，进料通道13的一端与结晶腔11连通，进料通道13的另一端与外部的料液储存设备连，通过进料通道13进入到结晶腔11中的料液的进液方向与结晶腔11的中心轴线之间相互偏离，其中，料液的进液方向延长线越靠近与结晶腔11的内侧面的相切点，料液沿结晶腔11的周侧壁做圆周运动的趋势就越大。

本申请提供的连续结晶器，与现有技术相比，本申请中的连续结晶器通过将真空闪蒸装置30设置在筒体10上，并且在结晶腔11的周侧壁设有冷却腔12，使得结晶腔11中的料液在真空闪蒸装置30的蒸发吸热作用下降温，还能够在冷却腔12中的冷却液的吸热作用下降温，从而提高料液的降温效率，提高整个连续结晶器的工作效率，同时，通过在筒体10内形成有进料通道13，进料通道13的长度延伸方向与结晶腔11的中心轴线相互偏离设置，使得具有一定初速度且经过进料通道13进入到结晶腔11中的料液会沿着结晶腔11的周侧壁做圆周运动，料液在圆周运动的过程中，料液中密度较大的部分会在离心力的作用下朝着靠近筒体10的内侧壁的方向移动，而料液中密度较小的部分则会位于远离筒体10的内侧壁的位置，从而料液中密度较大的部分就能够在温度更低的环境中快速成核，料液中密度较小的部分则会在温度相对较低的环境中缓慢降温，避免爆发成核的情况发生，提高结晶产品的质量。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，冷却腔12包括有多个相互独立的冷却空间，多个冷却空间沿着筒体10的中心轴线依次排列设置在筒体10上，各冷却空间中的冷却液的温度不同，且多个冷却空间中的冷却液的温度沿结晶腔11的深度方向X逐渐降低。

具体地，在本实施例中，设有4个相互独立的冷却空间，4个冷却空间均为环形结构，4个冷却空间沿着筒体10的中心轴线排列设置，4个冷却空间中的填充的冷却液温度沿着结晶腔11的深度方向X逐渐降低，4个冷却空间的温度从高到低依次为第一冷却空间121、第二冷却空间122、第三冷却空间123和第四冷却空间124，其中，料液从进料通道13进入到结晶腔11时，最先受到第一冷却空间121的冷却降温，接着由于料液以一定的初速度进入到结晶腔11中，并且在重力的作用下，进入到结晶腔11的料液会一直紧贴结晶腔11的周侧壁移动，并且料液的移动路径呈螺旋状，所以料液会依次受到第二冷却空间122、第三冷却空间123和第四冷却空间124的逐步冷却降温，从而避免料液的降温速度过快而造成爆发成核的情况发生，提高结晶产品的质量。

在本申请的一个实施例中，筒体10上多个冷却液进口和多个冷却液出口，多个冷却液进口分别与多个冷却空间一一对应连通，多个冷却液出口也分别与多个冷却空间一一对应连通。

具体地，筒体10上设有第一冷却液进口、第一冷却液出口、第二冷却液进口、第二冷却液出口、第三冷却液进口、第三冷却液出口、第四冷却液进口和第四冷却液出口，其中，第一冷却液进口和第二冷却液出口与第一冷却空间121连通；第二冷却液进口和第二冷却液出口与第二冷却空间122连通；第三冷却液进口和第三冷却液出口与第三冷却空间123连通；第四冷却液进口和第四冷却液出口与第四冷却空间124连通。当需要利用冷却空间对结晶腔11中对应的位置中的料液进行冷却降温时，直接将外部的冷却液储存设备与对应的冷却液进口连接，接着打开对应的冷却液出口，冷却液储存设备中的冷却液从冷却液进口进入到冷却空间中，接着从冷却液出口排出，从而在对应冷却空间内形成流动的冷却液，使得冷却空间中的冷却液维持在目标的温度范围内，提高对结晶腔11中料液的冷却效率。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，结晶腔11的横截面的面积沿着结晶腔11的深度方向X减小。

具体地，由于外部的料液从进料通道13进入到结晶腔11之后，是沿着结晶腔11的内侧壁以螺旋状路径朝向结晶腔11的底部移动，通过将结晶腔11的横截面的面积设置成沿着结晶腔11的深度方向X减小，料液在朝向结晶腔11底部移动的过程中会受到结晶腔11周侧面的支撑，从而减慢向下移动的速度，使得料液受到冷却空间的冷却作用的时间会延长。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，结晶腔11的周侧面包括有沿结晶腔11的深度方向X依次排列设置的第一结晶面、第二结晶面、第三结晶面和第四结晶面，其中，第二结晶面和第四结晶面倾斜设置，且第二结晶面和第四结晶面朝向结晶腔11的开口一侧。

具体地，第一结晶面和第三结晶面为圆柱状结构，第二结晶面和第四结晶面为锥台状结构，第一结晶面和第三结晶面沿着结晶腔11的深度方向X横截面积保持不变，第二结晶面和第四结晶面沿着结晶腔11的深度方向X横截面积逐渐减小。从而当料液移动到锥台状结构的第二结晶面和第四结晶面的时候，料液朝着结晶腔11深度方向X移动的速度会降低，使得料液受到第二冷却空间122和第四冷却空间124的冷却作用的时间会延长。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，筒体10上设有多个取样口，多个取样口与结晶腔11连通，并且多个取样口分别用于取出不同冷却空间所对应的料液。

具体地，筒体10上设有3个取样口，3个取样口分别为第一取样口16、第二取样口17和第三取样口18。结晶腔11根据不同的冷却空间的温度不同，分为第一区域、第二区域、第三区域和第四区域，第一区域中的料液受到第一冷却空间121的冷却降温，第二区域中的料液受到第二冷却空间122的冷却降温，第三区域中的料液受到第三冷却空间123的冷却降温，第四区域中的料液受到第四冷却空间124的冷却降温，其中，第一取样口16与第二区域正对设置，第二取样口17与第三区域正对设置，第三取样口18与第四区域正对设置，通过设置不同的取样口，能够实现在结晶过程中对于结晶器内产品粒度分布的监测，方便根据实际情况进行调整。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，连续结晶器还包括搅拌装置20，搅拌装置20设置在结晶腔11中，搅拌装置20包括有导料筒21和搅拌桨22，导料筒21内形成有导料通道，搅拌桨22可转动地设置在导料通道中，搅拌桨22用于带动结晶腔11中的料液道朝着与结晶腔11深度方向X相反的方向穿过导料通道。

具体地，搅拌装置20能够对容置腔中的料液进行搅动，从而加快料液结晶成核的速度，导料筒21为两端开口的圆柱型桶状结构，导料筒21固定设置在结晶腔11中，搅拌桨22可转动地设置在导料通道中，搅拌桨22的一端设有能够搅动料液的搅拌部，通过搅拌部在导料通道中转动，从而带动导料通道中的料液朝着与结晶腔11深度方向X相反的方向沿着导料通道流动，使得结晶腔11密度较小的料液从第四冷却空间124对应的位置流动到第二冷却空间122对应的位置中，继续进行冷却结晶，避免密度较小的料液在温度较低的第四冷却空间124中爆发成核，提高结晶产品的质量。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图3，进料通道13的长度延伸方向与结晶腔11的周侧壁相切。

具体地，当进料通道13的长度延伸方向的延长线越靠近与结晶腔11周侧面的切点位置时，料液沿结晶腔11的周侧壁做圆周运动的趋势就越大，通过将进料通道13的长度延伸方向设置成与结晶腔11的周侧壁相切，使得进入到结晶腔11中料液获得沿结晶腔11的周侧壁做圆周运动的最大运动趋势。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图1至图3，筒体10的外侧面设有进料管14，进料通道13形成于进料管14内，进料管14的一端与筒体10连接。

具体地，进料管14凸设于筒体10的周侧面，进料管14的长度方向与进料通道13的延伸方向一致，进料管14靠近筒体10的一端与结晶腔11连通，通过在筒体10上设有进料管14与结晶腔11连通的进料管14，能够方便结晶腔11与外部的料液储存设备连通，同时，还能够使得进入到结晶腔11中的料液的进料方向与结晶腔11的周侧壁相切，从而料液中密度较大的部分会在离心力的作用下朝着靠近筒体10的内侧壁的方向移动，避免爆发成核的情况发生，提高结晶产品的质量。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，筒体10上设有排料口15，排料口15用于将结晶腔11中结晶成核的物料排出。

具体地，排料口15设置在筒体10的底部，由于结晶成核的筒体10相较于其他的料液密度要大点，所以结晶成核的晶体会积聚在结晶腔11的底部，当需要取出结晶腔11中的筒体10时，打开底部的排料口15即可排出结晶成核的筒体10，提高生产效率。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2和图3，连续结晶器还包括有温度检测装置40，温度检测装置40设置在结晶腔11中。

具体地，温度检测装置40呈长条状结构，温度检测装置40沿着结晶腔11的深度延伸方向设置在结晶腔11中，能够便于检测结晶腔11不同深度的温度情况，从而通过控制冷却液的流量和温度，来调节控制料液结晶过程的变化。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图2，连续结晶器还包括有液位检测装置50，液位检测装置50设置在结晶腔11中。

具体地，液位检测装置50设置在结晶腔11的开口位置处，通过在结晶腔11内设有液位检测装置50，能够方便观察结晶腔11中的料液的量，从而避免向结晶腔11中注入过量的料液。

在本申请的一个实施例中，请一并参阅图1和2，连续结晶器还包括有真空闪蒸装置30与筒体10连接，真空闪蒸装置30用于辅助结晶腔11中的料液结晶成核。

具体地，真空闪蒸装置30设置在结晶腔11的开口位置处，真空闪蒸装置30能够辅助结晶腔11中的料液蒸发降温，从而加快其结晶成核的效率。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，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，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续结晶器，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体内形成有结晶腔和冷却腔，所述冷却腔围绕所述结晶腔设置，所述冷却腔中具有用于吸收所述结晶腔中料液热量的冷却液，所述筒体上还设有进料通道，所述进料通道与所述结晶腔连通，且所述进料通道的长度延伸方向偏离所述结晶腔的中心轴线设置，以使经所述进料通道进入至所述结晶腔中的料液具有沿所述结晶腔的周侧壁做圆周运动的趋势。

2.如权利要求1所述的连续结晶器，其特征在于：所述冷却腔包括有多个相互独立的冷却空间，多个所述冷却空间沿所述结晶腔的深度方向依次排列，各所述冷却空间中的冷却液的温度不同，且多个所述冷却空间中的冷却液的温度沿所述结晶腔的深度方向逐渐降低。

3.如权利要求2所述的连续结晶器，其特征在于：所述筒体上设有多个冷却液进口和多个冷却液出口，多个所述冷却液进口分别与多个所述冷却空间一一对应连通，多个所述冷却液出口分别与多个所述冷却空间一一对应连通。

4.如权利要求1-3任一项所述的连续结晶器，其特征在于：所述结晶腔的横截面的面积沿着所述结晶腔的深度方向减小。

5.如权利要求4所述的连续结晶器，其特征在于：所述结晶腔的周侧面包括有沿所述结晶腔的深度方向依次排列设置的第一结晶面、第二结晶面、第三结晶面和第四结晶面，其中，所述第二结晶面和所述第四结晶面倾斜设置，且所述第二结晶面和所述第四结晶面朝向所述结晶腔的开口一侧。

6.如权利要求2或3所述的连续结晶器，其特征在于：所述筒体上设有多个取样口，多个所述取样口与所述结晶腔连通，并且多个所述取样口分别用于取出不同所述冷却空间所对应的料液。

7.如权利要求1所述的连续结晶器，其特征在于：所述连续结晶器还包括搅拌装置，所述搅拌装置设置在结晶腔中，所述搅拌装置包括有导料筒和搅拌桨，所述导料筒内形成有导料通道，所述搅拌桨可转动地设置在所述导料通道中，所述搅拌桨用于搅拌导料通道中的料液，以使导料通道中的料液沿与所述结晶腔深度方向相反的方向运动。

8.如权利要求1所述的连续结晶器，其特征在于：所述进料通道的长度延伸方向与所述结晶腔的周侧壁相切。

9.如权利要求1所述的连续结晶器，其特征在于：所述连续结晶器还包括有温度检测装置和液位检测装置，所述温度检测装置和所述液位检测装置设置在所述结晶腔中。

10.如权利要求1所述的连续结晶器，其特征在于：所述连续结晶器还包括有真空闪蒸装置，所述真空闪蒸装置与所述筒体连接，所述真空闪蒸装置用于辅助所述结晶腔中的料液结晶成核。

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