CN218589718U - 一种连续冷却连续结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续冷却连续结晶装置，属于冷却结晶技术领域，目的在于解决现有结晶装置结构复杂且不易培养大颗粒晶体的问题。其包括表冷器和结晶器，表冷器上设置有淡盐水输入端口、淡盐水输出端口、冷媒输入端口、冷媒输出端口，结晶器内设置有中心导管，结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，结晶器侧壁上部还设置有淡盐水出口，结晶器顶壁设置有循环泵，循环泵的循环泵进口端位于结晶器内且靠近淡盐水出口旁，循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，循环泵出口端通过淡盐水输入管与淡盐水输入端口连通，淡盐水输出端口通过给料管与中心导管进口端连通，给料管还连通有浓盐水输入管。本实用新型适用于一种连续冷却连续结晶装置。

Description

一种连续冷却连续结晶装置

技术领域

本实用新型属于冷却结晶技术领域，具体涉及一种连续冷却连续结晶装置。

背景技术

结晶是化学生产中的基本和普通过程之一。结晶过程分为三大类：冷却结晶，蒸发结晶和真空结晶。通过降低温度，冷却结晶基本上将溶质从晶体形式的饱和溶液中分离出来。该方法不会除去溶剂，但溶液将被冷却成过饱和溶液。它也适用于溶解度随温度升高而明显增加的物质。冷却结晶成为广泛使用的工业结晶方法。

申请号CN201910944827.0的专利公开了一种含盐废水的冷却结晶系统，其包括从上到下依次设置的搅拌冷却机构、沉淀结晶机构和离心分离机构；所述搅拌冷却机构包括废水池、固定在废水池内的一次冷却管和转动套设在冷却管外的换热管，所述一次冷却管内通有冷却剂，所述换热管内通有换热剂，所述换热管包括主管以及与主管连通的若干个“U”形的支管，若干个支管沿主管周向分布，若干个支管形成搅拌臂；所述废水池下方依次固定连接有换热剂槽和冷却剂槽，所述换热剂槽与换热管连通，所述冷却剂槽与一次冷却管连通；所述沉淀结晶机构包括与废水池连通的沉淀池，所述冷却剂槽还连通有通入沉淀池内的二次冷却管；所述离心分离机构包括固定筒和转动连接在固定筒内的离心筒，所述离心筒与沉淀池连通所述离心筒连有旋转驱动机构，所述离心筒的壁上开设有离心孔。该系统需通过搅拌辅助结晶，不仅结构复杂，同时很难培养大颗粒晶体产品，已无法满足现有企业的生产需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供了一种连续冷却连续结晶装置，解决现有结晶装置结构复杂且不易培养大颗粒晶体的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种连续冷却连续结晶装置，包括表冷器和结晶器，所述表冷器上设置有淡盐水输入端口、淡盐水输出端口、冷媒输入端口、冷媒输出端口，所述结晶器内设置有中心导管，所述中心导管的中心导管进口端位于结晶器侧壁上部，所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部还设置有淡盐水出口，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内且靠近淡盐水出口旁，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述循环泵出口端通过淡盐水输入管与淡盐水输入端口连通，所述淡盐水输出端口通过给料管与中心导管进口端连通，所述给料管还连通有浓盐水输入管。

进一步地，还设置有冷媒辅助泵，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端连通有外界冷媒，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵出口端与冷媒输入端口连通。

进一步地，所述淡盐水出口位于中心导管进口端上方。

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，包括表冷器和结晶器，所述表冷器上设置有淡盐水输入端口、淡盐水输出端口、冷媒输入端口、冷媒输出端口，所述结晶器内设置有中心导管，所述中心导管的中心导管进口端位于结晶器侧壁上部，所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部还设置有淡盐水出口，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内且靠近淡盐水出口旁，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述循环泵出口端通过淡盐水输入管与淡盐水输入端口连通，所述淡盐水输出端口通过给料管与中心导管进口端连通，所述给料管还连通有浓盐水输入管。

通过该设置，外界冷媒通过冷媒输入端口进入表冷器内，通过冷媒输出端口从表冷器内排出，实现与表冷器内的淡盐水的热交换。外界浓盐水经浓盐水输入管输入后在给料管与经表冷器移出热量后的淡盐水混合后通过结晶器的中心导管的中心导管进口端进入结晶器内，并从靠近结晶器底壁的中心导管出口端进入结晶器内。由于结晶器的断面较大，结晶器内溶液上升速度缓慢。溶液释放过饱和度结晶析出盐晶体，在上升过程中晶体不断成长，当粒径达到一定大小后不再上升，停留在结晶器的盐浆出口的位置高度附近，从而大颗粒晶体能被优先排放出来。溶液和没有长大的小颗粒晶体继续上升，由于结晶过程结晶热的释放，溶液温度升高，溶液变得不再饱和，小颗粒晶体又溶进溶液中，部分淡盐水由淡盐水出口排出，可作它用。另一部分淡盐水通过循环泵进口端进入循环泵内，并从循环泵出口端排出，经淡盐水输入管，最终从淡盐水输入端口输送到表冷器内与表冷器的冷媒换热，将淡盐水溶液的结晶热移出。移出结晶热的淡盐水经淡盐水输出端口与外界浓盐水在给料管中混合后，再次进入结晶器内重复循环工作。本装置通过表冷器将结晶器内的显热和结晶热持续移出，得到过饱和溶液，过饱和溶液在结晶器内释放过饱和形成晶体。整个装置的进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制外界冷媒保持结晶器内物料温度始终维持在结晶温度附近，并保持稳定。通过控制进料量和淡盐水排出量，控制结晶器内成核速率、晶体悬浮、颗粒分级，实现晶体在结晶器内在悬浮状态下连续生长，得到大粒径产品的同时不产生大量细晶。同时本装置结构简单、占地小、安装高度低，可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置常压运行，安全性高。结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品，有效解决了现有结晶装置结构复杂且不易培养大颗粒晶体的问题。

2、本实用新型中，还设置有冷媒辅助泵，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端连通有外界冷媒，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵出口端与冷媒输入端口连通。

通过该设置，整个装置的冷量的补充可通过使外界冷媒从冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端进入，经冷媒辅助泵出口端从冷媒输入端口输入到表冷器内，从而使外界冷媒在冷媒辅助泵的作用下强制送入表冷器内与淡盐水换热。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：

图1为本实用新型结构示意图；

图中标记：1-表冷器、101-淡盐水输入端口、102-淡水输出端口、103-冷媒输入端口、104-冷媒输出端口、2-结晶器、3-中心导管、301-中心导管进口端、302-中心导管出口端、4-盐浆出口、5-淡盐水出口、6-循环泵、601-循环泵进口端、602-循环泵出口端、7-淡盐水输入管、8-给料管、9-浓盐水输入管、10-冷媒辅助泵、1001-冷媒辅助泵进口端、1002-冷媒辅助泵出口端、11-外界冷媒。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以使机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

一种连续冷却连续结晶装置，包括表冷器和结晶器，所述表冷器上设置有淡盐水输入端口、淡盐水输出端口、冷媒输入端口、冷媒输出端口，所述结晶器内设置有中心导管，所述中心导管的中心导管进口端位于结晶器侧壁上部，所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部还设置有淡盐水出口，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内且靠近淡盐水出口旁，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述循环泵出口端通过淡盐水输入管与淡盐水输入端口连通，所述淡盐水输出端口通过给料管与中心导管进口端连通，所述给料管还连通有浓盐水输入管。

进一步地，还设置有冷媒辅助泵，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端连通有外界冷媒，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵出口端与冷媒输入端口连通。

进一步地，所述淡盐水出口位于中心导管进口端上方。

本实用新型在实施过程中，外界冷媒通过冷媒输入端口进入表冷器内，通过冷媒输出端口从表冷器内排出，实现与表冷器内的淡盐水的热交换。外界浓盐水经浓盐水输入管输入后在给料管与经表冷器移出热量后的淡盐水混合后通过结晶器的中心导管的中心导管进口端进入结晶器内，并从靠近结晶器底壁的中心导管出口端进入结晶器内。由于结晶器的断面较大，结晶器内溶液上升速度缓慢。溶液释放过饱和度结晶析出盐晶体，在上升过程中晶体不断成长，当粒径达到一定大小后不再上升，停留在结晶器的盐浆出口的位置高度附近，从而大颗粒晶体能被优先排放出来。溶液和没有长大的小颗粒晶体继续上升，由于结晶过程结晶热的释放，溶液温度升高，溶液变得不再饱和，小颗粒晶体又溶进溶液中，部分淡盐水由淡盐水出口排出，可作它用。另一部分淡盐水通过循环泵进口端进入循环泵内，并从循环泵出口端排出，经淡盐水输入管，最终从淡盐水输入端口输送到表冷器内与表冷器的冷媒换热，将淡盐水溶液的结晶热移出。移出结晶热的淡盐水经淡盐水输出端口与外界浓盐水在给料管中混合后，再次进入结晶器内重复循环工作。本装置通过表冷器将结晶器内的显热和结晶热持续移出，得到过饱和溶液，过饱和溶液在结晶器内释放过饱和形成晶体。整个装置的进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制外界冷媒保持结晶器内物料温度始终维持在结晶温度附近，并保持稳定。通过控制进料量和淡盐水排出量，控制结晶器内成核速率、晶体悬浮、颗粒分级，实现晶体在结晶器内在悬浮状态下连续生长，得到大粒径产品的同时不产生大量细晶。同时本装置结构简单、占地小、安装高度低，可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置常压运行，安全性高。结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品，有效解决了现有结晶装置结构复杂且不易培养大颗粒晶体的问题。

具体地，还设置有冷媒辅助泵，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端连通有外界冷媒，所述冷媒辅助泵的冷媒辅助泵出口端与冷媒输入端口连通。通过该设置，整个装置的冷量的补充可通过使外界冷媒从冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端进入，经冷媒辅助泵出口端从冷媒输入端口输入到表冷器内，从而使外界冷媒在冷媒辅助泵的作用下强制送入表冷器内与淡盐水换热。

实施例1

一种连续冷却连续结晶装置，包括表冷器和结晶器，所述表冷器上设置有淡盐水输入端口、淡盐水输出端口、冷媒输入端口、冷媒输出端口，所述结晶器内设置有中心导管，所述中心导管的进口端位于结晶器侧壁上部，所述中心导管的出口端靠近结晶器内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部还设置有淡盐水出口，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的进口端位于结晶器内且靠近淡盐水出口旁，所述循环泵的出口端位于结晶器外部，所述循环泵的出口端通过淡盐水输入管与淡盐水输入端口连通，所述表冷器的淡盐水输出端口通过给料管与中心导管的进口端连通，所述给料管还连通有浓盐水输入管。

通过该设置，外界冷媒通过冷媒输入端口进入表冷器内，通过冷媒输出端口从表冷器内排出，实现与表冷器内的淡盐水的热交换。外界浓盐水经浓盐水输入管输入后在给料管与经表冷器移出热量后的淡盐水混合后通过结晶器的中心导管的中心导管进口端进入结晶器内，并从靠近结晶器底壁的中心导管出口端进入结晶器内。由于结晶器的断面较大，结晶器内溶液上升速度缓慢。溶液释放过饱和度结晶析出盐晶体，在上升过程中晶体不断成长，当粒径达到一定大小后不再上升，停留在结晶器的盐浆出口的位置高度附近，从而大颗粒晶体能被优先排放出来。溶液和没有长大的小颗粒晶体继续上升，由于结晶过程结晶热的释放，溶液温度升高，溶液变得不再饱和，小颗粒晶体又溶进溶液中，部分淡盐水由淡盐水出口排出，可作它用。另一部分淡盐水通过循环泵进口端进入循环泵内，并从循环泵出口端排出，经淡盐水输入管，最终从淡盐水输入端口输送到表冷器内与表冷器的冷媒换热，将淡盐水溶液的结晶热移出。移出结晶热的淡盐水经淡盐水输出端口与外界浓盐水在给料管中混合后，再次进入结晶器内重复循环工作。本装置通过表冷器将结晶器内的显热和结晶热持续移出，得到过饱和溶液，过饱和溶液在结晶器内释放过饱和形成晶体。整个装置的进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制外界冷媒保持结晶器内物料温度始终维持在结晶温度附近，并保持稳定。通过控制进料量和淡盐水排出量，控制结晶器内成核速率、晶体悬浮、颗粒分级，实现晶体在结晶器内在悬浮状态下连续生长，得到大粒径产品的同时不产生大量细晶。同时本装置结构简单、占地小、安装高度低，可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置常压运行，安全性高。结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品，有效解决了现有结晶装置结构复杂且不易培养大颗粒晶体的问题。

实施例2

在实施例1的基础上，还设置有冷媒辅助泵，所述冷媒辅助泵的进口端连通有外界冷媒，所述冷媒辅助泵的出口端与冷媒输入端口连通。

通过该设置，整个装置的冷量的补充可通过使外界冷媒从冷媒辅助泵的冷媒辅助泵进口端进入，经冷媒辅助泵出口端从冷媒输入端口输入到表冷器内，从而使外界冷媒在冷媒辅助泵的作用下强制送入表冷器内与淡盐水换热。

实施例3

在上述实施例的基础上，所述淡盐水出口位于中心导管的进口端上方。

如上所述即为本实用新型的实施例。前文所述为本实用新型的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述实用新型的验证过程，并非用以限制本实用新型的专利保护范围，本实用新型的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书所作的等同变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种连续冷却连续结晶装置，其特征在于，包括表冷器(1)和结晶器(2)，所述表冷器(1)上设置有淡盐水输入端口(101)、淡盐水输出端口(102)、冷媒输入端口(103)、冷媒输出端口(104)，所述结晶器(2)内设置有中心导管(3)，所述中心导管(3)的中心导管进口端(301)位于结晶器(2)侧壁上部，所述中心导管(3)的中心导管出口端(302)靠近结晶器(2)内底壁，所述结晶器(2)侧壁下部设置有盐浆出口(4)，所述结晶器(2)侧壁上部还设置有淡盐水出口(5)，所述结晶器(2)顶壁设置有循环泵(6)，所述循环泵(6)的循环泵进口端(601)位于结晶器(2)内且靠近淡盐水出口(5)旁，所述循环泵(6)的循环泵出口端(602)位于结晶器(2)外部，所述循环泵出口端(602)通过淡盐水输入管(7)与淡盐水输入端口(101)连通，所述淡盐水输出端口(102)通过给料管(8)与中心导管进口端(301)连通，所述给料管(8)还连通有浓盐水输入管(9)。

2.按照权利要求1所述的一种连续冷却连续结晶装置，其特征在于，还设置有冷媒辅助泵(10)，所述冷媒辅助泵(10)的冷媒辅助泵进口端(1001)连通有外界冷媒(11)，所述冷媒辅助泵(10)的冷媒辅助泵出口端(1002)与冷媒输入端口(103)连通。

3.按照权利要求1所述的一种连续冷却连续结晶装置，其特征在于，所述淡盐水出口(5)位于中心导管进口端(301)上方。

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