[发明专利]多相结晶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多相结晶的方法。

背景技术

间接冷却结晶法是一种工业上广泛采用的结晶方法，和直接冷却结晶法、盐析法、反应结晶法相比，它不需要在结晶母液中加入其它物质，和蒸发浓缩法、真空冷却结晶法相比，它的能耗较低。但是，间接冷却结晶法的不足之处在于间接冷却过程的传热效率较低，且冷却表面容易形成晶疤，传热面一旦结疤会使传热效果进一步急剧恶化，严重时使生产能以正常进行。为了防止晶体在结晶器壁面上结疤而降低传热效果，需要在结晶器内安装刮刀，因刮刀与结晶器壁面仍有一定间隙，因而并不能完全消除结疤现象，即使很薄的一层晶疤也会使结晶器的传热效果大受影响。结晶器中的刮刀通常为长条形，为了避免高速旋转时产生的振动，刮刀通常在低速下运行，但低转速的刮刀不能有效地使结晶器内的固液两相均匀混合，生成的晶体易沉积到结晶器的下部或底部，既不利于晶体的进一步生长，也不利于晶浆的顺利输送。因此，通常要设置一台大流量的外循环泵以促进结晶器内的混合与晶体的悬浮。另外，刮刀还容易将晶体打碎从而不利于后续的固液分离过程，进而影响晶体产品的纯度。为了保障刮刀的稳定转动，结晶器中的固含量一般需要维持在较低的水平，这一般通过大量母液的循环来实现，这种操作模式不仅能耗高，而且降低了结晶器的生产能力。

专利US4141924和专利US3758601均公开了一种三相结晶的方法，通过加入一种稀释剂，使晶浆形成具有不同密度的液液固三相，其中稀释剂密度介于结晶母液与晶体之间，将晶体与结晶母液分隔开来，因而减少晶体表面的结晶母液粘附，提高产品晶体的纯度。上述专利中使用稀释剂的目的都是利用稀释剂来分隔晶体和结晶母液以提高产品晶体纯度，因而要求稀释剂的密度必须介于晶体与结晶母液之间。专利US3758601还指出，为了快速形成液液固三相，并充分利用稀释剂的分隔效果，还需要利用特定型式的离心机来进行固液分离。稀释剂虽然能分隔晶体和结晶母液并提高产品晶体纯度，但是并不能完全消除晶体表面粘附的结晶母液，为了进一步提高晶体纯度，还应该对晶体进行洗涤，而上述专利均没有采用洗涤过程。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有结晶方法中存在的结晶器结疤严重、生产能力低的问题，提供一种多相结晶的方法。该方法具有结晶器壁面无结疤，生产能力高的优点。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种多相结晶的方法，包括以下步骤：原料与稀释剂在结晶器中进行结晶，晶浆经分离后得到晶体以及稀释剂与结晶母液的混合物；晶体经洗涤后进入产品罐；稀释剂与结晶母液的混合物经分离得到结晶母液和稀释剂，结晶母液进入母液罐，稀释剂返回稀释剂储罐；其中，结晶时稀释剂不会结晶析出，结晶器中的稀释剂与原料的重量之比为0.1～50∶1，稀释剂在原料中的溶解度小于1g稀释剂/100g原料。

上述技术方案中，稀释剂优选方案选自水、氨水、NaCl水溶液、CaCl₂水溶液，(NH4)₂SO₄水溶液、(NH4)₃PO₄水溶液、甲醇、乙醇或乙二醇中的至少一种，原料优选方案选自混合二甲苯、混合二氯苯、萘、对苯二甲酸或双酚A中的至少一种；晶体经稀释剂或溶剂或纯的产品熔融液洗涤后进入产品罐；结晶温度为-100～100℃，结晶压力为-0.1MPa～30MPa。