[发明专利]撞击流蒸发结晶器

说明书

所属技术领域：

属于物理、化学工艺设备。适用于溶液并行蒸发结晶、制取结晶产品或中间产品的过程。

背景技术：

在化工、医药、轻工等行业中，有许多固体产品通过从溶液中结晶制得。从溶液中结晶在溶液过饱和的条件下进行。依据产生过饱和方式不同，结晶过程大致可分为冷却结晶、蒸发结晶和反应结晶三种类型；其中冷却结晶应用最为广泛。

冷却结晶通常是把溶液蒸发浓缩到一定接近饱和的浓度后转入结晶装置进行冷却结晶作业。已工业应用的冷却结晶器有很多种。1950至70年代研发的一类带导流筒的结晶器，例如DTB结晶器(Mullin.J.W.，“Industrial Crystallization”pp1-168，Plenum Press，New York，1976)、DP结晶器(河西达夫，“月岛式DP型晶出装置”，别册化学工业，18(2)：58-65，1974)和Standard-Messo湍流结晶器(Messing，T.，Br.Chem.Eng.，14：641-645，1969)等，至今仍属于比较先进的连续结晶装置。上述结晶器的主要不足之处，是微观混合状况不理想，某些结晶性质较差的物料仍难以制得粗大均匀的结晶。伍沅等在国家自然科学基金项目研究基础上较新研发并获得专利的“无旋撞击流真空结晶器”(专利号ZL 2007 2 0083842.3)和“无旋撞击流换热式结晶器”(ZL200820066743.9)利用液体连续相撞击流有效促进微观混合的特性，可提供非常均匀的过饱和度环境，显著改善了晶核生成和结晶成长的条件，优于以上各种结晶装置；虽然它们实施冷却的方式不同，即分别以真空和换热的方式冷却工质。

对于某些产品的生产，将蒸发或部分蒸发过程与结晶过程结合在同一设备中进行更为合理，可以在简化流程、节能等方面产生显著的效益。然而，迄今尚未见有专门用于并行蒸发-结晶过程的高性能技术装备。

为克服上述现有技术的不足，研发本发明。

发明内容：

本发明的目的，是提供一种微观混合好、动力消耗低，可节能高效地完成并行蒸发-结晶过程的技术装备。

本发明撞击流蒸发结晶器，由一个中下部为较小直径的结晶区、上部为较大直径带顶盖6并配有蒸汽出口管9的蒸发室20、底部中心配有带循环母液进口管12和晶浆出口管13的分级腿11的锅形或锥形底异径直立圆筒1，垂直同轴安装在圆筒1结晶区的上、下两个内壁装有若干垂直折流挡板5的导流筒2，同轴分别安装在上、下两个导流筒2中螺旋方向相反、分别从上部和下部推动流体通过上、下导流筒2向结晶区中心流动撞击的上、下两个螺旋桨3和4，设置在异径直立圆筒1中下部内壁与上、下导流筒2之间的垂直换热列管14，异径直立圆筒1中下部壁外的换热夹套17，以及其出口设置在上、下导流筒2之间的进料管7组成。进料管7的出口也可以安排在上或下导流筒2的进口处。

不同于现有的用于蒸发或结晶过程的技术装备，本发明“撞击流蒸发结晶器”可直接用于并行蒸发-结晶过程，在简化流程、节能等方面产生显著的效益。此外还具有下列优点：(1)利用撞击流微观混合非常有效的特性促进结晶过程；(2)垂直同轴两流撞击流的流动结构安排显著节省动力；(3)垂直换热列管的安排减小了换热壁面上结晶结疤的概率。

附图说明：

图1是本发明撞击流蒸发结晶器结构示意图，它同时表示了工作的基本原理；图2是图1的A-A剖面俯视图。