[实用新型]一种塔式模拟连续结晶器单元

说明书

本实用新型公开一种塔式模拟连续结晶器单元，其包括圆筒和位于所述圆筒内腔的搅拌器，所述圆筒的外壁上设有与其内腔相连通的进料孔和出料孔，所述圆筒内设有与所述圆筒内侧边缘密封连接的水平塔盘，所述塔盘的中部垂直设置两端开口的轴套，所述轴套的下端贯穿所述塔盘，所述搅拌器的搅拌轴贯穿所述轴套与其形成相对旋转连接；所述进料孔的上方还设有溢流管，所述塔盘的底面上设有用于调节所述圆筒内结晶溶液温度的第一换热装置。本实用新型通过在塔盘底部设置第一换热装置，使串接后的多个相邻结晶器单元之间存在较小的温差，冷媒介质输入后可以很好地把控结晶单元的温度，不会因为过大的单元间运行温度差导致结晶过程的突然爆发而生成过量细晶。

技术领域

本实用新型涉及溶液结晶技术领域，更具体地讲，涉及一种塔式模拟连续结晶器单元。

背景技术

在实际工业化生产中，比较常用的结晶工艺有降温结晶和蒸发结晶。降温结晶和蒸发结晶都利用了溶质在溶剂中的溶解度受到温度限制这一特性，降温结晶是利用了溶质在溶剂中的饱和溶解度随温度降低而减小的特点，将溶质从溶剂中分离出来；而蒸发结晶则是通过蒸发，持续减少溶液体系中的溶剂使得溶质浓度相对提高而达到过饱状态，从而从溶剂中结晶分离出来的过程。通常，对于溶解度对温度变化比较敏感的溶液体系采用降温结晶，而对于溶解度对温度变化不敏感的体系采用蒸发结晶。

到目前为止，通过降温实现物质纯化分离的结晶过程基本上为间歇方式，分批次操作(批操作结晶，Batch Crystallization)完成，在整个周期内包括了结晶釜进料、降(控)温、出料等，其中进料和出料两个辅助环节在整个操作周期内占用了相当长的时间，从而导致间歇结晶方式设备利用率低、产能低，同时由于批次之间的操控精度差异，不可避免地伴随着批次之间产品质量差别大、不稳定等缺陷。

连续蒸发结晶工艺(Continuous Crystallization)是目前的工业规模生产比较常见的方式，其优点在于设备利用率高、产能大、设备占地面积小、操作条件稳定易控制、产品晶粒分布范围稳定、出料晶浆固含量高等优点，但连续运行的过程中，不可避免地存在母液返混、杂质积累问题，导致结晶溶液体系中，杂质在母液中的相对含量不断升高，在连续运行周期的末期产品，杂质含量会明显提高甚至超标。因此，连续蒸发结晶一般不使用于高精度要求的纯化过程，即便如此，为了保证产品质量和操作稳定性，连续蒸发结晶工艺基本上都采用大比例母液抽取，以维持结晶体系中较低的杂质浓度，从而避免对结晶质量的影响。

就目前的在用连续蒸发结晶工艺来说，无论结构型式及原理如何，由于在运行过程中无法实现结晶溶液体系的先进先出，母液返混现象普遍存在，结晶颗粒的线性生长速度越慢，意味着得到同样尺寸晶粒的结晶生长时间越长，需要在结晶器中停留更长的时间，同样的产能也就需要更大的设备体积，随着运行周期的延长，母液的返混现象和杂质积累程度也就愈发严重，难以生产高纯度的产品。

实用新型内容

为了解决现有结晶器存在的间歇式结晶器效率低、周期长，难以制成高纯度产品的技术问题，本实用新型提供了一种塔式模拟连续结晶器单元。

所采用的技术方案如下：

一种塔式模拟连续结晶器单元，其包括圆筒和位于所述圆筒内腔的搅拌器，所述圆筒的外壁上设有与其内腔相连通的进料孔和出料孔，所述圆筒内设有与所述圆筒内侧边缘密封连接的水平塔盘，所述塔盘的中部垂直设置一两端开口的轴套，所述轴套的下端贯穿所述塔盘，所述搅拌器的搅拌轴贯穿所述轴套与其形成相对旋转连接；所述进料孔的上方还设有溢流管，所述塔盘的底面上设有用于调节所述圆筒内结晶溶液温度的第一换热装置。

所述第一换热装置为缠绕于所述塔盘底面上的半管，所述半管的沿其长度方向上的截面开口贴合并固定于在所述塔盘底面上，所述半管的两端分别形成第一冷媒进口和第一冷媒出口。

设置于所述塔盘底面上的半管由所述塔盘的底面中部呈圆环状向外缠绕至所述塔盘的边缘，形成第一环形冷却带。