[发明专利]一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种冷冻结晶出盐粒径的控制系统，其特征在于，包括冷冻循环机组、原料池、原料泵、强制循环结晶泵、列管式的强制循环冷却器、结晶分离器、出料泵、稠厚器和离心机，冷冻循环机组连接强制循环冷却器为强制循环冷却器供冷；原料泵将原料池内的原料输入强制循环结晶泵内，强制循环结晶泵、强制循环冷却器和结晶分离器依次连接形成一个物料的降温循环路径；结晶分离器的底部分别用于检测物料的浓缩液流量和密度的流量检测仪和密度检测仪；结晶分离器的底部设有结晶出料口，结晶出料口连接出料泵，出料泵、稠厚器和离心机依次通过保冷管道连接。

2.根据权利要求1所述的冷冻结晶出盐粒径的控制系统，其特征在于，结晶分离器内的中央设有直立的导流筒，导流筒的直径小于结晶分离器的直径，导流筒与结晶分离器的底壁之间设有间距，物料经过导流筒向下流动，并且沿着导流筒的外壁逐渐上升。

3.根据权利要求2所述的冷冻结晶出盐粒径的控制系统，其特征在于，结晶分离器的侧壁上侧设有循环出口，循环出口通过保冷管道连接强制循环结晶泵的入口。

4.根据权利要求2所述的冷冻结晶出盐粒径的控制系统，其特征在于，结晶分离器连接有细晶循环泵，细晶循环泵连接有除细晶预热器，除细晶预热器连接强制循环结晶泵的入口；结晶分离器的上侧侧壁上设有细晶出口，细晶出口通过管道连接细晶循环泵的入口。

5.根据权利要求2所述的冷冻结晶出盐粒径的控制系统，其特征在于，结晶分离器包括上段、中段和下段，上段、中段和下段的直径由上至下依次减小；结晶分离器底部为下凸的圆弧形。

6.一种权利要求1所述的冷冻结晶出盐粒径的控制系统的控制方法，其特征在于，采用以下步骤：

(1)预冷、进料，物料通过原料泵打入强制循环结晶泵，由强制循环冷却器的底部流入强制循环冷却器、由强制循环冷却器的顶部流出强制循环冷却器，再进入结晶分离器，强制循环冷却器外侧通入循环冷冻水，强制循环冷却器的列管内流通物料，循环冷冻水对物料预冷控温在50℃以内；

(2)冷冻，通过冷冻机与乙二醇溶液换热得到-17～-12℃的乙二醇冷冻液；通过集散控制系统设定结晶分离器的冷冻结晶温度为0℃，物料通过强制循环结晶泵在强制循环冷却器和结晶分离器进行循环以缓慢降温，循环物料在结晶分离器内结晶长大；

(3)控制循环冷冻水的温度和流量，来控制结晶的颗粒大小及产生量；

(4)冷结晶出料，在结晶分离器底部设置分别用于检测物料浓缩液的流量和密度的流量检测仪和密度检测仪，通过检测不同粒径对应的密度，来判断出料的浓度；当物料的浓缩液达到所要求的浓缩比后开始出料，含结晶的浓缩液经出料泵送至稠厚器后经离心机分离结晶；

(5)离心后得到含水的晶体通过烘干设备烘干后离开系统。

7.根据权利要求6所述的冷冻结晶出盐粒径的控制方法，其特征在于，结晶分离器内的中央设有直立的导流筒，导流筒与结晶分离器的底壁之间设有间距，物料经过导流筒向下流动，从导流筒底部出来的物料沿着导流筒的外壁逐渐上升；通过控制晶体的沉降速度和导流筒内物料的流速，来产生所需要粒径的晶体颗粒，晶体沉降的速度为0.02～0.05m/s，得到晶体的粒径范围为0.2～0.5mm。

8.根据权利要求7所述的冷冻结晶出盐粒径的控制方法，其特征在于，结晶分离器的侧壁上侧设有循环出口，结晶分离器内的母液和小颗粒的晶体上升到达循环出口后，由循环出口流出，通过管道流入强制循环结晶泵进行物料冷冻循环。

9.根据权利要求8所述的冷冻结晶出盐粒径的控制方法，其特征在于，步骤(2)中，物料进行循环降温时，每循环一次物料的温度降低0.5℃-1.5℃。

10.根据权利要求6所述的冷冻结晶出盐粒径的控制方法，其特征在于，结晶分离器连接细晶循环泵，细晶循环泵连接除细晶预热器，除细晶预热器连接强制循环结晶泵的入口；细晶循环泵将结晶分离器内析出的小颗粒的晶体输送到除细晶预热器，再经过强制循环结晶泵打入物料循环管道内再结晶。