[实用新型]一种冷冻水法真空冷却结晶系统

说明书

本实用新型涉及一种冷冻水法真空冷却结晶系统，由结晶罐，冷却器，冷水机组，冷却水泵，冷却塔，冷冻水泵，真空泵，凝液泵，凝液罐，搅拌器组成。结晶器的二次汽出口与冷却器的进汽口相连，冷却器的凝液出口与凝液罐的凝液进口相连；凝液罐的真空排气口与真空泵的进气口相连；冷水机组的冷冻水出水口与冷冻水泵进口相连，冷冻水泵出口一路与冷却器的冷冻水进口，另一路与真空泵的冷却水进口相连，冷却器的冷冻水出口及真空泵的冷却水出口均与冷水机组的冷冻水回水口相连；与传统方法相比，本实用新型无需高压蒸汽驱动，系统工作热负荷小，运行能耗低；同时可显著降低料液降温终点温度，提高产品收率；本实用新型尤其适用于高沸点升料液的真空冷却结晶。

技术领域

本实用新型涉及一种结晶系统，尤其涉及一种冷冻水法真空冷却结晶系统，属于工业结晶技术领域。

背景技术

真空冷却结晶是指溶液在真空条件下溶剂迅速闪蒸汽化，绝热条件下溶剂汽化所需的热量全部来自于溶液，导致溶液温度不断降低并逐渐析出晶体。目前，工业领域应用的真空冷却结晶普遍采用蒸汽喷射泵法，该方法根据喷射泵的文丘里效应，通过高压生蒸汽引射结晶器内的低压二次蒸汽，蒸汽喷射泵出口乏汽通过冷却水予以冷凝。然而当蒸汽喷射泵应用于上述抽真空的场合时，其能源效率随着系统真空度的提高显著下降，一般仅为20％～30％左右，此外，喷射泵出口乏汽还需要消耗大量冷却水，因此，传统蒸汽喷射法冷却结晶系统的能源消耗较高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对传统技术存在的不足，提供了一种冷冻水法真空冷却结晶系统。

一种冷冻水法真空冷却结晶系统，由结晶罐，冷却器，冷水机组，冷却水泵，冷却塔，冷冻水泵，真空泵，凝液泵，凝液罐，搅拌器组成。

所述结晶罐顶部设有二次汽出口，侧壁设有进料口，底部设有排料口；所述冷却器设有二次汽进口，凝液出口，冷冻水进口及冷冻水出口；所述凝液罐设有凝液进口，真空排气口及排水口；所述结晶器的二次汽出口与所述冷却器的二次气进口相连，冷却器的凝液出口与凝液罐的凝液进口相连；凝液罐的真空排气口与所述真空泵的进气口相连，凝液罐的排水口与所述凝液泵进口相连，并在连接管路上安设调节阀；所述冷水机组设有冷冻水出水口，冷冻水回水口，冷却水进口及冷却水出口；所述冷水机组的冷冻水出水口与所述冷冻水泵的进口相连，冷冻水泵的出口管路一分为二，其中一路与冷却器的冷冻水进口相连，并在连接管路上安设阀门，另外一路与真空泵的冷却水进口相连，并在连接管路上安设阀门；所述冷却器的冷冻水出口及真空泵的冷却水出口均与冷水机组的冷冻水回水口相连；所述冷却塔的冷却水出口与所述冷却水泵的进口相连，冷却水泵的出口与所述冷水机组的冷却水进口相连，冷水机组的冷却水出口与冷却塔的进口相连。

所述搅拌器安设于结晶罐的底侧部；

所述冷却器为板式、管壳式、螺旋板式换热器；

所述冷水机组与冷却器及真空泵连接管路内的循环介质为水或不冻液；

所述真空泵为水环式真空泵。

本实用新型所提供的一种冷冻水法真空冷却降温系统的工作方法如下：将高温待结晶的料液注入结晶罐内，开启冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵及真空泵，真空泵不断抽出结晶罐内的不凝性气体，结晶罐内压力逐渐降低，当压力降低至待结晶料液温度下的饱和蒸汽压力时，料液开始闪蒸汽化，料液温度不断降低，闪蒸所形成的二次蒸汽进入冷却器内冷凝，凝液落入凝液罐，料液中溶解及泄露进入系统的不凝气由真空泵排出系统；冷水机组为冷却器及真空泵提供低温冷却水，冷水机组的放热由冷却塔排至环境。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：与传统蒸汽喷射闪蒸降温法相比，本实用新型的系统运行无需高压蒸汽驱动，系统运行热负荷仅为料液降温显热热量，冷水机组的运行负荷小、运行能耗低；冷水机组可为真空泵及冷却器的冷却提供低于环境温度的低温冷水，改善了真空泵的抽气能力，提高了系统内的真空度，同时可降低结晶罐内料液的降温终点温度，提高结晶产品的收率；本实用新型尤其适用于高沸点升料液的真空冷却结晶。