[发明专利]一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统及方法

说明书

本发明属于物料结晶技术领域，具体公开了一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统及方法，该提纯系统包括微熔体结晶器和降膜结晶器，微熔体结晶器包括结晶腔和结晶破碎腔，结晶腔内设有用于刮除结晶腔内壁上结晶的刮晶机构，结晶破碎腔内按物料流动方向依次设有收缩段、喉口段和扩张段，结晶破碎腔内设有破碎件；该提纯方法采用上述提纯系统进行物料提纯。本发明中，先通过微熔体结晶器进行初次结晶得到微熔体，微熔体固液分离后获得微颗粒结晶，微颗粒结晶很少甚至不会包裹母液，微颗粒结晶熔融后再通过降膜结晶器进行二次结晶，获得高纯度物料，并且微颗粒结晶的纯度较高，因此降膜结晶器的结晶时长得以缩短，从而提高了物料提纯效率。

技术领域

本发明涉及物料结晶技术领域，特别是涉及一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统及方法。

背景技术

结晶技术是一种在产品的分离纯化过程中具有重要作用的技术之一，结晶过程一般分为溶液结晶、熔融结晶、沉淀结晶和升华结晶四类。降膜结晶作为熔融结晶的一种，是根据分离物质之间凝固点的不同而实现分离的结晶过程。降膜结晶器作为实现熔融结晶的关键设备之一，具有可分离出高纯度产品、操作温度低、污染小、节能等优点，被广泛应用于石油、化工、医药等领域产品的精制提纯。

在实际生产过程中，如果待分离纯化的液体物料，其含目标产品的纯度(浓度)较低时，则需要多次熔融结晶，如此，若利用单台降膜结晶器，则结晶时长较长，物料提纯效率较低，可能导致后续工艺步骤暂停，以等待结晶产物，不利于工业连续化生产；而若利用多台降膜结晶器，设备投入成本较高，不利于企业降低成本。

为解决上述问题，可以选择在降膜结晶器之前增设一台悬浮结晶器，通过悬浮结晶器先对液体物料进行初次结晶。但是，通过悬浮结晶器获得结晶颗粒较大，其内包裹较多母液，结晶的纯度相对较低，降膜结晶器仍需要多次重复结晶，所需时长仍然较长，提纯效率仍然较低。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统及方法，用于解决现有技术中低纯度物料提纯时存在提纯效率低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统，包括降膜结晶器，还包括微熔体结晶器，按物料提纯顺序，微熔体结晶器位于降膜结晶器之前，所述微熔体结晶器包括用于结晶的结晶腔和用于破碎结晶的结晶破碎腔，结晶破碎腔与结晶腔连通，结晶腔内设有用于刮除结晶腔内壁上结晶的刮晶机构，结晶破碎腔内按物料流动方向依次设有收缩段、喉口段和扩张段，所述结晶破碎腔内设有破碎件。

本发明的一种微熔体结晶与降膜结晶结合的物料提纯系统，具有以下有益效果：

本发明中的微熔体结晶器，其结晶破碎腔内具有收缩段、喉口段和扩张段，液体物料(来自结晶腔、含有大颗粒结晶)流经收缩段时，液体物料的流通面积减小，液体物料的流速增大，液体物料撞击在破碎件上，液体物料中的大颗粒结晶在破碎件的作用下，碎裂成微颗粒结晶，从而实现对结晶的破碎，进而获得含微颗粒结晶的熔融流体(即微熔体)，避免形成包裹有母液的大颗粒结晶，使得微颗粒结晶的纯度高于大颗粒结晶的纯度，因此，将微熔体中的微颗粒结晶分离后熔融再通过降膜结晶器进行二次结晶时，有利于缩短后续降膜结晶器所需时长，进而提高物料提纯效率。

可选地，所述破碎件位于扩张段内，破碎件包括支撑网格，支撑网格朝向所述喉口段的一侧壁上设有若干用于破碎结晶的刺突。

本方案中，细化出破碎件的结构，支撑网格以及支撑网格上的刺突能够与液体物料中的大颗粒结晶相撞，从而使得大颗粒结晶在撞击力作用下破碎，形成微颗粒结晶，释放大颗粒结晶中包裹的母液。另外，支撑网格的网孔大于大颗粒结晶的粒径，从而避免结晶堵塞支撑网格。

可选地，所述破碎件位于喉口段内，破碎件包括转动连接于结晶破碎腔内的转轴，转轴上固定连接有若干涡轮叶片。