晶體在溶液中形成的過程稱為結(jié)晶，結(jié)晶的方法一般有蒸發(fā)結(jié)晶、降溫結(jié)晶、誘導(dǎo)結(jié)晶、溶出析晶等多種形式。

在工業(yè)大生產(chǎn)中，通常的操作方法是先把物料在蒸發(fā)器中蒸發(fā)得到濃縮液，然后再降溫或誘導(dǎo)使其結(jié)晶。

在化工領(lǐng)域中，常用結(jié)晶器來對(duì)產(chǎn)品如硫酸銨、硫酸鈉、氯化銨等鹽類或醫(yī)藥中間體進(jìn)行結(jié)晶提純，由于設(shè)備自身的局限性，往往會(huì)造成結(jié)晶效果不理想和結(jié)晶操作過程不順利，如晶體顆粒不均一或晶體掛壁甚至結(jié)壁的現(xiàn)象。

當(dāng)出現(xiàn)晶體顆粒不均一現(xiàn)象時(shí)就需要進(jìn)行重結(jié)晶，當(dāng)出現(xiàn)晶體掛壁甚至結(jié)壁的現(xiàn)象時(shí)就必須進(jìn)行人工清除掛壁的晶體，這不僅增加了操作風(fēng)險(xiǎn)，增大了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)對(duì)設(shè)備內(nèi)壁也是一種損害或潛在傷害。

本著解決以上問題的目的，我們?cè)O(shè)計(jì)制作了適合硫酸銨、硫酸鈉、氯化銨等鹽類或醫(yī)藥中間體一種改良型結(jié)晶器，本裝置不僅提高了結(jié)晶效果而且消除了晶體掛壁和結(jié)壁現(xiàn)象，這對(duì)提高了生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、降低操作風(fēng)險(xiǎn)非常有利。

本創(chuàng)新方案所述的改良型結(jié)晶器，它由降溫室、結(jié)晶室、星型攪拌器、耙式攪拌器、閘板閥A、閘板閥B等組成；它突出的創(chuàng)新點(diǎn)在于，降溫室與結(jié)晶室為上下一體型結(jié)構(gòu)，降溫室設(shè)置于結(jié)晶室的正上方，二者通過閘板閥A分隔相連，降溫室安裝著星形攪拌器，結(jié)晶室安裝著耙式攪拌器，結(jié)晶室出料口設(shè)置有閘板閥B；上下一體型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)既節(jié)省了空間同時(shí)又便于降溫室和結(jié)晶室的交替、連續(xù)操作。

圖-1是本設(shè)計(jì)的改良型結(jié)晶器的平面結(jié)構(gòu)示意圖

 

圖-1

圖例說明：降溫室01、結(jié)晶室02、飽和液進(jìn)口03、真空控制閥04星型攪拌器05、閘板閥A06、耙式攪拌器07、閘板閥B08、冷卻水進(jìn)09、冷卻水出10。

參照?qǐng)D-1，作更具體的說明：

1，本創(chuàng)新設(shè)計(jì)所述的降溫室和結(jié)晶室是平面視圖為正六邊形的圓錐體結(jié)構(gòu)，外殼是中空夾層，物料出口直徑為200～300mm；圓錐體結(jié)構(gòu)和較大的出料口直徑有利于物料外出。

2，本創(chuàng)新設(shè)計(jì)所述的安裝于降溫室的星形攪拌器有1～3層，每層攪拌槳均勻分布著3～6片槳葉，攪拌速度設(shè)置為40～60r/min，這樣的設(shè)計(jì)既能使降溫均勻又不會(huì)造成晶體顆粒大小不均一。

3，本創(chuàng)新設(shè)計(jì)所述的安裝于結(jié)晶室的耙式攪拌器為橫向安裝方式，耙式攪拌器設(shè)置有2～6個(gè)平行的槳葉；轉(zhuǎn)動(dòng)速度為30～40r/min，這樣的設(shè)計(jì)既能確保晶體顆粒大小均一，又不會(huì)造成晶體掛壁和結(jié)壁現(xiàn)象，同時(shí)橫向攪拌還有利于晶體出料。

4，本創(chuàng)新設(shè)計(jì)所述的降溫室與結(jié)晶室的冷卻水系統(tǒng)以串聯(lián)的方式連接在一起，冷卻水自結(jié)晶室下部進(jìn)入，自降溫室上部流出；這樣的設(shè)計(jì)能夠使結(jié)晶室和降溫室的冷卻水系統(tǒng)始終保持5～10℃溫差，降溫室不會(huì)過早出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象，同時(shí)，這樣的設(shè)計(jì)也有利于合理利用水資源。

本創(chuàng)新設(shè)計(jì)的改良型結(jié)晶器，它簡(jiǎn)單的操作過程是這樣的，打開真空控制閥04，首先把預(yù)先濃縮到位的熱飽和鹽溶液自飽和液進(jìn)口03轉(zhuǎn)入降溫室01中，啟動(dòng)星形攪拌器05，打開冷卻水進(jìn)09和冷卻水出10，讓飽和鹽溶液在降溫室01中緩緩降溫至目標(biāo)溫度；接下來，打開閘板閥A06，讓降溫后的飽和鹽溶液自降溫室01轉(zhuǎn)移至結(jié)晶室02中，啟動(dòng)耙式攪拌器07，隨著溫度的進(jìn)一步下降，晶體就會(huì)逐步析出來，當(dāng)溫度降到一定程度，打開閘板閥B08，讓晶體混合液轉(zhuǎn)入下步處理工序作進(jìn)一步處理。

經(jīng)過一個(gè)階段的運(yùn)行，當(dāng)結(jié)晶器需要清洗時(shí)，我們還設(shè)計(jì)有相應(yīng)的結(jié)晶器清洗裝置與之搭檔。     

如此設(shè)計(jì)的改良型結(jié)晶器，它所表現(xiàn)出的明顯有益效果包含以下4個(gè)方面：

1，提高了結(jié)晶效果，消除了晶體掛壁或結(jié)壁現(xiàn)象；

2，能交替連續(xù)操作，提高了生產(chǎn)效率；

3，降低了操作風(fēng)險(xiǎn)和勞動(dòng)強(qiáng)度；

4，占用空間小，操作便捷，還能節(jié)約水資源。

-END-