CN115869643A - 一种真空型连续蒸发结晶装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空型连续蒸发结晶装置，属于蒸发结晶技术领域，目的在于解决现有结晶装置不易培养大颗粒晶体产品、易出现结疤堵管的问题。其包括结晶器、闪蒸器、冷凝器，结晶器顶壁设置有循环泵，闪蒸器底壁连通有中心导管，中心导管伸入结晶器内，结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，结晶器侧壁上部设置有母液出口，闪蒸器的侧壁设置有进料口，进料口通过进料管与循环泵出口端连通，进料管还连通有浓盐水输入管，闪蒸器的侧壁上位于进料口上方设置有蒸汽出口，冷凝器还设置有蒸汽输入端口、冷却液进液口、冷却液出液口、冷凝液输出端口，蒸汽出口通过蒸汽导管与蒸汽输入端口连通。本发明适用于一种真空型连续蒸发结晶装置。
Description
技术领域
本发明属于蒸发结晶技术领域，具体涉及一种真空型连续蒸发结晶装置。
背景技术
结晶是化学生产中的基本和普通过程之一。结晶过程分为三大类：蒸发结晶，蒸发结晶和真空结晶。
申请号CN201520358808.7的专利公开了一种高效蒸发结晶装置，其包括罐体和预加热装置，所述预加热装置的出料口与罐体的进料口相连，所述罐体内部从上至下依次设有若干蒸发结晶室，每个所述蒸发结晶室包括加热器、搅拌器、蒸汽出口管道、结晶池和位于结晶池侧壁的料液管道，所述料液管道上设有控制开关，所述各个蒸发结晶室的蒸汽出口管道均相连，从上至下设有的蒸发结晶室的加热器的控制温度依次升高。但是该装置需通过搅拌辅助结晶，很难培养大颗粒晶体产品，同时由于加热器直接设置在结晶室内，蒸发过程会出现结疤堵管的问题，因此无法满足现有企业的生产需求。
发明内容
本发明的目的在于：提供了一种真空型连续蒸发结晶装置，解决现有结晶装置不易培养大颗粒晶体产品、易出现结疤堵管的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种真空型连续蒸发结晶装置，包括结晶器、闪蒸器、冷凝器，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述闪蒸器底壁连通有中心导管，所述中心导管伸入结晶器内且所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器的内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部设置有母液出口，所述闪蒸器的侧壁设置有进料口，所述进料口通过进料管与循环泵出口端连通，所述进料管还连通有浓盐水输入管，所述闪蒸器的侧壁上位于进料口上方设置有蒸汽出口，所述冷凝器还设置有蒸汽输入端口、冷却液进液口、冷却液出液口、冷凝液输出端口，所述蒸汽出口通过蒸汽导管与蒸汽输入端口连通。
进一步地，所述冷凝器还设置有不凝气输出端口，所述不凝气输出端口连通有真空泵。
进一步地，所述循环泵进口端位于结晶器内部上方靠近结晶器内顶壁一侧。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，包括结晶器、闪蒸器、冷凝器，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述闪蒸器底壁连通有中心导管，所述中心导管伸入结晶器内且所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器的内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部设置有母液出口，所述闪蒸器的侧壁设置有进料口，所述进料口通过进料管与循环泵出口端连通，所述进料管还连通有浓盐水输入管，所述闪蒸器的侧壁上位于进料口上方设置有蒸汽出口，所述冷凝器还设置有蒸汽输入端口、冷却液进液口、冷却液出液口、冷凝液输出端口，所述蒸汽出口通过蒸汽导管与蒸汽输入端口连通。
通过该设置，外界浓盐水通过浓盐水输入管输入并在给料管内与循环泵从结晶器上部抽吸出来的料液混合后从进料口进入闪蒸器中。因闪蒸器内部处于真空状态，料液在闪蒸器中闪蒸后得到浓缩，形成过饱和度。闪蒸产生的蒸汽从蒸汽出口排出由蒸汽导管引入冷凝器中，外界送来的冷却液从冷凝器的冷却液进液口进入冷凝器内与冷凝器内的闪蒸蒸汽换热，冷却液吸热后从冷却液出液口排出，蒸汽换热后形成冷凝液，冷凝液从冷凝液输出端口排出。闪蒸后的过饱和溶液由闪蒸器插入结晶器底部的中心导管送至结晶器的底部并缓慢向上移动，上移过程中不断释放过饱和度。晶粒在向上移动过程中长大，当到达盐浆出口位置高度时从盐浆出口排出结晶器。大颗粒盐浆排出后，料液因吸收了结晶过程的结晶热，料液温度升高，细小晶粒被溶解，料液不再饱和。随着不断蒸发浓缩，其它杂质成分达到一定浓度后将开启母液排放，母液统一由母液出口排出。本装置进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制闪蒸器的真空度来控制闪蒸强度，从而保证结晶速度和结晶粒度以及装置稳定。整个装置结构简单、占地小、可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置可常压运行，安全性高。蒸发过程没有换热面，从根本解决了结疤堵管的问题，保证装置能长时间连续稳定运行。同时结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品。
2、本发明中，所述冷凝器还设置有不凝气输出端口，所述不凝气输出端口连通有真空泵。通过该设置，随蒸汽进入冷凝器内的不凝气可由真空泵强行抽吸排放，确保整个装置运行稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图，其中：
图1为本发明结构示意图；
图中标记：1-结晶器、2-闪蒸器、3-冷凝器、31-蒸汽出入端口、32-冷却液进液口、33-冷却液出液口、34-冷凝液输出端口、35-不凝气输出端口、4-循环泵、41-循环泵进口端、42-循环泵出口端、5-中心导管、51-中心导管出口端、6-盐浆出口、7-母液出口、8-进料口、9-进料管、10-浓盐水输入管、11-蒸汽出口、12-蒸汽导管、13-真空泵。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以使机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个原件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种真空型连续蒸发结晶装置，包括结晶器、闪蒸器、冷凝器，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述闪蒸器底壁连通有中心导管，所述中心导管伸入结晶器内且所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器的内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部设置有母液出口，所述闪蒸器的侧壁设置有进料口，所述进料口通过进料管与循环泵出口端连通，所述进料管还连通有浓盐水输入管，所述闪蒸器的侧壁上位于进料口上方设置有蒸汽出口，所述冷凝器还设置有蒸汽输入端口、冷却液进液口、冷却液出液口、冷凝液输出端口，所述蒸汽出口通过蒸汽导管与蒸汽输入端口连通。
进一步地，所述冷凝器还设置有不凝气输出端口，所述不凝气输出端口连通有真空泵。
进一步地，所述循环泵进口端位于结晶器内部上方靠近结晶器内顶壁一侧。
本发明在实施过程中，外界浓盐水通过浓盐水输入管输入并在给料管内与循环泵从结晶器上部抽吸出来的料液混合后从进料口进入闪蒸器中。因闪蒸器内部处于真空状态，料液在闪蒸器中闪蒸后得到浓缩，形成过饱和度。闪蒸产生的蒸汽从蒸汽出口排出由蒸汽导管引入冷凝器中，外界送来的冷却液从冷凝器的冷却液进液口进入冷凝器内与冷凝器内的闪蒸蒸汽换热，冷却液吸热后从冷却液出液口排出，蒸汽换热后形成冷凝液，冷凝液从冷凝液输出端口排出。闪蒸后的过饱和溶液由闪蒸器插入结晶器底部的中心导管送至结晶器的底部并缓慢向上移动，上移过程中不断释放过饱和度。晶粒在向上移动过程中长大，当到达盐浆出口位置高度时从盐浆出口排出结晶器。大颗粒盐浆排出后，料液因吸收了结晶过程的结晶热，料液温度升高，细小晶粒被溶解，料液不再饱和。随着不断蒸发浓缩，其它杂质成分达到一定浓度后将开启母液排放，母液统一由母液出口排出。本装置进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制闪蒸器的真空度来控制闪蒸强度，从而保证结晶速度和结晶粒度以及装置稳定。整个装置结构简单、占地小、可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置可常压运行，安全性高。蒸发过程没有换热面，从根本解决了结疤堵管的问题，保证装置能长时间连续稳定运行。同时结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品。
作为优选的实施方式，所述冷凝器还设置有不凝气输出端口，所述不凝气输出端口连通有真空泵。通过该设置，随蒸汽进入冷凝器内的不凝气可由真空泵强行抽吸排放，确保整个装置运行稳定。
具体地，所述循环泵进口端位于结晶器内部上方靠近结晶器内顶壁一侧。
实施例1
一种真空型连续蒸发结晶装置，包括结晶器、闪蒸器、冷凝器，所述结晶器顶壁设置有循环泵，所述循环泵的循环泵进口端位于结晶器内，所述循环泵的循环泵出口端位于结晶器外部，所述闪蒸器底壁连通有中心导管，所述中心导管伸入结晶器内且所述中心导管的中心导管出口端靠近结晶器的内底壁，所述结晶器侧壁下部设置有盐浆出口，所述结晶器侧壁上部设置有母液出口，所述闪蒸器的侧壁设置有进料口，所述进料口通过进料管与循环泵出口端连通，所述进料管还连通有浓盐水输入管，所述闪蒸器的侧壁上位于进料口上方设置有蒸汽出口，所述冷凝器还设置有蒸汽输入端口、冷却液进液口、冷却液出液口、冷凝液输出端口，所述蒸汽出口通过蒸汽导管与蒸汽输入端口连通。
通过该设置，外界浓盐水通过浓盐水输入管输入并在给料管内与循环泵从结晶器上部抽吸出来的料液混合后从进料口进入闪蒸器中。因闪蒸器内部处于真空状态，料液在闪蒸器中闪蒸后得到浓缩，形成过饱和度。闪蒸产生的蒸汽从蒸汽出口排出由蒸汽导管引入冷凝器中，外界送来的冷却液从冷凝器的冷却液进液口进入冷凝器内与冷凝器内的闪蒸蒸汽换热，冷却液吸热后从冷却液出液口排出，蒸汽换热后形成冷凝液，冷凝液从冷凝液输出端口排出。闪蒸后的过饱和溶液由闪蒸器插入结晶器底部的中心导管送至结晶器的底部并缓慢向上移动，上移过程中不断释放过饱和度。晶粒在向上移动过程中长大，当到达盐浆出口位置高度时从盐浆出口排出结晶器。大颗粒盐浆排出后，料液因吸收了结晶过程的结晶热，料液温度升高，细小晶粒被溶解，料液不再饱和。随着不断蒸发浓缩，其它杂质成分达到一定浓度后将开启母液排放，母液统一由母液出口排出。本装置进料、溶液结晶、出料以及换热都是连续的，通过控制闪蒸器的真空度来控制闪蒸强度，从而保证结晶速度和结晶粒度以及装置稳定。整个装置结构简单、占地小、可室外安装、操作简单、可实现全自动化控制、劳动强度低。装置可常压运行，安全性高。蒸发过程没有换热面，从根本解决了结疤堵管的问题，保证装置能长时间连续稳定运行。同时结晶过程连续化，结晶温度低，结晶器内部没有搅拌，晶体生长环境温和，特别宜于培养大颗粒晶体产品。
实施例2
在实施例1的基础上，所述冷凝器还设置有不凝气输出端口，所述不凝气输出端口连通有真空泵。通过该设置，随蒸汽进入冷凝器内的不凝气可由真空泵强行抽吸排放，确保整个装置运行稳定。
实施例3
在上述实施例的基础上，所述循环泵进口端位于结晶器内部上方靠近结晶器内顶壁一侧。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书所作的等同变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种真空型连续蒸发结晶装置，其特征在于，包括结晶器(1)、闪蒸器(2)、冷凝器(3)，所述结晶器(1)顶壁设置有循环泵(4)，所述循环泵(4)的循环泵进口端(41)位于结晶器(1)内，所述循环泵(4)的循环泵出口端(42)位于结晶器(1)外部，所述闪蒸器(2)底壁连通有中心导管(5)，所述中心导管(5)伸入结晶器(1)内且所述中心导管(5)的中心导管出口端(51)靠近结晶器(1)的内底壁，所述结晶器(1)侧壁下部设置有盐浆出口(6)，所述结晶器(1)侧壁上部设置有母液出口(7)，所述闪蒸器(2)的侧壁设置有进料口(8)，所述进料口(8)通过进料管(9)与循环泵出口端(42)连通，所述进料管(9)还连通有浓盐水输入管(10)，所述闪蒸器(2)的侧壁上位于进料口(8)上方设置有蒸汽出口(11)，所述冷凝器(3)还设置有蒸汽输入端口(31)、冷却液进液口(32)、冷却液出液口(33)、冷凝液输出端口(34)，所述蒸汽出口(11)通过蒸汽导管(12)与蒸汽输入端口(31)连通。
2.按照权利要求1所述的一种真空型连续蒸发结晶装置，其特征在于，所述冷凝器(3)还设置有不凝气输出端口(35)，所述不凝气输出端口(35)连通有真空泵(13)。
3.按照权利要求1所述的一种真空型连续蒸发结晶装置，其特征在于，所述循环泵进口端(41)位于结晶器(1)内部上方靠近结晶器(1)内顶壁一侧。
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