熔融結(jié)晶器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熔融結(jié)晶器。它包括筒體（6）、外管（8）、上封頭（20）、下封頭（3）、中間管箱（14）和內(nèi)管管箱（17）。本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器，在結(jié)晶物料流道的內(nèi)側(cè)設(shè)置有管層熱媒流道，外側(cè)設(shè)置有殼層熱媒流道，有效提高了結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)的傳熱面積，從而結(jié)晶管上下溫度梯度小，保證了結(jié)晶效果；一個結(jié)晶管內(nèi)有兩個環(huán)形結(jié)晶面，因此在結(jié)晶形成后可以有效降低結(jié)晶層的厚度，加強了結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)之間的傳熱效果，同時增大了結(jié)晶面積，提高了結(jié)晶器生產(chǎn)力。
【專利說明】火 容融結(jié)晶器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熔融結(jié)晶器，該熔融結(jié)晶器用于化工生產(chǎn)過程上涉及到使用動態(tài)熔融結(jié)晶提純物質(zhì)的場合。屬于化工分離【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工、食品、醫(yī)藥和材料工業(yè)中都大量存在物質(zhì)分離操作，常規(guī)分離方法有精餾、萃取和溶液結(jié)晶。隨著對物質(zhì)純度要求的提高和難分離物系的出現(xiàn)，采用常規(guī)的分離方法無法提純和分離物系，對溫度敏感或分離物系不允許有溶劑存在時熔融結(jié)晶就可以發(fā)揮其特殊的作用。近年來熔融結(jié)晶已經(jīng)出現(xiàn)的較大規(guī)模的發(fā)展，其常見應(yīng)用領(lǐng)域有二甲苯、二甲酚、丙交酯及硝基氯苯等物系的分離，取得了良好的分離效果。
[0003]中國專利公開的申請?zhí)枮?01120377828.0的實用新型專利《熔融結(jié)晶器》，該熔融結(jié)晶器存在以下不足:1、由于僅在結(jié)晶管外設(shè)置導(dǎo)流管，因此結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)的傳熱面積小，會導(dǎo)致結(jié)晶管上下溫度梯度大，影響結(jié)晶效果；2、結(jié)晶層僅分布在結(jié)晶管的內(nèi)壁上，因此結(jié)晶層形成后，其厚度較厚，降低了結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)之間的傳熱效果，同時會因為夾雜量大導(dǎo)致產(chǎn)品雜質(zhì)含量高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供了一種結(jié)晶物料流道上下溫度梯度小、結(jié)晶面積大的熔融結(jié)晶器。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:
一種熔融結(jié)晶器，包括筒體和下封頭，筒體與下封頭連接，其特點是:所述熔融結(jié)晶器還包括外管、上封頭、中間管箱和內(nèi)管管箱，所述筒體上設(shè)置有外管上管板和外管下管板，所述外管設(shè)置在筒體內(nèi)且上下兩端分別固定在外管上管板和外管下管板上，所述筒體內(nèi)上部設(shè)置有導(dǎo)流管管板，導(dǎo)流管管板上固定連接有導(dǎo)流管，所述中管管箱與外管上管板連接，中管管箱上端設(shè)置有中管管板，中管管板上固定連接有中管，中管的下端向下穿過外管并延伸到外管下管板以下，中管的下端封閉，所述內(nèi)管管箱與中管管箱連接，內(nèi)管管箱上端設(shè)置有內(nèi)管管板，內(nèi)管管板上固定連接有內(nèi)管，內(nèi)管設(shè)置在中管內(nèi)，內(nèi)管下端不封閉，所述上封頭與內(nèi)管管箱連接，所述中管管箱上設(shè)置有結(jié)晶物料入口，下封頭底部設(shè)置有結(jié)晶物料出口，筒體的上部設(shè)置有殼層熱媒進(jìn)口，下部設(shè)置有殼層熱媒出口，所述內(nèi)管管箱上設(shè)置有管層熱媒進(jìn)口，上封頭的頂部設(shè)置有管層熱媒出口。
[0006]本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器，其中管和內(nèi)管之間的下部設(shè)置有內(nèi)管限位塊。
[0007]本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器，其中管和外管之間的下部設(shè)置有中管限位塊。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器，其導(dǎo)流管與外管之間為殼層熱媒流道A，所述外管與中管之間為結(jié)晶物料流道B，中管與內(nèi)管之間為管層熱媒流道C，具有以下有益效果:
1、在結(jié)晶物料流道的內(nèi)側(cè)設(shè)置有管層熱媒流道，外側(cè)設(shè)置有殼層熱媒流道，有效提高了結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)的傳熱面積，從而結(jié)晶管上下溫度梯度小，保證了結(jié)晶效果。
[0009]2、一個結(jié)晶管內(nèi)有兩個環(huán)形結(jié)晶面，因此在結(jié)晶形成后可以有效降低結(jié)晶層的厚度，加強了結(jié)晶物料與傳熱介質(zhì)之間的傳熱效果，同時增大了結(jié)晶面積，提高了結(jié)晶器生產(chǎn)力；
3、結(jié)晶液體與熱媒均處于強制流道內(nèi)，保證了結(jié)晶所需的高傳熱系數(shù)。
[0010]4、熱媒在殼層熱媒流道和管層熱媒流道內(nèi)強制流動，不會發(fā)生混流現(xiàn)象，保證了與結(jié)晶物料流道內(nèi)物料溫差的均一性，確保生產(chǎn)產(chǎn)物的純度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為圖1的A-A向剖面圖。
[0013]圖3為圖1中結(jié)晶管底部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4為圖2中單個結(jié)晶管的放大圖。
[0015]圖5為本發(fā)明一種熔融結(jié)晶器的熔融結(jié)晶工藝流程圖。
[0016]圖中:
中管限位塊1，內(nèi)管限位塊2，下封頭3，下封頭法蘭4，外管下管板5，筒體6，導(dǎo)流管7，外管8，中管9，內(nèi)管10，導(dǎo)流管管板11，外管上管板12，中管管箱法蘭13，中管管箱14，中管管板15，內(nèi)管管箱法蘭16，內(nèi)管管箱17，內(nèi)管管板18，上封頭法蘭19，上封頭20，結(jié)晶物料入口 21，結(jié)晶物料出口 22，殼層熱媒進(jìn)口 23，殼層熱媒出口 24，管層熱媒進(jìn)口 25，管層熱媒出口 26，殼層熱媒流道A，結(jié)晶物料流道B，管層熱媒流道C，原料儲罐D(zhuǎn)l，循環(huán)中間罐D(zhuǎn)2，產(chǎn)品罐D(zhuǎn)3，廢液罐D(zhuǎn)4，結(jié)晶器H，熱媒緩沖罐V，結(jié)晶循環(huán)泵P1，熱媒循環(huán)泵P2。
【具體實施方式】
[0017]參見圖1，本發(fā)明涉及一種熔融結(jié)晶器，它包括筒體6、外管8、上封頭20、下封頭3、中間管箱14和內(nèi)管管箱17，所述筒體6上設(shè)置有外管上管板12和外管下管板5，所述外管下管板5通過下封頭法蘭4與下封頭3連接，所述外管8設(shè)置在筒體6內(nèi)且上下兩端分別固定在外管上管板12和外管下管板5上，所述筒體6內(nèi)上部設(shè)置有導(dǎo)流管管板11，導(dǎo)流管管板11上固定連接有導(dǎo)流管7，所述中管管箱14通過中管管箱法蘭13與外管上管板12連接，中管管箱14上端設(shè)置有中管管板15，中管管板15上固定連接有中管9，中管9的下端向下穿過外管8并延伸到外管下管板5以下，中管9的下端封閉，所述內(nèi)管管箱17通過內(nèi)管管箱法蘭16與中管管箱14連接，內(nèi)管管箱17上端設(shè)置有內(nèi)管管板18，內(nèi)管管板18上固定連接有內(nèi)管10，內(nèi)管10設(shè)置在中管9內(nèi)，內(nèi)管10下端不封閉，所述上封頭20通過上封頭法蘭19與內(nèi)管管箱17連接。
[0018]其中，中管管箱14上設(shè)置有結(jié)晶物料入口 21，下封頭3底部設(shè)置有結(jié)晶物料出口22，筒體6的上部設(shè)置有殼層熱媒進(jìn)口 23，下部設(shè)置有殼層熱媒出口 24，所述內(nèi)管管箱17上設(shè)置有管層熱媒進(jìn)口 25，上封頭20的頂部設(shè)置有管層熱媒出口 26。
[0019]參見圖2-4，所述內(nèi)管10、中管9、外管8和導(dǎo)流管7四個同心圓柱體形成了三個流體通道，所述導(dǎo)流管7與外管8之間為殼層熱媒流道A，所述外管8與中管9之間為結(jié)晶物料流道B，中管9與內(nèi)管10之間為管層熱媒流道C，為了防止中管9和內(nèi)管10發(fā)生偏心現(xiàn)象，中管9和內(nèi)管10之間的下部設(shè)置有內(nèi)管限位塊2,為了防止中管9與外管8發(fā)生偏心現(xiàn)象，中管9和外管8之間的下部設(shè)置有中管限位塊I。
[0020]工作原理:待結(jié)晶液體由結(jié)晶物料入口 21進(jìn)入結(jié)晶器中，液體被強制分配進(jìn)入結(jié)晶物料流道B中，沿著流道向下流動進(jìn)入下封頭3，經(jīng)過結(jié)晶物料出口 22流出結(jié)晶器，流出液體再次被送回結(jié)晶物料入口 21形成循環(huán)；與結(jié)晶物料進(jìn)行換熱的熱媒則分為2路分別進(jìn)入結(jié)晶器，一路由殼層熱媒進(jìn)口 23進(jìn)入，分配到殼層熱媒流道A向下流動流出導(dǎo)流管7后匯總到殼層熱媒出口 24流出；一路由管層熱媒進(jìn)口 25進(jìn)入，分配到管層熱媒流道C后向下流道進(jìn)入內(nèi)管10匯總到上封頭20，經(jīng)管層熱媒出口 26流出。二路熱媒進(jìn)口的熱媒來源于同一熱媒系統(tǒng)，其溫度相同，流量可以根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)晶物料進(jìn)入系統(tǒng)溫度一般控制在混合物內(nèi)最高熔點物質(zhì)熔點以上附近(可以根據(jù)實際物料體系進(jìn)行調(diào)整)，熱媒溫度則控制在此熔點溫度與物系共熔點之間(根據(jù)結(jié)晶產(chǎn)物純度及生產(chǎn)產(chǎn)量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整)，經(jīng)過一定時間的操作后，在結(jié)晶物料流道B的二側(cè)(即中管9的外側(cè)和外管8的內(nèi)側(cè))會形成一定量的結(jié)晶物，待結(jié)晶物達(dá)到設(shè)定量后停止結(jié)晶液體的循環(huán)，將結(jié)晶器內(nèi)液體排凈后逐步升高熱媒溫度到結(jié)晶物料的熔點附近對結(jié)晶體進(jìn)行發(fā)汗操作，汗液排出結(jié)晶器；之后繼續(xù)提高熱媒溫度到結(jié)晶物質(zhì)的熔點以上5-20°C對結(jié)晶物進(jìn)行熔融，熔融產(chǎn)物即為所需產(chǎn)品O
[0021]工藝流程:結(jié)合圖5分離硝基氯苯的具體實施例，一般情況下硝基氯苯來源于氯苯的硝化過程，氯苯的硝化過程中一般得到含量為60-65%的對硝基氯苯和含量為34-39%的鄰硝基氯苯及微量的間硝基氯苯，他們的基本物性見下表:
【權(quán)利要求】
1.一種熔融結(jié)晶器，包括筒體(6)和下封頭(3)，筒體(6)與下封頭(3)連接，其特征在于:所述熔融結(jié)晶器還包括外管(8)、上封頭(20)、中間管箱(14)和內(nèi)管管箱(17)，所述筒體(6)上設(shè)置有外管上管板(12)和外管下管板(5),所述外管(8)設(shè)置在筒體(6)內(nèi)且上下兩端分別固定在外管上管板(12)和外管下管板(5)上，所述筒體(6)內(nèi)上部設(shè)置有導(dǎo)流管管板(11)，導(dǎo)流管管板(11)上固定連接有導(dǎo)流管(7)，所述中管管箱(14)與外管上管板(12)連接，中管管箱(14)上端設(shè)置有中管管板(15)，中管管板(15)上固定連接有中管(9)，中管(9)的下端向下穿過外管(8)并延伸到外管下管板(5)以下，中管(9)的下端封閉，所述內(nèi)管管箱(17)與中管管箱(14)連接，內(nèi)管管箱(17)上端設(shè)置有內(nèi)管管板(18)，內(nèi)管管板(18)上固定連接有內(nèi)管(10)，內(nèi)管(10)設(shè)置在中管(9)內(nèi)，內(nèi)管(10)下端不封閉，所述上封頭(20)與內(nèi)管管箱(17)連接，所述中管管箱(14)上設(shè)置有結(jié)晶物料入口(21)，下封頭(3)底部設(shè)置有結(jié)晶物料出口(22)，筒體(6)的上部設(shè)置有殼層熱媒進(jìn)口(23)，下部設(shè)置有殼層熱媒出口(24)，所述內(nèi)管管箱(17)上設(shè)置有管層熱媒進(jìn)口(25)，上封頭(20)的頂部設(shè)置有管層熱媒出口(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熔融結(jié)晶器，其特征在于:所述中管(9)和內(nèi)管(10)之間的下部設(shè)置有內(nèi)管限位塊(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種熔融結(jié)晶器，其特征在于:所述中管(9)和外管(8)之間的下部設(shè)置有中管限位塊(I)。
【文檔編號】B01D9/00GK103480175SQ201310435850
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】榮先奎 申請人:榮先奎