本技術(shù)涉及冷卻結(jié)晶，尤其涉及一種干法制備氯化銅用冷卻結(jié)晶裝置及其使用方法。

背景技術(shù)：

1、在干法制備氯化銅的工藝流程中，結(jié)晶與純化工藝是提高氯化銅純度的重要步驟，在利用反應(yīng)爐的干法反應(yīng)生成氯化銅粉末后，將收集到的氯化銅粉末溶解于適量溶劑中（如乙醇或水），之后通過向冷卻結(jié)晶裝置的夾層內(nèi)通入冷凍水或其他冷媒，利用間壁換熱的方式，使裝置內(nèi)的高溫飽和溶液逐漸冷卻，隨著溶液溫度的降低，溶液逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)，并析出晶體，最后采用過濾、洗滌、干燥等步驟去除溶劑和殘留雜質(zhì)，得到高純度的氯化銅晶體。

2、但現(xiàn)有的冷卻結(jié)晶裝置在使用過程中還存在一些缺陷：首先，現(xiàn)有的冷卻結(jié)晶裝置在實際使用過程中，其換熱面積僅為裝置的內(nèi)壁表面，導(dǎo)致裝置中心的溫度相較于裝置內(nèi)壁的溫度高，即裝置內(nèi)熱量散發(fā)不均勻，易造成裝置內(nèi)結(jié)晶不充分，從而造成冷卻結(jié)晶效果不佳的問題；其次，在溶液析出晶體時，晶體會聚集在流通有冷媒的部件附近，從而影響熱傳遞，導(dǎo)致連續(xù)析出晶體的效率降低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提出了一種干法制備氯化銅用冷卻結(jié)晶裝置，具備有效增強熱量散發(fā)的均勻度，降低析出晶體的聚集的優(yōu)點，用以解決冷卻機構(gòu)內(nèi)結(jié)晶效果不佳、結(jié)晶效率低的問題。

2、為達(dá)到上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種干法制備氯化銅用冷卻結(jié)晶裝置，包括：

3、冷卻機構(gòu)，用于為析出晶體提供冷卻空間，所述冷卻機構(gòu)包括冷卻殼體、冷卻管、進(jìn)管和出管，所述冷卻殼體的內(nèi)壁內(nèi)部開設(shè)有冷卻夾層，且冷卻管的內(nèi)部開設(shè)有冷卻腔，所述冷卻管的底端與冷卻殼體的底端中心固定連接，且冷卻管的冷卻腔與冷卻殼體的冷卻夾層連通，所述進(jìn)管的一端外壁與冷卻殼體的底端固定套接，且進(jìn)管的另一端外壁與冷卻管的冷卻腔固定套接，所述出管固定套接在冷卻殼體的外壁，且出管的內(nèi)部與冷卻殼體的冷卻夾層上端連通，冷媒首先通過進(jìn)管進(jìn)入，之后排入冷卻管的冷卻腔內(nèi)，并會對冷卻管周圍的溶液進(jìn)行熱量交換，隨后下排至冷卻殼體的冷卻夾層內(nèi)，并會對冷卻殼體周圍的溶液進(jìn)行熱量交換，最后通過出管排出，實現(xiàn)冷媒在冷卻機構(gòu)內(nèi)的循環(huán)移動，充分促使冷卻機構(gòu)內(nèi)中心與邊緣的熱量散發(fā)均勻、冷卻速率相同。

4、進(jìn)一步的，所述冷卻機構(gòu)還包括：

5、支撐件，所述冷卻殼體的外部底端固定套接有支撐件；

6、密封蓋，所述冷卻殼體的外部頂端活動卡接有密封蓋。

7、進(jìn)一步的，還包括：

8、活動機構(gòu)，所述密封蓋上固定設(shè)置有活動機構(gòu)，用于攪拌溶液，進(jìn)一步使溶液均勻降溫。

9、進(jìn)一步的，所述活動機構(gòu)包括：

10、活動板，所述活動板的底端與冷卻管的頂端接觸，且活動板的頂端與密封蓋的底端接觸，所述活動板的形狀為長板狀，且活動板的兩端與冷卻殼體的內(nèi)壁相適應(yīng)；

11、電機，所述密封蓋的頂端固定設(shè)置有電機；

12、活動軸，所述活動軸的外壁與密封蓋活動套接，且活動軸的一端與電機活動連接，活動軸的另一端與活動板固定連接；

13、嵌塊，所述活動板的兩端均開設(shè)有活動長孔，且兩個活動長孔不對稱設(shè)置，一個所述活動長孔的一端靠近冷卻殼體的壁面，且活動長孔的另一端位于冷卻殼體、冷卻管之間的中部位置，另一個所述活動長孔的一端位于冷卻殼體、冷卻管之間的中部位置，且活動長孔的另一端靠近冷卻管的壁面，所述嵌塊固定嵌接在活動板內(nèi)，且嵌塊的數(shù)量為二，兩個所述嵌塊靠近活動長孔一端，且活動長孔的該端位于冷卻殼體、冷卻管之間的中部位置，所述嵌塊為通電磁鐵；

14、攪拌組件，所述活動板通過活動長孔與攪拌組件活動卡接，用于均勻攪拌溶液，并間歇性移動晶體。

15、進(jìn)一步的，所述攪拌組件包括：

16、卡塊，所述活動長孔由上孔和下孔組成，所述卡塊與上孔活動卡接，且卡塊的尺寸與上孔相適應(yīng)，所述卡塊帶有與嵌塊相同的磁性，且卡塊與嵌塊之間通過壓縮彈簧連接；

17、攪拌棒，所述攪拌棒為長桿狀，所述攪拌棒穿過下孔，且攪拌棒的尺寸與下孔相適應(yīng)，當(dāng)攪拌組件僅攪拌溶液時，所述攪拌棒位于冷卻殼體、冷卻管之間的中部位置，當(dāng)攪拌組件需清理晶體時，一個所述攪拌棒與冷卻殼體貼合，且另一個攪拌棒與冷卻管貼合，所述攪拌棒的頂端與卡塊活動卡接；

18、齒桿，所述攪拌棒的底端與齒桿固定連接。

19、進(jìn)一步的，還包括：

20、進(jìn)料管，所述密封蓋的頂端固定套接有兩個進(jìn)料管，且兩個進(jìn)料管相對設(shè)置，用于向冷卻殼體內(nèi)輸送高溫飽和溶液；

21、出料管，所述冷卻殼體的底端固定套接有兩個出料管，且兩個出料管相對設(shè)置，用于將冷卻殼體內(nèi)攜帶有晶體的溶液排出；

22、固定機構(gòu)，所述冷卻殼體內(nèi)活動設(shè)置有固定機構(gòu)，用于引導(dǎo)溶液排出。

23、進(jìn)一步的，所述固定機構(gòu)包括：

24、固定環(huán)，所述固定環(huán)為環(huán)形，且固定環(huán)的外圈與冷卻殼體的內(nèi)壁活動套接，固定環(huán)的內(nèi)圈與冷卻管的外壁活動套接，所述固定環(huán)的中部開設(shè)有固定環(huán)槽，且固定環(huán)槽與冷卻殼體、冷卻管之間的中部位置對應(yīng)，所述固定環(huán)槽的兩側(cè)壁面為傾斜設(shè)置，且固定環(huán)槽的底面由四個傾斜斜面構(gòu)成，所述固定環(huán)槽的底面有兩個相對設(shè)置的低點和兩個相對設(shè)置的高點，所述固定環(huán)的兩個低點位置開設(shè)有固定孔，且固定環(huán)的固定孔與出料管連通；

25、外齒環(huán)，所述固定環(huán)的外圈頂端固定連接有外齒環(huán)，且外齒環(huán)的外圈與冷卻殼體的內(nèi)壁活動套接，外齒環(huán)的內(nèi)圈與一個齒桿嚙合；

26、內(nèi)齒環(huán)，所述固定環(huán)的內(nèi)圈頂端固定連接有內(nèi)齒環(huán)，且外齒環(huán)的內(nèi)圈與冷卻管的內(nèi)壁活動套接，外齒環(huán)的外圈與另一個齒桿嚙合；

27、動力組件，位于兩個所述高點位置的固定環(huán)底端開設(shè)有固定槽，且固定環(huán)通過固定槽設(shè)置有動力組件，用于為推動固定環(huán)移動提供動力。

28、通過在冷卻殼體內(nèi)設(shè)置固定機構(gòu)，且固定機構(gòu)由固定環(huán)、外齒環(huán)和內(nèi)齒環(huán)組成，當(dāng)兩個攪拌組件分別貼合冷卻殼體和冷卻管旋轉(zhuǎn)時，兩個攪拌組件分別與外齒環(huán)和內(nèi)齒環(huán)嚙合，使得兩個攪拌組件產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，不僅進(jìn)一步推動晶體遠(yuǎn)離冷卻殼體和冷卻管，還有效對攪拌組件自清潔，降低晶體附著在攪拌組件表面的概率，提高攪拌組件的使用壽命。

29、進(jìn)一步的，所述動力組件包括：

30、動力板，一組所述動力組件內(nèi)設(shè)置有兩個動力板，且一個動力板與固定環(huán)的固定槽內(nèi)壁固定連接，另一個動力板與冷卻殼體的內(nèi)部底端固定連接，兩個所述動力板均為通電磁鐵，且兩個動力板帶有相同磁性；

31、連接膜，所述連接膜的一端與一個動力板固定套接，且連接膜的另一端與另一個動力板固定套接，所述連接膜為可豎向形變的柔性材料。

32、通過在固定環(huán)與冷卻殼體之間設(shè)置動力組件，當(dāng)冷卻殼體內(nèi)溶液排出后，固定環(huán)可在動力組件的推動下上下移動，實現(xiàn)對冷卻殼體壁面和冷卻管壁面的有效清理，從而提高裝置的清潔便利性。

33、進(jìn)一步的，一種干法制備氯化銅用冷卻結(jié)晶裝置的使用方法，包括以下步驟：

34、s1、將固定機構(gòu)安裝在冷卻殼體上，將活動機構(gòu)組裝在密封蓋上，最后將密封蓋穩(wěn)定安裝在冷卻殼體上；

35、s2、利用進(jìn)料管向冷卻殼體內(nèi)排入氯化銅的高溫飽和溶液，與此同時通入冷媒，且冷媒的移動路徑為進(jìn)管、冷卻管、冷卻殼體、出管，從而對溶液進(jìn)行均勻降溫；

36、s3、當(dāng)僅攪拌溶液時，使攪拌組件位于冷卻殼體、冷卻管之間的中間位置，此時啟動電機，使攪拌組件緩慢旋轉(zhuǎn)；

37、s4、當(dāng)晶體在冷卻殼體壁面和冷卻管壁面附近聚集時，在嵌塊的磁斥力推動下，使一個攪拌組件與冷卻殼體壁面貼合，另一個攪拌組件與冷卻管壁面貼合，此時啟動電機，使攪拌組件緩慢旋轉(zhuǎn)；

38、s5、當(dāng)一個攪拌組件與冷卻殼體壁面貼合，另一個攪拌組件與冷卻管壁面貼合時，兩個齒桿分別與外齒環(huán)、內(nèi)齒環(huán)嚙合，使攪拌組件在繞冷卻殼體、冷卻管旋轉(zhuǎn)的同時自旋轉(zhuǎn)；

39、s6、結(jié)束冷卻后，使冷媒停止輸入，同時使攪拌組件位于冷卻殼體、冷卻管之間的中間位置，且攪拌組件位于出料管的上方，此時利用出料管將冷卻殼體內(nèi)的溶液排出；

40、s7、當(dāng)冷卻機構(gòu)內(nèi)需要清理時，利用進(jìn)料管通入清水，然后啟動動力組件，推動固定環(huán)上下移動，以清理冷卻殼體和冷卻管，最后利用出料管排出清水。

41、本發(fā)明有益效果如下：

42、本技術(shù)提供的一種干法制備氯化銅用冷卻結(jié)晶裝置，通過在冷卻殼體的中部設(shè)置冷卻管和進(jìn)管，且冷卻管的冷卻腔與冷卻殼體的冷卻夾層連通，當(dāng)工作時，冷媒排入進(jìn)管，之后進(jìn)管由下至上向冷卻管的冷卻腔內(nèi)通入冷媒，隨后冷卻管由上至下向冷卻殼體的冷卻夾層內(nèi)通入冷媒，最后通過出管排出，由此冷卻機構(gòu)通過使冷媒流經(jīng)冷卻殼體的中心和內(nèi)壁，有效增大冷卻機構(gòu)內(nèi)的換熱面積，提高冷卻機構(gòu)內(nèi)熱量散發(fā)均勻度，使冷卻機構(gòu)內(nèi)各處溫度均勻，從而提高結(jié)晶充分性，增強冷卻機構(gòu)的冷卻結(jié)晶效果。

43、通過在密封蓋上設(shè)置活動機構(gòu)，且活動機構(gòu)由活動板、電機、活動軸、嵌塊和攪拌組件組成，當(dāng)工作時，活動板上的兩個攪拌組件位于冷卻殼體與冷卻管之間，且攪拌組件與冷卻殼體之間的距離與攪拌組件與冷卻管之間的距離相等，此時攪拌組件緩慢旋轉(zhuǎn)，有效攪拌冷卻殼體內(nèi)的溶液，推動冷卻殼體與冷卻管之間的溶液充分流動與交換，進(jìn)一步促使冷卻機構(gòu)內(nèi)各處溫度均勻，從而提高結(jié)晶充分性，增強冷卻機構(gòu)的冷卻結(jié)晶效果，當(dāng)晶體在冷卻殼體壁面和冷卻管壁面附近聚集時，推動活動板上的兩個攪拌組件位置改變，使一個攪拌組件與冷卻殼體壁面貼合，另一個攪拌組件與冷卻管壁面貼合，此時攪拌組件緩慢旋轉(zhuǎn)，有效推動聚集的晶體移動，使晶體遠(yuǎn)離冷卻殼體與冷卻管的壁面，從而防止晶體影響熱傳遞，提高連續(xù)析出晶體的效率。