一種新型雙降膜熔融結晶器及進行物質分離的工藝的製作方法

2023-10-27 12:17:12

本發明涉及熔融結晶方式提純物質技術領域，尤其涉及一種新型雙降膜熔融結晶器及進行物質分離的工藝。

背景技術：

目前熔融結晶器的形式有多種多樣，熔融結晶器有轉鼓結晶機、表面連續結晶器(套管結晶機)、臥式融溶結晶器、降膜結晶器等。降膜熔融結晶器以連續高效受到越來越多的關注。

雙降膜熔融結晶器具有溫度控制更準確，連續便於操作的特點。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種新型雙降膜熔融結晶器，保證不成膜的液體可以重新分布，防止結晶造成的成膜不均勻現象，保證成膜傳熱效果。提出一種新的工藝方法實現物質分離結晶熔融過程中溫度的精準恆溫控制。

為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案：

設計一種新型雙降膜熔融結晶器，包括內管、外管、上殼體與下殼體，所述上殼體的頂端連通有提純物料進口與溢流洩放口，所述下殼體的底部連通有提純物料出口，所述上殼體的一端連通有冷熱媒進口，所述下殼體的一端連通有冷熱媒出口，所述上殼體與下殼體之間連通有外管，且外管內套設有內管，外管與內管之間填充有冷熱媒，所述外管內設置有外管拉杆，且外管拉杆的兩端分別連接在上殼體與下殼體上，所述外管上還套設置有外管降膜頭，且外管降膜頭上開設有外管降膜孔，所述內管內設置有內管拉杆，且內管拉杆的兩端分別連接在上殼體與下殼體上，所述內管上設置有內管降膜頭，且內管降膜頭上開設有螺旋降膜孔。

優選的，所述內管與內管管板的固定採用鍥型墊片，且鍥型墊片能更好的緩解設備冷熱產生的形變對設備造成的不良影響，保證內管和外管的密封性。

優選的，所述內管內設置有內管成膜再成膜器，且內管再成膜器上開設有多個內管溢流排氣孔，所述外管內設置有外管再成膜分布器，且外管再分布器上均勻開設有多個外管溢流排氣孔。

優選的，所述內管與外管均採用穿管板下沉排液方式，排冷凝液在內管和外管內不滯留。

優選的，所述內管降膜頭與外管降膜頭均採用螺旋切線進料結構。

本發明還提供了一種新型雙降膜熔融結晶器的進行物質分離的工藝，具體包括以下步驟：

在使用過程中，需要提純的物料通過提純物料進口進入雙降膜熔融結晶器中，通過內管降膜頭中的螺旋內管降膜孔對物料進行成膜；

內管中還設有內管成膜再分布器對分離液體進行再分布成膜，內管成膜再分布器上均勻的設有內管溢流排氣孔，用於過流後的溢流及發汗時的排氣快速；

提純物料在內管外壁經歷結晶、發汗、熔融等過程後，得到的汗液和純液通過提純物料出口排除；

冷、熱媒流體採用合適溶劑在不同壓力下沸點的不同，利用溶劑的氣化冷凝熱作為熱媒給物料提供熱量，利用溶劑的氣化蒸發熱吸熱為冷媒為結晶提供冷能；

冷媒從冷媒進口進入，通過外管降膜頭中的螺旋降膜孔對冷媒進行成膜，使冷在內管外壁形成均勻的膜，為了增加成膜效果，提高傳熱效率，外管中還設有成膜再分布器對冷媒進行再分布成膜，外管成膜再分布器上均勻的設有溢流排氣孔，保證成膜更均勻排氣迅速，換熱後的冷、熱媒通過冷熱媒出口排除。

熱媒從外管降膜頭氣孔及降膜孔對內管外結晶物料進行發汗和熔融，內膜再分布器上的排氣孔，加熱蒸氣均勻分布管腔，保證冷凝液在外管成冷凝膜均勻，過流冷凝液通過溢流孔快速流出外降膜管，保證對物料加熱溫度控制的均勻準確恆定。

優選的，整個系統的溫度採用DCS控制系統進行控制，保證設備運行過程中的穩定和高效。

本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器及進行物質分離的工藝，有益效果在於：該新型雙降膜熔融結晶器在內外管中布置成膜再成膜器，保證不成膜的液體可以重新分布，防止結晶造成的成膜不均勻現象，保證成膜傳熱效果，新型成膜分配器開有氣相導向及液相溢流孔，保障氣液相的有效分離，氣體流向促進均勻成膜。雙降膜熔融結晶器工藝過程中的冷媒和熱媒介質根據不同分離物質特性採用合適溶劑，通過不同飽合壓力下飽和溫度的不同控制溶劑的溫度，達到控制整個系統溫度穩定和精確，氣液循環，冷熱交替，結晶和熔融過程工藝簡單、操作方便、消耗低。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的結構示意圖；

圖2為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的A部結構放大圖；

圖3為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的內管結構剖視圖；

圖4為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的內管降膜頭俯視結構示意圖；

圖5為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的內管再成膜器俯視結構示意圖；

圖6為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的內管與外管安裝結構剖視圖；

圖7為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的外管降膜頭俯視結構示意圖；

圖8為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的內管與外管安裝俯視結構示意圖；

圖9為本發明提出的一種新型雙降膜熔融結晶器的外管再分布器結構示意圖。

圖中：內管1、外管2、提純物料進口3、提純物料出口4、冷熱媒進口5、冷熱媒出口6、內管降膜頭7、外管降膜頭8、溢流洩放口9、內管再成膜器10、鍥型墊片11、內管拉杆12、內管降膜孔13、內管溢流排氣孔14、外管拉杆15、外管再分布器16、外管降膜孔17、外管溢流排氣孔18、上殼體19、下殼體20。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。

參照圖1-9，一種新型雙降膜熔融結晶器，包括內管1、外管2、上殼體19與下殼體20，上殼體19的頂端連通有提純物料進口3與溢流洩放口9，下殼體20的底部連通有提純物料出口4，上殼體19的一端連通有冷熱媒進口5，下殼體20的一端連通有冷熱媒出口6，上殼體19與下殼體20之間連通有外管2，且外管2內套設有內管1，內管1外側還設置有固定板，內管1與內管1的固定板之間有鍥型墊片11，且鍥型墊片11能更好的緩解設備冷熱產生的形變對設備造成的不良影響，保證內管1和外管2的密封性，內管1內設置有內管再成膜器10，且內管再成膜器10上開設有多個內管溢流排氣孔14，外管2內設置有外管再分布器16，且外管再分布器16上均勻開設有多個外管溢流排氣孔18，保證內管再分布器10上料液不易結晶的同時使成膜更均勻。

外管2與內管1之間填充有冷熱媒，內管1與外管2均採用穿管板下沉排液方式，排冷凝液在內管1和外管2內不滯留。

外管2內設置有外管拉杆15，且外管拉杆15的兩端分別連接在上殼體19與下殼體20上，外管2上還套設置有外管降膜頭8，且外管降膜頭8上開設有外管降膜孔17，內管1內設置有內管拉杆12，且內管拉杆12的兩端分別連接在上殼體19與下殼體20上，內管1上設置有內管降膜頭7，且內管降膜頭7上開設有內管降膜孔13，內管降膜頭7與外管降膜頭8均採用螺旋切線進料結構。

本發明還提供了一種新型雙降膜熔融結晶器的進行物質分離的工藝，具體包括以下步驟：

在使用過程中，需要提純的物料通過提純物料進口4進入雙降膜熔融結晶器中，通過內管降膜頭7中的螺旋內管降膜孔13對物料進行成膜；

內管1中還設有內管再分布器10對熔融液體進行再分布成膜，成內管再分布器10上均勻的設有內管溢流排氣孔14；

提純物料在內管1外壁經歷結晶、發汗、熔融等過程後，得到的汗液和純液通過提純物料出口4排除；

冷、熱媒流體採用合適溶劑在不同壓力下沸點的不同，利用溶劑的氣化冷凝熱作為熱媒給物料提供熱量，利用溶劑的氣化蒸發熱吸熱為冷媒為結晶提供冷能；

冷熱媒從冷熱媒進口5進入，通過外管降膜頭8中的螺旋內管降膜孔17對冷熱媒進行成膜，使冷、熱媒在內管1外壁形成均勻的膜，為了增加成膜效果，提高傳熱效率，外管2中還設有內管再分布器16對冷熱媒進行再分布成膜，成外管再分布器16上均勻的設有內管溢流排氣孔18，保證再分布器18上料液不易結晶的同時使成膜更均勻，換熱後的冷、熱媒通過冷熱媒出口6排除。

整個系統的溫度採用DCS控制系統進行控制，保證設備運行過程中的穩定和高效。

以上，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。