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一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置

閱讀：673發(fā)布：2020-05-11

專利匯可以提供一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置專利檢索，專利查詢，專利分析的服務(wù)。并且本實用新型涉及一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置。其垂直剖面由直 角 梯形入口區(qū)和上面的矩形主澄清區(qū)及物料外排管構(gòu)成；結(jié)晶器及其澄清裝置均為圓柱形；澄清裝置頂部 位置 設(shè)置與結(jié)晶器中的液面位置平齊。澄清裝置的矩形主澄清區(qū)的寬度是粒子沉降理論計算橫截面積的2倍值來確定；矩形主澄清區(qū)的高度包括的有效高度和 外延 高度；有效高度從物料外排管的中心線算起，向下直至矩形主澄清區(qū)與直角梯形入口區(qū)的連接處對應(yīng)的 水 平位置，外延高度從物料外排管的中心線算起，向上直至澄清裝置頂部的水平線。本實用新型的裝置降低了澄清區(qū)入口流場對主澄清區(qū)的干擾，矩形主澄清區(qū)保證目標(biāo)粒度粒子的沉降，小粒度粒子則順暢溢流外排，達(dá)到粒度良好分級的目的。(ESM)同樣的 發(fā)明 創(chuàng)造已同日 申請 發(fā)明 專利，下面是一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置專利的具體信息內(nèi)容。

1.一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置，其特征是垂直剖面由直角梯形入口區(qū)和上面的矩形主澄清區(qū)及物料外排管構(gòu)成；結(jié)晶器及其澄清裝置均為圓柱形；澄清裝置頂部位置設(shè)置與結(jié)晶器中的液面位置平齊。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的澄清裝置的矩形主澄清區(qū)的寬度是粒子沉降理論計算橫截面積的2倍值來確定；矩形主澄清區(qū)的高度包括的有效高度和外延高度；
有效高度從物料外排管的中心線算起，向下直至矩形主澄清區(qū)與直角梯形入口區(qū)的連接處對應(yīng)的水平位置，外延高度從物料外排管的中心線算起，向上直至澄清裝置頂部的水平線；
矩形主澄清區(qū)的有效高度為40倍物料外排管直徑；矩形主澄清區(qū)的外延高度為150mm+0.5倍物料外排管直徑。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的澄清裝置的直角梯形入口區(qū)與結(jié)晶器相連通的通道寬度為矩形主澄清區(qū)的寬度的1/5，直角梯形入口區(qū)的高度為矩形主澄清區(qū)的寬度的6倍。

說明書全文

一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本實用新型涉及溶液結(jié)晶設(shè)備，特別針對具有粒子粒度分級的一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置。

背景技術(shù)

[0002] 結(jié)晶器作為醫(yī)藥、材料以及化肥等行業(yè)的重要生產(chǎn)設(shè)備，其結(jié)構(gòu)好壞不僅嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時也關(guān)系到生產(chǎn)能耗成本，因此，結(jié)晶器結(jié)構(gòu)優(yōu)化一直是工業(yè)結(jié)晶器研究的重要工作。工業(yè)結(jié)晶過程中由于晶體粒子的停留時間不同，導(dǎo)致晶體粒度大小不同，影響粒度分布的集中度以及產(chǎn)品粒度。為此，工業(yè)結(jié)晶器生產(chǎn)過程中往往需要大顆粒晶體產(chǎn)品沉降，隨后排料、過濾、干燥獲得產(chǎn)品，而細(xì)小晶體則需要溢流、再溶解，隨后溶液返回結(jié)晶器進行結(jié)晶，這樣可以獲得粒度更大、更均勻的晶體產(chǎn)品。為了達(dá)到上述目的，許多結(jié)晶器往往需要具有對大粒度沉降排料、而小粒度粒子溢流功能，也即具有粒度分級功能的結(jié)晶器。目前，有關(guān)粒度分級的結(jié)晶器較多，如Oslo結(jié)晶器、DTB結(jié)晶器和DP結(jié)晶器等。然而這些結(jié)晶器的澄清結(jié)構(gòu)的入口面積往往較大、而澄清區(qū)高度又往往較小，因此容易導(dǎo)致澄清區(qū)流場均勻性較差而影響晶體粒子粒度的分級效果。為此，本實用新型提出一種新形式的粒子分級式澄清裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的是：通過結(jié)晶器澄清區(qū)裝置結(jié)構(gòu)的改進，優(yōu)化溶液結(jié)晶器中的粒度分級效果。
[0004] 為了實現(xiàn)本實用新型的上述目標(biāo)，采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：
[0005] 一種溶液結(jié)晶器的澄清裝置；其垂直剖面由直角梯形入口區(qū)和上面的矩形主澄清區(qū)及物料外排管構(gòu)成；結(jié)晶器及其澄清裝置均為圓柱形；澄清裝置頂部位置設(shè)置與結(jié)晶器中的液面位置平齊。
[0006] 所述的澄清裝置的矩形主澄清區(qū)的寬度是粒子沉降理論計算橫截面積的2倍值來確定；矩形主澄清區(qū)的高度包括的有效高度和外延高度；有效高度從物料外排管的中心線算起，向下直至矩形主澄清區(qū)與直角梯形入口區(qū)的連接處對應(yīng)的水平位置，外延高度從物料外排管的中心線算起，向上直至澄清裝置頂部的水平線；矩形主澄清區(qū)的有效高度為40倍物料外排管直徑；矩形主澄清區(qū)的外延高度為150mm+0.5倍物料外排管直徑。
[0007] 所述的澄清裝置的直角梯形入口區(qū)與結(jié)晶器相連通的通道寬度為矩形主澄清區(qū)的寬度的1/5，直角梯形入口區(qū)的高度為矩形主澄清區(qū)的寬度的6倍。
[0008] 具體裝置說明如下：
[0009] 結(jié)晶溶液通過進料管先后穿過結(jié)晶器的空氣區(qū)和液面而進入結(jié)晶器中，在攪拌器的作用下進行晶體成核和生長，長大的部分晶體通過重力作用沉降到結(jié)晶器的排料管處，隨后被排出、過濾和干燥而得到晶體產(chǎn)品，而一部分晶體粒子隨流體流動進入澄清裝置中，粒子先進入直角梯形入口區(qū)，目標(biāo)粒度及以上粒度的粒子隨后在矩形主澄清區(qū)進行重力沉降，而更細(xì)小的晶體粒子則隨流體被物料外排管帶出，進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，從而完成晶體粒度的澄清分級目的。澄清裝置(6)與結(jié)晶器(1)中溶液物料是連通的。
[0010] 本實用新型的有益效果是：降低了澄清區(qū)入口流場對主澄清區(qū)的干擾，同時合適長度的矩形主澄清區(qū)有利于保證目標(biāo)粒度粒子的沉降，而小粒度粒子則順暢溢流外排，達(dá)到粒度良好分級的目的。附圖說明
[0011] 圖1實施例溶液結(jié)晶器及其澄清結(jié)構(gòu)的縱向剖面圖
[0012] 1——結(jié)晶器；2——攪拌器；3——液面；4——進料管；5——出料管；6——澄清裝置；6-1——直角梯形入口區(qū)；6-2——矩形主澄清區(qū)；6-3——物料外排管；6-3-1——物料外排管中心線；6-4——澄清裝置頂部7——空氣區(qū)；；H1——直角梯形入口區(qū)的高度；H2——矩形主澄清區(qū)的有效高度；H3——矩形主澄清區(qū)的外延高度；L1——通道寬度；L2——矩形主澄清區(qū)的寬度。

具體實施方式

[0013] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的詳細(xì)說明：
[0014] 如圖1所示：溶液結(jié)晶器(1)的澄清裝置(6)的垂直剖面由直角梯形入口區(qū)(6-1)和矩形主澄清區(qū)(6-2)和物料外排管(6-3)構(gòu)成。結(jié)晶器(1)及其澄清裝置(6)均為圓柱形，它們的物料是連通的。澄清裝置頂部(6-4)與結(jié)晶器(1)中的液面(3)平齊。
[0015] 所述的澄清裝置(6)的矩形主澄清區(qū)(6-2)的寬度(L2)由目標(biāo)粒度的粒子沉降速度確定的理論橫截面積的2倍值計算獲得。矩形主澄清區(qū)(6-2)的高度包括的有效高度(H2)和外延高度(H3)。有效高度(H1)從物料外排管(6-3)的中心線(6-3-1)算起，向下直至矩形主澄清區(qū)(6-2)與直角梯形入口區(qū)(6-1)的連接處對應(yīng)的水平位置，外延高度(H3)從物料外排管(6-3)的中心線(6-3-1)算起，向上直至澄清裝置頂部(6-4)的水平線。矩形主澄清區(qū)(6-2)的有效高度(H2)為40倍物料外排管(6-3)直徑。矩形主澄清區(qū)(6-2)的外延高度(H3)為
150mm+0.5倍物料外排管(6-3)直徑。
[0016] 所述的澄清裝置(6)的直角梯形入口區(qū)(6-1)與結(jié)晶器(1)相連通的通道寬度(L1)為矩形主澄清區(qū)(6-2)的寬度(L2)的1/5，直角梯形入口區(qū)(6-1)的高度(H1)為矩形主澄清區(qū)(6-2)的寬度(L2)的6倍。
[0017] 結(jié)晶溶液通過進料管(4)先后穿過結(jié)晶器的空氣區(qū)(7)和液面(3)而進入結(jié)晶器(1)中，在攪拌器(2)的作用下進行晶體成核和生長，長大的部分晶體通過重力作用沉降到結(jié)晶器(1)的排料管(5)處，隨后被排出、過濾和干燥而得到晶體產(chǎn)品，而一部分晶體粒子隨流體流動進入澄清裝置(6)中，粒子先進入直角梯形入口區(qū)(6-1)，目標(biāo)粒度及以上粒度的粒子隨后在矩形主澄清區(qū)(6-2)進行重力沉降，而更細(xì)小的晶體粒子則隨流體被物料外排管(6-3)帶出，進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，從而完成晶體粒度的澄清分級目的。澄清裝置(6)與結(jié)晶器(1)中溶液物料是連通的。
[0018] 需要對溶液結(jié)晶過程中粒度為50um的粒子進行澄清，該粒度粒子的自由沉降速度為0.00229m/s，需要的矩形主澄清區(qū)環(huán)隙的寬度為75mm，結(jié)晶器澄清區(qū)溶液外排口直徑為20mm。
[0019] 針對圖1的溶液結(jié)晶器澄清新型結(jié)構(gòu)，其澄清區(qū)梯形入口的上底長度為15mm，下底長度為75mm，其梯形高度為450mm。矩形主澄清區(qū)的寬度為75mm，而澄清區(qū)的有效高度為800mm，延長高度為160mm。梯形入口區(qū)域主要目的減少攪拌對澄清區(qū)的流場干擾。800mm長、
75mm寬的矩形區(qū)域為粒子的主要澄清區(qū)域。這樣設(shè)計其主要目的是減少澄清區(qū)溶液外流時對大粒度粒子沉降的影響。
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