一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽的制作方法

1.本发明涉及化工设备处理技术领域，尤其涉及一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽。


背景技术：

2.结晶是溶质从溶液中析出的过程，在化工生产中比较常见，一般出现在产品制备及提纯的过程中。料液在反应釜中反应完成后，需要转移至结晶釜冷却结晶。
3.在物料的冷却结晶过程中，析出的晶体容易粘结在出料口处以及釜体的内壁，目前一般在搅拌装置上安装刮板，将釜体内壁上的晶体刮下，诸如申请号为cn202021705484.7的实用新型专利就公开了一种结晶釜，其便是通过刮板刮除釜体内壁上的晶体。
4.但考虑到刮板与釜体内壁长时间摩擦，很容易出现磨损的情况，而磨损后的刮板的刮料效果也随之降低；还考虑到由于冷却结晶这种结晶方式，会不可避免在出料口处存在未结晶的料液，就导致在出料口处容易出现堵塞的情况，影响晶体的出料，因此，本专利提出一种能够长时间保持高效刮料效果且不容易堵塞的具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其对于物料的搅拌和刮除效果更好，又能长时间稳定地保持这种高效，使用寿命更长；并且能够最大限度地将出料口处的物料进行翻料、搅拌，降低了在出料口处晶体的堆积量，从而降低了出料口被堵住的概率。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，所述动态结晶槽包括：釜体，所述釜体的底部径切面呈v形，所述釜体的下端面设有出料口，所述出料口的底部固定安装有第一阀门；进料装置，所述进料装置包括入料管、入料管上法兰连接的预冷却管、预冷却管上法兰连接的管盖以及管盖上贯通连接的进料管；搅拌装置，所述搅拌装置包括固定安装在釜体顶部的电机以及电机的轴头上固定连接的搅拌架，所述搅拌架包括搅拌轴、搅拌轴上固定安装的若干倾斜设置的连板、连板外端固定安装的搅拌框，所述搅拌框的底部向搅拌轴一侧倾斜设置，所述搅拌框的外侧固定安装有若干均匀排列的转动刮片；夹套冷却装置，所述夹套冷却装置的内壁上设有环形冷却槽，所述环形冷却槽的槽底处分别设有两个高度位置不同的第一接管口。
7.优选的，相邻两个所述转动刮片的高度差略小于转动刮片的自身高度，所述搅拌轴的外表面上且位于搅拌框的下方设有与釜体底部内壁配合的锥螺旋叶，所述锥螺旋叶的
最高位置处高于最低处的转动刮片的最低处，所述第一阀门采用闸阀。
8.优选的，所述锥螺旋叶的内侧处处与搅拌轴的外壁无缝焊接。
9.优选的，所述锥螺旋叶的内侧通过若干个斜板与搅拌轴固定连接。
10.优选的，所述转动刮片包括支板、支板上插接的销轴、销轴上转动安装的套筒式刮刃以及套筒式刮刃内卡接的扭簧，使套筒式刮刃斜向接触釜体内壁时刮刃对釜体的内壁存在压力。
11.优选的，每个所述连板与斜板的底部均朝搅拌轴的顺时针方向倾斜，每个所述刮刃的外侧初始倾斜方向均为搅拌轴的顺时针方向，所述锥螺旋叶的旋向为左旋。
12.优选的，所述搅拌框的数量和搅拌轴上位于同一高度的连板的数量相等，且均不少于两组，所述搅拌轴上位于同一高度的连板螺纹连接在一起并套在搅拌轴上，所述连板的外侧与搅拌框内侧焊接连接。
13.优选的，所述预冷却管内且沿预冷却管的中心线设置有连通管，所述连通管分别与进料管和入料管贯通连接使物料能够进入釜体内，所述预冷却管的外壁上部与下部均贯通连接有第二接管口，所述预冷却管的内壁由上至下至少设置有两组扰流板，所述扰流板上具有使水可通过的水口，且两组相邻的所述扰流板上的水口关于连通管的中心线对称分布。
14.优选的，所述第一阀门的底部通过第一三通管分别贯通连接有出料阀与循环阀，所述循环阀的一端通过第二三通管分别贯通连接有循环泵与抽样阀，所述进料管的一端贯通连接有能够将将溶解后的料液泵入进料管中的进料泵。
15.优选的，所述环形冷却槽的槽底处且靠近底部的第二接管口的一侧嵌设有加热板。
16.本发明与现有技术相比，其有益效果为：1、设置有连板、搅拌框与转动刮片，当搅拌架转动时，倾斜设置的连板在跟随搅拌轴转动时受到的阻力更小，使整个搅拌架的转动更流畅，并且能够将物料进行抬升因此具有翻料的效果；转动刮片通过一定的倾斜角度与釜体内壁挤压接触，因此与釜体内壁紧密接触的转动刮片，对于粘结较紧的晶体也能够刮下，对晶体的刮除效果更好，即使出现磨损后，依然能够靠弹力紧贴釜体内壁，使用寿命更长，相较于现有技术中的搅拌装置，既对于物料的搅拌和刮除效果更好，又能长时间稳定地保持这种高效。
17.2、设置有第一阀门以及外侧与釜体底部内壁配合锥螺旋叶，锥螺旋叶转动时，不仅能够对釜体的内壁底部上的物料进行刮除，还能对釜体靠出料口的地方进行搅拌和翻料，结合采用闸阀的第一阀门，可将闸阀中内闸板的高度设计成非常接近于本锥螺旋叶的底部，这种设计能够最大限度地将出料口处的物料进行翻料、搅拌，降低了在出料口处晶体的堆积量，使得每次结晶时需要循环结晶的物料量减少，提高了整体的结晶效率，进而降低了出料口被堵住的概率。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽的总装图；图2为本发明提出的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽中釜体的结构正视图；
图3为本发明提出的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽中搅拌架的结构俯视图；图4为本发明提出的另一种锥螺旋叶的结构示意图；图5为本发明提出的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽中釜体的外观示意图。
19.图中：1、釜体；2、进料装置；3、夹套冷却装置；4、出料口；5、第一阀门；6、入料管；7、预冷却管；8、进料管；9、电机；10、搅拌轴；11、连板；12、搅拌框；13、转动刮片；14、环形冷却槽；15、第一接管口；16、加热板；17、锥螺旋叶；18、斜板；19、连通管；20、第二接管口；21、扰流板；22、出料阀；23、循环阀；24、循环泵；25、抽样阀；26、进料泵。
具体实施方式
20.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
实施例
21.请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，包括釜体1、釜体1顶部固定安装的进料装置2与搅拌装置以及釜体1外壁上套设的夹套冷却装置3，其中：搅拌装置用于搅拌物料并对釜体1内壁上粘结的物料进行刮除。釜体1的底部径切面呈v形，使得物料因重力而从出料口4处掉出。釜体1的下端面设有出料口4，出料口4的底部固定安装有第一阀门5，控制釜体1内部物料的排出；进料装置2包括入料管6、入料管6上法兰连接的预冷却管7、预冷却管7上法兰连接的管盖以及管盖上贯通连接的进料管8，其中：预冷却管7对物料进行预冷却处理。搅拌装置包括固定安装在釜体1顶部的电机9以及电机9的轴头上固定连接的搅拌架，电机9带动搅拌架在釜体1内转动。搅拌架包括搅拌轴10、搅拌轴10上固定安装的若干倾斜设置的连板11、连板11外端固定安装的搅拌框12，其中：搅拌轴10带动连板11与锥螺旋叶17转动，从而带动搅拌框12转动，使搅拌框12上的转动刮片13被带动，实现对釜体1内壁上晶体的刮除，倾斜设置的连板11在转动时受到的阻力更小，并且能够将物料进行抬升而具有翻料的效果。搅拌框12的底部向搅拌轴10一侧倾斜设置，从而配合釜体1底部的v形形状。搅拌框12的外侧固定安装有若干均匀排列的转动刮片13，转动刮片13的设置，能够倾斜着接触釜体1内壁，并对釜体1内壁具有作用力，因此与釜体1内壁能够紧密接触的转动刮片13相比现有技术，对于粘结较紧的晶体也能够刮下，对晶体的刮除效果更好，并且长时间与釜体1的内壁摩擦而出现磨损后，依然能够靠弹力紧贴釜体1的内壁，因此提高了刮离效果，且使用寿命更长。夹套冷却装置3的内壁上设有环形冷却槽14，是冷却液在釜体1外壁上的流动场所，使得釜体1内的热量传导至冷却液中从而实现冷却结晶。环形冷却槽14的槽底处分别设有两个高度位置不同的第一接管口15，用于连接冷却液管，使冷却液能够流入环形冷却槽14中以及流出。
22.如图2所示，搅拌轴10的外表面上且位于搅拌框12的下方设有与釜体1底部内壁配合的锥螺旋叶17，转动时能够刮除釜体1底部内壁上的晶体，并且对底部的溶液搅动，降低
物料在釜体1底部的堆积量。相邻两个转动刮片13的高度差略小于转动刮片13的自身高度，锥螺旋叶17的最高位置处高于最低处的转动刮片13的最低处，确保整个釜体1所有内壁上的晶体都能够被刮下，防止晶体粘结影响热量传递从而降低结晶效率，并且便于出料。第一阀门5采用闸阀，可将闸阀中内闸板的高度设计成非常接近于本锥螺旋叶17的底部，这种设计能够最大限度地将出料口4处的溶液提升，降低了每次结晶时需要循环结晶的物料量，提高了整体的结晶效率；出料口4处物料堆积量降低，使得出料口4被堵住的概率也被降低。
23.如图2所示，锥螺旋叶17的内侧处处与搅拌轴10的外壁无缝焊接，使得锥螺旋叶17转动时能够提升釜体1底部的物料，或者将物料输送至第一阀门5处。
24.如图2与图3所示，转动刮片13包括支板、支板上插接的销轴、销轴上转动安装的套筒式刮刃以及套筒式刮刃内卡接的扭簧，使套筒式刮刃斜向接触釜体1内壁时刮刃对釜体1的内壁存在压力，转动刮片13能够与釜体1的内壁紧密接触，确保转动刮片13对粘结较紧的晶体也能够刮下，对晶体的刮除效果更好，提升了结晶效率，并且这种结构相比现有技术，当转动刮片13因长时间与釜体1的内壁摩擦而出现磨损后，依然能够靠弹力紧贴釜体1的内壁，因此使用寿命更长。
25.如图2与图3所示，每个连板11的底部均朝搅拌轴10的顺时针方向倾斜，每个刮刃的外侧初始倾斜方向均为搅拌轴10的顺时针方向，锥螺旋叶17的旋向为左旋，使得当搅拌架顺时针转动时，转动刮片13以铲的姿态进行刮壁，连板11对物料进行翻料，锥螺旋叶17将出料口4处物料向上输送，均起到翻料的效果，使得釜体1内尽可能多的物料都参与到搅拌的动态过程中，进一步提高了结晶效率；当搅拌架逆时针转动时，转动刮片13将物料从釜体1内壁上刮下，锥螺旋叶17向下输送物料至出料口4处，确保釜体1内物料能够全部被排出。
26.如图4所示，锥螺旋叶17的内侧通过若干个斜板18与搅拌轴10固定连接，本锥螺旋叶17在具有翻料、刮壁的效果的前提下，相比与搅拌轴10无缝连接的锥螺旋叶17的材料用量更少，成本更低，且物料排出的速度更快。每个斜板18的底部均朝搅拌轴10的顺时针方向倾斜，当本锥螺旋叶17顺时针转动时，斜板18对釜体1底部的物料进行翻料。
27.如图2与图3所示，搅拌框12的数量和搅拌轴10上位于同一高度的连板11的数量相等，且均不少于两组。搅拌轴10上位于同一高度的连板11螺纹连接在一起并套在搅拌轴10上，连板11的外侧与搅拌框12内侧焊接连接。
28.如图1所示，预冷却管7内且沿预冷却管7的中心线设置有连通管19，连通管19分别与进料管8和入料管6贯通连接使物料能够进入釜体1内，预冷却管7的外壁上部与下部均贯通连接有第二接管口20，便于通过下进上出的原理来连接冷却液管向预冷却管7内通入冷却液，实现对物料的预冷却。预冷却管7的内壁由上至下至少设置有两组扰流板21，扰流板21上具有使水可通过的水口，且两组相邻的扰流板21上的水口关于连通管19的中心线对称分布，使得冷却液在预冷却管7中上升的过程中还左右流动，对连通管19内的物料的冷却效果更好，提高生产效率。
29.如图1所示，第一阀门5的底部通过第一三通管分别贯通连接有出料阀22与循环阀23，循环阀23的一端通过第二三通管分别贯通连接有循环泵24与抽样阀25，进料管8的一端贯通连接有能够将将溶解后的料液泵入进料管8中的进料泵26，其中：出料阀22是控制物料排出的阀门，循环阀23是控制物料进入循环泵24的阀门，循环泵24将出料口4处未结晶的料液泵出，可泵入到进行物料热溶解的溶解池中进行重新溶解，实现循环结晶，抽样阀25用于
操作人员进行取样，进料泵26与进行物料热溶解的溶解池连接，将充分溶解的饱和料液泵入进料管8中。
30.如图2所示，环形冷却槽14的槽底处且靠近底部的第二接管口20的一侧嵌设有加热板16，当出料口4处发生堵塞时，可启动加热板16对釜体1底部的物料进行加热，使物料重新溶解成溶液，从而使出料口4处的堵塞情况得到解决。
31.本发明的工作原理及使用流程：通过进料泵26将料液泵入进料管8，进而流入预冷却管7中的连通管19，通过第二接管口20向预冷却管7内通入冷却液，冷却液绕过多个扰流板21从上部的第二接管口20流出，对料液实现预冷却，然后料液通过入料管6落入釜体1中。通过向第一接管口15内通入冷却液，冷却液进入环形冷却槽14中，并从上部的第一接管口15流出，对料液进行冷却。同时通过电机9带动搅拌架顺时针转动，搅拌架中，倾斜设置的连板11在转动时受到的阻力更小，并且能够将物料进行抬升而具有翻料的效果，搅拌框12带动转动刮片13转动，由于转动刮片13通过一定的倾斜角度与釜体1内壁挤压接触，因此与釜体1内壁紧密接触的转动刮片13，对于粘结较紧的晶体也能够刮下，对晶体的刮除效果更好，即使出现磨损后，依然能够靠弹力紧贴釜体1内壁，使用寿命更长，相较于现有技术中的搅拌装置，既对于物料的搅拌和刮除效果更好，又能长时间稳定地保持这种高效。同时搅拌轴10底部的锥螺旋叶17对釜体1内壁底部上析出的晶体刮下，同时能够对釜体1靠出料口4的地方进行搅拌和翻料，并结合采用闸阀的第一阀门5，可将闸阀中内闸板的高度设计成非常接近于本锥螺旋叶17的底部，这种设计能够最大限度地将出料口4处的物料进行翻料、搅拌，降低了在出料口4处晶体的堆积量，使得每次结晶时需要循环结晶的物料量减少，提高了整体的结晶效率，进而降低了出料口4被堵住的概率。在物料的温度未到达结晶温度时，可打开第一阀门5、循环阀23，并启动循环泵24，使物料进行外循环冷却，加快冷却速度，提高生产效率，当循环结晶的物料的温度接近结晶温度，比如相差2-3度时，需要停止外循环冷却，以防止泵和管道因结晶而阻塞；达到结晶温度时，仅通过夹套冷却装置3对物料进行冷却。结晶完成后，通过打开第一阀门5进行出料。
32.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述动态结晶槽包括：釜体，所述釜体的底部径切面呈v形，所述釜体的下端面设有出料口，所述出料口的底部固定安装有第一阀门；进料装置，所述进料装置包括入料管、入料管上法兰连接的预冷却管、预冷却管上法兰连接的管盖以及管盖上贯通连接的进料管；搅拌装置，所述搅拌装置包括固定安装在釜体顶部的电机以及电机的轴头上固定连接的搅拌架，所述搅拌架包括搅拌轴、搅拌轴上固定安装的若干倾斜设置的连板、连板外端固定安装的搅拌框，所述搅拌框的底部向搅拌轴一侧倾斜设置，所述搅拌框的外侧固定安装有若干均匀排列的转动刮片；夹套冷却装置，所述夹套冷却装置的内壁上设有环形冷却槽，所述环形冷却槽的槽底处分别设有两个高度位置不同的第一接管口。2.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：相邻两个所述转动刮片的高度差略小于转动刮片的自身高度，所述搅拌轴的外表面上且位于搅拌框的下方设有与釜体底部内壁配合的锥螺旋叶，所述锥螺旋叶的最高位置处高于最低处的转动刮片的最低处，所述第一阀门采用闸阀。3.根据权利要求2所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述锥螺旋叶的内侧处处与搅拌轴的外壁无缝焊接。4.根据权利要求2所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述锥螺旋叶的内侧通过若干个斜板与搅拌轴固定连接。5.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述转动刮片包括支板、支板上插接的销轴、销轴上转动安装的套筒式刮刃以及套筒式刮刃内卡接的扭簧，使套筒式刮刃斜向接触釜体内壁时刮刃对釜体的内壁存在压力。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：每个所述连板与斜板的底部均朝搅拌轴的顺时针方向倾斜，每个所述刮刃的外侧初始倾斜方向均为搅拌轴的顺时针方向，所述锥螺旋叶的旋向为左旋。7.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述搅拌框的数量和搅拌轴上位于同一高度的连板的数量相等，且均不少于两组，所述搅拌轴上位于同一高度的连板螺纹连接在一起并套在搅拌轴上，所述连板的外侧与搅拌框内侧焊接连接。8.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述预冷却管内且沿预冷却管的中心线设置有连通管，所述连通管分别与进料管和入料管贯通连接使物料能够进入釜体内，所述预冷却管的外壁上部与下部均贯通连接有第二接管口，所述预冷却管的内壁由上至下至少设置有两组扰流板，所述扰流板上具有使水可通过的水口，且两组相邻的所述扰流板上的水口关于连通管的中心线对称分布。9.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在于：所述第一阀门的底部通过第一三通管分别贯通连接有出料阀与循环阀，所述循环阀的一端通过第二三通管分别贯通连接有循环泵与抽样阀，所述进料管的一端贯通连接有能够将将溶解后的料液泵入进料管中的进料泵。10.根据权利要求1所述的一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，其特征在
于：所述环形冷却槽的槽底处且靠近底部的第二接管口的一侧嵌设有加热板。

技术总结
本发明公开了一种具有外循环及夹套冷却装置的动态结晶槽，包括釜体、釜体顶部固定安装的进料装置与搅拌装置以及釜体外壁上套设的夹套冷却装置，釜体的底部径切面呈V形，出料口的底部固定安装有第一阀门，进料装置包括入料管、入料管上法兰连接的预冷却管、预冷却管上法兰连接的管盖以及管盖上贯通连接的进料管，搅拌装置包括固定安装在釜体顶部的电机以及电机的轴头上固定连接的搅拌架。本发明对于物料的搅拌和刮除效果更好，又能长时间稳定地保持这种高效，使用寿命更长；并且能够最大限度地将出料口处的物料进行翻料、搅拌，降低了在出料口处晶体的堆积量，从而降低了出料口被堵住的概率。堵住的概率。堵住的概率。


技术研发人员：林志芬 张宇隆
受保护的技术使用者：广州市香际会生物技术有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/8/21