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一种溶液结晶器的澄清装置

阅读：673发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种溶液结晶器的澄清装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种溶液结晶器的澄清装置。其垂直剖面由直角梯形入口区和上面的矩形主澄清区及物料外排管构成；结晶器及其澄清装置均为圆柱形；澄清装置顶部位置设置与结晶器中的液面位置平齐。澄清装置的矩形主澄清区的宽度是粒子沉降理论计算横截面积的2倍值来确定；矩形主澄清区的高度包括的有效高度和外延高度；有效高度从物料外排管的中心线算起，向下直至矩形主澄清区与直角梯形入口区的连接处对应的水平位置，外延高度从物料外排管的中心线算起，向上直至澄清装置顶部的水平线。本实用新型的装置降低了澄清区入口流场对主澄清区的干扰，矩形主澄清区保证目标粒度粒子的沉降，小粒度粒子则顺畅溢流外排，达到粒度良好分级的目的。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种溶液结晶器的澄清装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种溶液结晶器的澄清装置，其特征是垂直剖面由直角梯形入口区和上面的矩形主澄清区及物料外排管构成；结晶器及其澄清装置均为圆柱形；澄清装置顶部位置设置与结晶器中的液面位置平齐。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的澄清装置的矩形主澄清区的宽度是粒子沉降理论计算横截面积的2倍值来确定；矩形主澄清区的高度包括的有效高度和外延高度；
有效高度从物料外排管的中心线算起，向下直至矩形主澄清区与直角梯形入口区的连接处对应的水平位置，外延高度从物料外排管的中心线算起，向上直至澄清装置顶部的水平线；
矩形主澄清区的有效高度为40倍物料外排管直径；矩形主澄清区的外延高度为150mm+0.5倍物料外排管直径。
3.如权利要求1所述的装置，其特征是所述的澄清装置的直角梯形入口区与结晶器相连通的通道宽度为矩形主澄清区的宽度的1/5，直角梯形入口区的高度为矩形主澄清区的宽度的6倍。

说明书全文

一种溶液结晶器的澄清装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及溶液结晶设备，特别针对具有粒子粒度分级的一种溶液结晶器的澄清装置。

背景技术

[0002] 结晶器作为医药、材料以及化肥等行业的重要生产设备，其结构好坏不仅严重影响产品质量，同时也关系到生产能耗成本，因此，结晶器结构优化一直是工业结晶器研究的重要工作。工业结晶过程中由于晶体粒子的停留时间不同，导致晶体粒度大小不同，影响粒度分布的集中度以及产品粒度。为此，工业结晶器生产过程中往往需要大颗粒晶体产品沉降，随后排料、过滤、干燥获得产品，而细小晶体则需要溢流、再溶解，随后溶液返回结晶器进行结晶，这样可以获得粒度更大、更均匀的晶体产品。为了达到上述目的，许多结晶器往往需要具有对大粒度沉降排料、而小粒度粒子溢流功能，也即具有粒度分级功能的结晶器。目前，有关粒度分级的结晶器较多，如Oslo结晶器、DTB结晶器和DP结晶器等。然而这些结晶器的澄清结构的入口面积往往较大、而澄清区高度又往往较小，因此容易导致澄清区流场均匀性较差而影响晶体粒子粒度的分级效果。为此，本实用新型提出一种新形式的粒子分级式澄清装置。
实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是：通过结晶器澄清区装置结构的改进，优化溶液结晶器中的粒度分级效果。

[0004] 为了实现本实用新型的上述目标，采用以下技术方案予以实现：

[0005] 一种溶液结晶器的澄清装置；其垂直剖面由直角梯形入口区和上面的矩形主澄清区及物料外排管构成；结晶器及其澄清装置均为圆柱形；澄清装置顶部位置设置与结晶器中的液面位置平齐。

[0006] 所述的澄清装置的矩形主澄清区的宽度是粒子沉降理论计算横截面积的2倍值来确定；矩形主澄清区的高度包括的有效高度和外延高度；有效高度从物料外排管的中心线算起，向下直至矩形主澄清区与直角梯形入口区的连接处对应的水平位置，外延高度从物料外排管的中心线算起，向上直至澄清装置顶部的水平线；矩形主澄清区的有效高度为40倍物料外排管直径；矩形主澄清区的外延高度为150mm+0.5倍物料外排管直径。

[0007] 所述的澄清装置的直角梯形入口区与结晶器相连通的通道宽度为矩形主澄清区的宽度的1/5，直角梯形入口区的高度为矩形主澄清区的宽度的6倍。

[0008] 具体装置说明如下：

[0009] 结晶溶液通过进料管先后穿过结晶器的空气区和液面而进入结晶器中，在搅拌器的作用下进行晶体成核和生长，长大的部分晶体通过重力作用沉降到结晶器的排料管处，随后被排出、过滤和干燥而得到晶体产品，而一部分晶体粒子随流体流动进入澄清装置中，粒子先进入直角梯形入口区，目标粒度及以上粒度的粒子随后在矩形主澄清区进行重力沉降，而更细小的晶体粒子则随流体被物料外排管带出，进入后续处理环节，从而完成晶体粒度的澄清分级目的。澄清装置(6)与结晶器(1)中溶液物料是连通的。

[0010] 本实用新型的有益效果是：降低了澄清区入口流场对主澄清区的干扰，同时合适长度的矩形主澄清区有利于保证目标粒度粒子的沉降，而小粒度粒子则顺畅溢流外排，达到粒度良好分级的目的。附图说明

[0011] 图1实施例溶液结晶器及其澄清结构的纵向剖面图

[0012] 1——结晶器；2——搅拌器；3——液面；4——进料管；5——出料管；6——澄清装置；6-1——直角梯形入口区；6-2——矩形主澄清区；6-3——物料外排管；6-3-1——物料外排管中心线；6-4——澄清装置顶部7——空气区；；H1——直角梯形入口区的高度；H2——矩形主澄清区的有效高度；H3——矩形主澄清区的外延高度；L1——通道宽度；L2——矩形主澄清区的宽度。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明：

[0014] 如图1所示：溶液结晶器(1)的澄清装置(6)的垂直剖面由直角梯形入口区(6-1)和矩形主澄清区(6-2)和物料外排管(6-3)构成。结晶器(1)及其澄清装置(6)均为圆柱形，它们的物料是连通的。澄清装置顶部(6-4)与结晶器(1)中的液面(3)平齐。

[0015] 所述的澄清装置(6)的矩形主澄清区(6-2)的宽度(L2)由目标粒度的粒子沉降速度确定的理论横截面积的2倍值计算获得。矩形主澄清区(6-2)的高度包括的有效高度(H2)和外延高度(H3)。有效高度(H1)从物料外排管(6-3)的中心线(6-3-1)算起，向下直至矩形主澄清区(6-2)与直角梯形入口区(6-1)的连接处对应的水平位置，外延高度(H3)从物料外排管(6-3)的中心线(6-3-1)算起，向上直至澄清装置顶部(6-4)的水平线。矩形主澄清区(6-2)的有效高度(H2)为40倍物料外排管(6-3)直径。矩形主澄清区(6-2)的外延高度(H3)为
150mm+0.5倍物料外排管(6-3)直径。

[0016] 所述的澄清装置(6)的直角梯形入口区(6-1)与结晶器(1)相连通的通道宽度(L1)为矩形主澄清区(6-2)的宽度(L2)的1/5，直角梯形入口区(6-1)的高度(H1)为矩形主澄清区(6-2)的宽度(L2)的6倍。

[0017] 结晶溶液通过进料管(4)先后穿过结晶器的空气区(7)和液面(3)而进入结晶器(1)中，在搅拌器(2)的作用下进行晶体成核和生长，长大的部分晶体通过重力作用沉降到结晶器(1)的排料管(5)处，随后被排出、过滤和干燥而得到晶体产品，而一部分晶体粒子随流体流动进入澄清装置(6)中，粒子先进入直角梯形入口区(6-1)，目标粒度及以上粒度的粒子随后在矩形主澄清区(6-2)进行重力沉降，而更细小的晶体粒子则随流体被物料外排管(6-3)带出，进入后续处理环节，从而完成晶体粒度的澄清分级目的。澄清装置(6)与结晶器(1)中溶液物料是连通的。

[0018] 需要对溶液结晶过程中粒度为50um的粒子进行澄清，该粒度粒子的自由沉降速度为0.00229m/s，需要的矩形主澄清区环隙的宽度为75mm，结晶器澄清区溶液外排口直径为20mm。

[0019] 针对图1的溶液结晶器澄清新型结构，其澄清区梯形入口的上底长度为15mm，下底长度为75mm，其梯形高度为450mm。矩形主澄清区的宽度为75mm，而澄清区的有效高度为800mm，延长高度为160mm。梯形入口区域主要目的减少搅拌对澄清区的流场干扰。800mm长、
75mm宽的矩形区域为粒子的主要澄清区域。这样设计其主要目的是减少澄清区溶液外流时对大粒度粒子沉降的影响。

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