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连续结晶器

 

1、设备背景

      冷却结晶,是将热溶液冷却,使晶体由于温度下降,导致溶解度下降而析出, 结晶分离广泛应用在化学、食品、医药、轻纺等工业中,许多产品及中间产品都可以用冷却结晶的方法分离。目前用的最多的冷却式结晶器是自然冷却结晶器和搅拌冷却结晶器,自然冷却结晶器是一种最简单的敞开型结晶器,也是最早的一种结晶器,靠敞开液面以及容器壁与空气间的换热而达到冷却析出结晶的目的,由于操作时间长,能力又较低,而且晶体较大常形成包含母液的晶簇,以致影响产物纯度,敞开结晶对于环保零排放有较大的压力,所以现在逐步不用。搅拌冷却结晶器的结构与搅拌反应釜几乎相同,采用釜体外夹套或者在釜内加入冷却盘管等来对物料进行冷却结晶。这种设备对普通结晶比较有效,但还存在着以下诸多缺点:

      1)由于制造釜式冷却结晶器的材质一般采用碳钢、不锈钢、搪瓷等,这些材质一般不耐酸性腐蚀,特别不耐含有氢氟酸的产品冷却结晶,如果采用特殊耐氢氟酸的合金材质 ,则会大大提高设备的制造费用,设备材质如果替换成塑料、钢衬塑,或者钢衬四氟的话,则会严重影响传热效果,引起结晶速度较慢。

      2)采用夹套冷却,溶液与冷却表面温差一超过10℃,容易局部产生高度过饱和,引起晶核过量生产,而且都是从釜壁开始生成,时间久了釜壁上的结晶会越来越厚,虽然增加搅拌速度可以减少釜壁结晶数量,但收效甚微,而且搅拌速度过快,会导致结晶晶形过细,不适合需要粗结晶的产品,釜内结晶搅拌的结构也很难做到刮壁, 釜壁结晶会影响传热效果,,造成能源浪费。

      3)采用釜内盘管冷却结晶,尽管冷却面积比夹套冷却的大,但采用盘管会影响搅拌效果,结晶是从盘管上开始,时间久了,也会在盘管上结上厚厚一层结晶,从而也将会大大影响传热效果,降低结晶速度,造成能源浪费。

      4)采用釜式冷却结晶的一般出料都是在釜底,而且结晶方式不是连续式是间隙式的,容易造成釜底阀门堵塞,影响排料。

      5)针对以上情况,尽管业内人士开发了多种结晶机,但是一直未能解决冷却表面结晶粘壁问题,特别是设备的防腐性问题,间隙结晶的结晶设备问题会更加严重。所以,亟待研制一种能够防腐的、在结晶过程中冷却表面能够始种保持干净的、而且又是一种连续结晶的结晶器。

2、原理

      连续结晶器在研制的过程中其着眼点是解决酸性物质冷却结晶的环保问题、表面结晶粘壁问题、防腐后冷却设备的冷却效率问题。物料通过冷却板进行冷却结晶,通过斜叶圆盘涡轮式搅拌器,可以使物料从左向右推进,用刮刀将冷却板上的物料刮下,保持冷却板的冷却效率。

4、特点

      1)冷却板采用石墨材质,石墨内部进行钻孔导流,并且上下设置折流板,增加冷却表面积和结晶效果。

      2)采用斜叶圆盘涡轮式搅拌器,可以使物料从左向右推进,搅拌叶片中间设置圆形隔板使致分成左右两部份叶片,用来降低物料从左流向右速度,延长冷却结晶时间;

      3)连续化操作,加料量、冷媒温度、搅拌速度,产品粒度可以在一定范围内自行控制,从而保证产品的各项指标;

      4)连续结晶系统为封闭式,物料进入设备后很快冷却,酸气不外泄,保护生产环境,安全卫生;

      5)设备结构紧凑,占地面积小,大大简化了生产工艺流程,节省了设备投资和运转费用。

 

 

 

 

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