技术分享：浅析对降温结晶器的改良创新

晶体在溶液中形成的过程称为结晶，结晶的方法一般有蒸发结晶、降温结晶、诱导结晶、溶出析晶等多种形式。

在工业大生产中，通常的操作方法是先把物料在蒸发器中蒸发得到浓缩液，然后再降温或诱导使其结晶。

在化工领域中，常用结晶器来对产品如硫酸铵、硫酸钠、氯化铵等盐类或医药中间体进行结晶提纯，由于设备自身的局限性，往往会造成结晶效果不理想和结晶操作过程不顺利，如晶体颗粒不均一或晶体挂壁甚至结壁的现象。

当出现晶体颗粒不均一现象时就需要进行重结晶，当出现晶体挂壁甚至结壁的现象时就必须进行人工清除挂壁的晶体，这不仅增加了操作风险，增大了劳动强度，同时对设备内壁也是一种损害或潜在伤害。

本着解决以上问题的目的，我们设计制作了适合硫酸铵、硫酸钠、氯化铵等盐类或医药中间体一种改良型结晶器，本装置不仅提高了结晶效果而且消除了晶体挂壁和结壁现象，这对提高了生产效率，降低劳动强度、降低操作风险非常有利。

本创新方案所述的改良型结晶器，它由降温室、结晶室、星型搅拌器、耙式搅拌器、闸板阀A、闸板阀B等组成；它突出的创新点在于，降温室与结晶室为上下一体型结构，降温室设置于结晶室的正上方，二者通过闸板阀A分隔相连，降温室安装着星形搅拌器，结晶室安装着耙式搅拌器，结晶室出料口设置有闸板阀B；上下一体型结构的设计既节省了空间同时又便于降温室和结晶室的交替、连续操作。

图-1是本设计的改良型结晶器的平面结构示意图

 

图-1

图例说明：降温室01、结晶室02、饱和液进口03、真空控制阀04星型搅拌器05、闸板阀A06、耙式搅拌器07、闸板阀B08、冷却水进09、冷却水出10。

参照图-1，作更具体的说明：

1，本创新设计所述的降温室和结晶室是平面视图为正六边形的圆锥体结构，外壳是中空夹层，物料出口直径为200～300mm；圆锥体结构和较大的出料口直径有利于物料外出。

2，本创新设计所述的安装于降温室的星形搅拌器有1～3层，每层搅拌桨均匀分布着3～6片桨叶，搅拌速度设置为40～60r/min，这样的设计既能使降温均匀又不会造成晶体颗粒大小不均一。

3，本创新设计所述的安装于结晶室的耙式搅拌器为横向安装方式，耙式搅拌器设置有2～6个平行的桨叶；转动速度为30～40r/min，这样的设计既能确保晶体颗粒大小均一，又不会造成晶体挂壁和结壁现象，同时横向搅拌还有利于晶体出料。

4，本创新设计所述的降温室与结晶室的冷却水系统以串联的方式连接在一起，冷却水自结晶室下部进入，自降温室上部流出；这样的设计能够使结晶室和降温室的冷却水系统始终保持5～10℃温差，降温室不会过早出现结晶现象，同时，这样的设计也有利于合理利用水资源。

本创新设计的改良型结晶器，它简单的操作过程是这样的，打开真空控制阀04，首先把预先浓缩到位的热饱和盐溶液自饱和液进口03转入降温室01中，启动星形搅拌器05，打开冷却水进09和冷却水出10，让饱和盐溶液在降温室01中缓缓降温至目标温度；接下来，打开闸板阀A06，让降温后的饱和盐溶液自降温室01转移至结晶室02中，启动耙式搅拌器07，随着温度的进一步下降，晶体就会逐步析出来，当温度降到一定程度，打开闸板阀B08，让晶体混合液转入下步处理工序作进一步处理。

经过一个阶段的运行，当结晶器需要清洗时，我们还设计有相应的结晶器清洗装置与之搭档。     

如此设计的改良型结晶器，它所表现出的明显有益效果包含以下4个方面：

1，提高了结晶效果，消除了晶体挂壁或结壁现象；

2，能交替连续操作，提高了生产效率；

3，降低了操作风险和劳动强度；

4，占用空间小，操作便捷，还能节约水资源。

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