CN106178577B - 凝华装置及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种凝华装置及其工作方法，凝华装置包括：凝华塔，在凝华塔的中上部的各混合气体入口与一三通的出口密封连接，第一入口与压缩气源相连，第二入口与物料气源相连。各混合气体入口在凝华塔的中上部的圆柱壁体上径向均匀分布；凝华塔的顶部设有蜗壳，该蜗壳的入风口与冷风风源相连，来自蜗壳的气流在凝华塔内形成由上而下的冷旋风，从各混合气体入口进入凝华塔内的混合气体径向冲击冷旋风，并与冷旋风混合，使得物料气体得到二次冷却而进一步凝华；其中，由于各混合气体入口相对于冷旋风呈径向均布，使得混合气体对冷旋风的向下位移的旋流进行径向冲击，利于物料气体与冷旋风充分、均匀混合，并凝华充分、高效，且物料粒径均匀。

Description

凝华装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及一种凝华装置及其工作方法。
背景技术
现有的凝华装置包括凝华塔，在凝华塔的顶部设有物料气体进口，于所述物料气体进口下侧设有沿着凝华塔的圆柱形壁体的切线方向均布的多个冷凝气体入口。
上述现有技术的不足之处在于，物料气体凝华率仅90%，且凝华速度较慢，颗粒均匀度较差。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种凝华装置及其工作方法，其凝华效率较高、凝华速度较快。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种凝华装置，其包括凝华塔，在凝华塔的中上部设有多个混合气体入口，各混合气体入口与一三通的出口密封连接，该三通的第一入口与相应的混合气体入口同轴设置，该三通的第二入口的轴心线与第一入口的轴心线垂直，第一入口与压缩气源相连，第二入口与物料气源相连。其工作方法包括：压缩气体进入所述三通的第一入口，物料气体进入所述三通的第二入口；压缩气体携带物料气体进入混合气体入口，并在进入凝华塔内的瞬间制冷，使物料气体得到冷却而初次凝华。
进一步优选的方案是，各混合气体入口在凝华塔的中上部的圆柱壁体上径向均匀分布；所述凝华塔的顶部设有蜗壳，该蜗壳的入风口与冷风风源相连，蜗壳的出风口与所述凝华塔顶部中央的入风口相连。工作时，来自蜗壳的气流在凝华塔内形成由上而下的冷旋风，从各混合气体入口进入凝华塔内的混合气体径向冲击冷旋风，并与所述冷旋风混合，使得物料气体得到二次冷却而进一步凝华；其中，由于各混合气体入口相对于冷旋风呈径向均布，使得混合气体对冷旋风的向下位移的旋流进行径向冲击，利于物料气体与冷旋风充分、均匀混合，并使物料气体凝华充分、高效，且得到的物料粒径均匀；如此，相对于现有技术，本实施例的物料气体凝华率达99%以上，且凝华速度加快一倍。
进一步，凝华塔的底部出口上密封连接一料仓，该料仓的底部出口上连接有关风机。料仓的作用，一是起到封闭的作用，防止***漏风；二是，可直接进入包装***，简化工序。
进一步，为了实现尾气处理，凝华塔的圆柱壁体下端连接有锥体部，该锥体部中段的出料口与一旋风分离器的入口相连，该旋风分离器的顶部排风口与一布袋除尘器的入口相连，该布袋除尘器的顶部排风口经引风机与一水膜除尘器的入口相连；所述锥体部的底部出口即为所述凝华塔的底部出口。
进一步，冷风风源包括初中效过滤器，与该初中效过滤器的出风口相连的冷却器，与该冷却器的出风口相连的鼓风机，鼓风机的出风口与蜗壳的入风口相连。冷却器采用冷水换热。
进一步，所述旋风分离器的入口延伸入所述锥体部内、且处于该锥体部的中心轴线上，使得悬浮状态的、质量较小的颗粒物随气流进入旋风分离器，进而按所需粒径进行分级。
为了便于对所述凝华塔进行冷却，以实现快速热平衡，凝华塔的壁体中，至少是在所述锥体部的壁体中，分布有换热盘管，该换热盘管与外部冷却液循环***相连。
上述的凝华装置的工作方法，包括：工作时，压缩气体进入所述三通的第一入口，物料气体进入所述三通的第二入口；压缩气体携带物料气体进入混合气体入口，并在进入凝华塔内的瞬间制冷，使物料气体得到冷却而凝华，使部分物料气体变成固相粉体；
同时，来自蜗壳的气流在凝华塔内形成由上而下的冷旋风，从各混合气体入口进入凝华塔内的混合气体径向冲击冷旋风，并与所述冷旋风混合，使得物料气体得到二次冷却而凝华，使99%以上的物料气体变成固相粉体，且粒径均匀性较高；其中，包括一次、二次冷却，使得物料气流的凝华速度较快。
相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：（1）本发明的凝华装置工作时，压缩气体携带物料气体进入各混合气体入口，并在进入凝华塔内的瞬间制冷，使物料气体得到一次冷却而起到均匀预冷物料气体的作用，并可得到少量凝华物；（2）本发明中，所述三通的第二入口的轴心线与第一入口的轴心线垂直，该三通的第一入口与相应的混合气体入口同轴设置，压缩气体在快速进入混合气体入口的同时，将物料气体吸入形成混合气流。同时，从各混合气体入口进入凝华塔内的混合气体与来自蜗壳的冷旋风混合，使得物料气体得到二次冷却而实现二次凝华；其中，由于各混合气体入口相对于冷旋风呈径向均布，使得混合气体径向对冷旋风的旋流进行冲击，进一步使得物料气体与冷旋风充分、均匀混合，并使得凝华生成的颗粒物粒径均匀性较好；如此，相对于现有技术，本实施例的物料气体凝华率达99%以上，且凝华速度加快一倍。（3）本发明中的冷旋风沿着凝华塔内壁自上而下旋转，可防止物料粘壁。（4）本发明采用三通实现喷射进料，并可通过分别调节压缩气体的压力大小、物料气体的气流量，控制凝华物料的粒径，从而得到所需粒径的颗粒。（5）本发明实施时，根据热平衡，可精确计算出所需冷风风量，且控制凝华塔内的风速0.1-0.2m/s，以延长凝华塔的物料停留时间，一方面利于物料充分凝华，另一方面，较低的风速利于物料沉降，便于从凝华塔的底部出料。
附图说明
为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。在图中：
图1为实施例1中的凝华装置的结构示意图；
图2为本发明的凝华塔的结构示意图；
图3为图2的俯视图。
具体实施方式
实施例1
如图1，本实施例的凝华装置包括：凝华塔1，在凝华塔1的中上部的圆柱壁体1-1上设有径向均布的多个混合气体入口1-4，各混合气体入口1-4上密封连接一三通12，该三通12的第一入口121与相应的混合气体入口1-4同轴设置，该三通12的第二入口122的轴心线与第一入口的轴心线垂直，第一入口与压缩气源（可以是压缩空气、压缩惰性气体，根据实际需要进行选择）相连，第二入口与物料气源相连。
凝华塔1的顶部设有蜗壳1-3，该蜗壳1-3的入风口与冷风风源相连，蜗壳1-3的出风口与所述凝华塔顶部中央的入风口相连。
凝华塔1的底部出口上密封连接一料仓2，该料仓2的底部出口上连接有关风机3。
凝华塔1的圆柱壁体1-1的下端连接有锥体部1-2，该锥体部1-2中段的出料口与一旋风分离器4的入口相连，该旋风分离器4的顶部排风口与一布袋除尘器5的入口相连，该布袋除尘器5的顶部排风口经引风机6与一水膜除尘器7的入口相连；所述锥体部的底部出口即为所述凝华塔的底部出口。
所述旋风分离器4的入口4-1延伸入所述锥体部1-2内、且处于该锥体部1-2的中心轴线上，所述旋风分离器4的底部出料口上密封连接有料筒4-2。
冷风风源包括初中效过滤器8，与该初中效过滤器8的出风口相连的冷却器9，与该冷却器9的出风口相连的鼓风机10，鼓风机10的出风口与蜗壳1-3的入风口相连。
为了便于对所述凝华塔进行冷却，以实现快速热平衡，在所述锥体部的壁体中（也可以是在整个凝华塔的壁体中），分布有换热盘管（看采用半剖管或全管），该换热盘管与外部冷却液循环***（优选冷却油液循环***）相连。
实施例2
实施例1所述的凝华装置工作方法，包括：压缩气体（可以是经净化的空气或惰性气体）进入所述三通12的第一入口121，物料气体（例如六氯苯、或3,4,5,6- 四氯-2- 氰基吡啶等）进入所述三通12的第二入口122；压缩气体携带物料气体进入混合气体入口1-4，并在进入凝华塔1内的瞬间制冷，使物料气体得到一次冷却（也即起到预冷的作用）。
同时，来自蜗壳的气流在凝华塔内形成由上而下的冷旋风，从各混合气体入口1-4进入凝华塔1内的混合气体径向冲击冷旋风，并与所述冷旋风混合，使得物料气体得到二次冷却而凝华，使99%以上的物料气体变成固相粉体；如此，相对于现有技术，本实施例的物料气体凝华率达99%以上，且凝华速度加快一倍。
通过分别调节压缩气体的压力大小、物料气体的气流量，控制凝华物料的粒径，从而得到所需粒径的颗粒。
实施时，根据热平衡，可精确计算出所需冷风风量，且控制凝华塔内的风速0.1-0.2m/s，以延长凝华塔的物料停留时间，一方面利于物料充分凝华，另一方面，较低的风速利于物料沉降，便于从凝华塔的底部出料。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种凝华装置，包括凝华塔，其特征在于，在凝华塔的中上部设有多个混合气体入口，各混合气体入口与一三通的出口密封连接，第一入口与压缩气源相连，第二入口与物料气源相连；
各混合气体入口在凝华塔的中上部的圆柱壁体上径向均匀分布；
所述凝华塔的顶部设有蜗壳，该蜗壳的入风口与冷风风源相连，蜗壳的出风口与所述凝华塔顶部中央的入风口相连；
凝华塔的底部出口上密封连接一料仓，该料仓的底部出口上连接有关风机。
2.根据权利要求1所述的凝华装置，其特征在于：所述凝华塔的圆柱壁体下端连接有锥体部，该锥体部中段的出料口与一旋风分离器的入口相连，该旋风分离器的顶部排风口与一布袋除尘器的入口相连，该布袋除尘器的顶部排风口经引风机与一水膜除尘器的入口相连；
所述锥体部的底部出口即为所述凝华塔的底部出口。
3.根据权利要求1所述的凝华装置，其特征在于：冷风风源包括初中效过滤器，与该初中效过滤器的出风口相连的冷却器，与该冷却器的出风口相连的鼓风机，鼓风机的出风口与蜗壳的入风口相连。
4.根据权利要求2所述的凝华装置，其特征在于：所述旋风分离器的入口延伸入所述锥体部内、且处于该锥体部的中心轴线上。
5.根据权利要求1所述的凝华装置，其特征在于：所述三通的第二入口的轴心线与第一入口的轴心线垂直，该三通的第一入口与相应的混合气体入口同轴设置。
6.根据权利要求2所述的凝华装置，其特征在于：所述凝华塔的壁体中，至少是在所述锥体部的壁体中，分布有换热盘管，该换热盘管与外部冷却液循环***相连。
7.一种凝华装置的工作方法，凝华装置包括凝华塔，其特征在于，在凝华塔的中上部设有多个混合气体入口，各混合气体入口与一三通的出口密封连接，第一入口与压缩气源相连，第二入口与物料气源相连；
所述的工作方法包括：压缩气体进入所述三通的第一入口，物料气体进入所述三通的第二入口；压缩气体携带物料气体进入混合气体入口，并在进入凝华塔内的瞬间制冷，使物料气体得到冷却而凝华。
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