一种转盘式结晶器的制作方法

本发明涉及葵子麝香生产，具体涉及一种转盘式结晶器。

背景技术：

1、葵子麝香是一种人造麝香，化学名为2,6-二硝基-3-甲氧基-4-叔丁基甲苯，分子式是c12h16o5n2，具有较强的麝香香气并带有花香格调，香气较为接近天然麝香，用于配制多种香精，并用作定香剂。

2、葵子麝香根据结晶方式不同，通常为浅黄色粉状晶体或浅黄色块状晶体，其中浅黄色粉末是机械结晶，浅黄色块状晶体为机械结晶后再经过熔融自然冷却结晶，其以晶体颗粒大、晶体自然透亮、杂质少而更受欢迎，产品价格也相差较多。

3、现有葵子麝香的自然结晶装置通常为浅盘体，放置于干燥箱中自然降温结晶，结晶速度慢，结晶后不易与结晶盘分离，还需要人工敲击为较小的块状，在敲击过程中产生飞溅浪费，还造成产品外观缺陷，另外干燥箱在保温时内部温度不均匀，导致结晶时间漫长且结晶速度不一致，结晶效率低。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种转盘式结晶器，目的是提供一种用于缓慢降温并且具有促进结晶作用的干燥箱和结晶盘共同构成的结晶器，加速晶核的形成与生长，缩短结晶时长，提高结晶效率。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种转盘式结晶器，包括干燥箱和结晶盘，所述干燥箱内部具有干燥腔，所述干燥腔下部设有孔板，孔板与干燥腔底面之间有加热件，干燥箱内设有位于孔板与干燥腔底面之间、呈转动状态的扇叶，干燥箱的内部设有出风管，出风管下端套在扇叶外，出风管的侧壁自上向下间隔排列有托盘，每个所述托盘上均排列有结晶盘，所述每个托盘上方的出风管上均开设有高于结晶盘的出风孔。

4、本发明由加热件进行加热，扇叶旋转使热空气由出风管的出风孔送往每一层托盘上方，使干燥箱内的热量均匀，结晶效果好。

5、进一步地，所述出风管与扇叶同轴，出风管和扇叶的中心轴线呈倾斜状态，托盘与出风管垂直连接，出风管与孔板转动连接，出风管经干燥箱顶部的驱动电机驱动而旋转。

6、本发明的出风管带动托盘旋转，因为出风管呈倾斜状态，在结晶盘随着出风管旋转时，结晶盘内的物料在结晶前会自由流动，使物料液面水平，就因为物料的流动导致在托盘较高的一侧方向上的结晶盘内壁上会有物料流挂，该流挂物料会因为结晶盘侧壁散热较快而快速冷却，从而形成骤冷状态，诱导成核，进而相比于未流挂的物料提前形成晶核，这些晶核形成结晶的生长中心，使结晶由结晶盘侧壁向结晶盘中心方向进行，并且因为结晶盘的旋转为倾斜状态，结晶前的物料在结晶盘内是有一定流动状态的，流动状态有利于结晶的生长，且随着出风管旋转的结晶盘因为温度均匀，侧壁降温速度一致，对比现有技术静置于干燥箱中进行结晶的物料来讲，本发明结晶时间节点提前且相对集中，更加方便管理。

7、进一步地，所述干燥箱的门开设在托盘较低方向的干燥箱侧壁上，这样的设置在打开干燥箱的门后，工作人员所对的托盘永远是靠近自己这一侧较低，远离自己那一侧较低，可以方便地存放与拿取结晶盘，也更加方便对结晶状态进行观察。

8、进一步地，所述结晶盘包括盘本体和格栅，所述盘本体为扇形盘状体，格栅位于盘本体内部，格栅下端与盘本体的底面接触，格栅侧边与盘本体的侧壁接触。

9、所述盘本体即为现有技术中的结晶盘，当结晶盘内盛放物料后再放入格栅，格栅将物料分隔成多个互相独立的存放区域，一方面格栅分隔后，物料结晶形成多个块状体，不再需要在结晶后人工将物料敲击形成碎块，减少工人的劳动强度，还能够避免崩溅的物料损害工人的身体健康(葵子麝香对人体皮肤及神经有一定的毒性作用)，另一方面格栅在结晶盘旋转时能够将物料限制在一定范围内，避免物料因为流动过度而冲出盘本体外，保证物料的稳定，因为格栅的分隔作用，物料在格栅与托盘本体之间流动不畅，还可以增大出风管的倾斜角度，使流挂更明显，结晶时间节点更为提前。

10、进一步地，所述出风管的中心轴线与竖直方向的夹角为θ，h/5r＜tanθ＜2h/5r，其中，h为格栅的高度，r为托盘半径。

11、出风管的倾斜角度不能无限制地倾斜，只能在小范围内倾斜，一方面使物料形成流挂状态，另一方面还需要防止因为结晶盘过于倾斜导致物料泼洒，因此需要限制出风管的倾斜角度，但是因为有格栅的分隔作用，该倾斜角度相对于没有格栅时更大。

12、进一步地，所述格栅上设有敲击机构，所述敲击机构随着干燥箱内温度下降而敲击格栅，使格栅振动。

13、常规的熔融后降温结晶均是将物料加热到熔融状态，然后自然降温使物料结晶，而在降温过程中，物料并不会在低于凝固点时立即结晶，尤其是物料纯度高、结晶盘内壁光滑的情况下更不容易形成结晶，而是进入亚稳态(又叫过冷状态)，在这个阶段如果有外力破坏了亚稳态，则物料在亚稳态中形成晶核，并且快速均匀地生长，如果没有外力破坏亚稳态，则物料将继续降温到更冷的状态才会形成结晶，这就延迟了结晶时间节点，也使得每个结晶盘中结晶节点不可控，有的托盘开始结晶，有的还没有结晶，结晶的托盘内的物料因为结晶放热，使干燥箱内的温度下降速度降低，更加延缓了其他未结晶的结晶盘的结晶时间节点，这会使得各个结晶盘的结晶时间节点过于分散，需要等到整个干燥箱内所有结晶盘都完成结晶才能够打开干燥箱进行后续工序，也就是说，干燥箱的所有结晶盘的结晶时长是以结晶最慢的一个结晶盘为基准的。

14、但是本发明则不需要如此，首先，本发明的出风管为倾斜状态，使结晶盘内的物料在旋转时在结晶盘内壁上形成流挂层，该流挂层为贴在结晶盘内壁上的一层薄薄的物料，能够快速冷却，形成骤冷诱导成核，其次，在格栅上设置敲击机构，敲击机构能够随着干燥箱内温度下降而敲击格栅，使格栅振动，对物料的亚稳态进行破坏，使各个结晶盘内物料都快速结晶，并且结晶的时间节点相对集中，这样就不会出现结晶时间节点特别晚的结晶盘，从而能够提早打开干燥箱进行后续工序，提高了工作效率。

15、进一步地，所述敲击机构包括热双金属片、套筒、导向件和敲击件，所述热双金属片的一端固定连接在格栅边缘、另一端连接有弧形的齿条，在室温下，热双金属片的自由端侧方设有套筒，所述套筒与格栅固定连接，套筒上端转动连接有导向件，导向件上表面有伸出套筒与齿条啮合的花键轴，所述导向件下表面有位于套筒内的导向柱，所述导向柱周壁上有导向楞，套筒内铰接有敲击件，敲击件包括弹性杆和敲击锤，所述敲击锤上部为铰接在套筒内壁上的刚性杆体、下部为金属球，刚性杆体的上端与套筒铰接，所述弹性杆一端固定连接在敲击锤上端、另一端朝向导向柱，在所述热双金属片由弯曲变平直的过程中，导向楞使敲击锤周期性抬起后再敲击套筒内壁。

16、进一步地，所述热双金属片3采用主动层材质为mn72cu18ni20、被动层材质为ni36、中间层材质为cu，厚度为1.5mm～2mm，宽度为10mm～15mm，本发明的敲击件利用热双金属片随着温度改变而形变这一特性，使本发明更具有针对性，热双金属片对温度敏感，并且能够传递相对稳定的力，能够实现本发明的敲击效果，且结构简单实用。

17、因为弹性杆具有弹性，从而在干燥箱内升温时导向楞旋转能够将弹性杆的自由端向下压，在干燥箱升温时不影响导向件的旋转状态。

18、本发明采用导向柱导向铰接在套筒内壁上的敲击件，并且敲击件与套筒撞击，对一个敲击件进行一次导向后，该敲击件因为敲击锤与套筒弹性撞击而反复弹起，对套筒形成多次撞击，形成持续破坏亚稳态的外力，促进晶核形成和生长，使结晶的时间节点提前。

19、因为热双金属片形变是自身弯曲，其自由端划过的轨迹并不是一个标准的圆弧，而且限于热双金属片的焊接方式对热双金属片的影响，每个连接在格栅上的热双金属片的自由端划过的轨迹都不相同，因此在生产制作时需要对每一个热双金属片进行精确的测量与计算，甚至需要在升温到指定温度后使热双金属片实际划过才能确定其轨迹位置，然后才能根据热双金属片的自由端移动的轨迹进行齿条的制作，以保证齿条与花键轴的完美啮合，生产过程极为繁琐。

20、为了减少繁琐的制作过程，降低生产制作的难度，进一步地，所述齿条与热双金属片自由端之间铰接，花键轴位于齿条与热双金属片的固定端之间，所述齿条的另一端与热双金属片的固定端之间连接有拉伸弹簧。

21、由于拉伸弹簧的拉力作用，能够使齿条始终啮合花键轴，不再限制齿条的形状，即使齿条为直齿条也能够实现良好的啮合效果，从而减少了上述繁琐的制作过程，降低了生产制作的难度。

22、进一步地，所述敲击件有两个、三个或四个，所述敲击锤敲击在套筒与格栅连接的位置。

23、敲击锤敲击的位置对格栅振动的影响较大，当敲击锤敲击在套筒内壁上不对应格栅的位置时，敲击产生的振动需要套筒侧壁形变后带动格栅振动，而敲击直接对应格栅位置时，该敲击能够直接引起格栅的振动，振动传递的路径短，避免了能量耗散，因此能够提高振动传递效率，使结晶物料亚稳态更易于破坏。

24、进一步地，所述导向楞有两个，两个导向楞在套筒底面上的投影均为扇形，两个导向楞在套筒底面投影的扇形开口相对，其中一条导向楞的投影所对的圆心角大于另一条导向楞投影所对的圆心角，两个导向楞投影的端部之间有间距。

25、无论套筒内有2个、3个还是4个敲击锤，本发明的导向楞都是两个，两个导向楞能够应对上述三种敲击锤的分布情况，并且在同一时间内仅有一个敲击锤处于敲击套筒的状态，避免重复敲击，尽最大可能地使每个敲击锤都能实现有效敲击。

26、通过上述技术方案，本发明的有益效果为：

27、本发明由加热件进行加热，扇叶旋转使热空气由出风管的出风孔送往每一层托盘上方，使干燥箱内的热量均匀，结晶效果好。

28、本发明的出风管带动托盘旋转，因为出风管呈倾斜状态，在结晶盘随着出风管旋转时，结晶盘内的物料在结晶前会自由流动，在托盘较高的一侧方向上的结晶盘内壁和格栅侧壁上会有物料流挂，该流挂物料会因为结晶盘侧壁散热较快而快速冷却，从而形成骤冷状态，诱导成核，提前形成晶核，使结晶由结晶盘侧壁向结晶盘中心方向进行，结晶前的物料在结晶盘内是有一定流动状态的，流动状态有利于结晶的生长，且随着出风管旋转的结晶盘因为温度均匀，侧壁降温速度一致，对比现有技术静置于干燥箱中进行结晶的物料来讲，本发明结晶时间节点提前且相对集中，更加方便管理。

29、本发明在盘本体内部设有格栅后，一方面使物料结晶形成多个块状体，不需要在结晶后人工将物料敲击形成碎块，减少工人的劳动强度，能够避免崩溅的物料损害工人的身体健康，另一方面分隔后的物料在结晶盘旋转时能够将物料限制在一定范围内，保证物料的稳定，还可以增大出风管的倾斜角度，使流挂更明显，结晶时间节点更为提前。

30、本发明使用敲击机构对格栅进行敲击，提前破坏亚稳态，促进晶核形成与生长，使结晶的时间节点提前并且各个结晶盘中结晶时间更为集中，从而能够提早打开干燥箱进行后续工序，提高了工作效率。