Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к кристаллиэаторам колонного типа, предназначенным для кристаллизации иэ растворов органических и неорганических веществ методом непосредственного контакта раствора с несмешивающимся жидким хладоносителем.

Известна колонна кристаллизационная, включающая вертикальный цилиндрический корпус, по краям которого расположены сгустители, источник регулярных возмущений и устройства для подвода кристаллизуемого раствора и хладоносителя, каждое иэ которых выполнено в виде части перфорированного корпуса. колонны, в отверстиях которого установлены сопла, а вокруг перфорированной части корпуса коаксиально размещен кожух t 1 j.

Однако в известной колонне примерно 20% общего объема диспергированного хладоносителя.составляют очень мелкие капли-спутники и очень крупные капли. Эта величина обусловлена способом диспергнрования и соответствует нормали-логарифмическому распределению капель при струйном диспергированин. С практической сто-. роны это означает, что капли-спутники пр.i входе в колонну сразу же приобретают температуру сплошной фазы и в дальнейшем не участвуют в процессе теплообмена, а очень боль- шие капли покидают колонну, не достиг. нув температуры основной массы хладоносителя, то есть не достигнув равновесной температуры.

Цель изобретения вЂ” интенсифика- ция процесса кристаллизации за счет диспергирования хладонОсителя на капли строго определенного размера.

Поставленная цель достигается тем что в колонне кристаллиэационной, включающей вертикальный-цилиндрический корпус, по краям которого расположены сгустители, источник pery20 лярных возмущений и устройства для подвода кристаллизуемого раствора и хладоносителя каждое из которых выполнено в вйде части перфорированного корпуса колонны, в отверстиях которого установлены сопла, а вокруг перфорированной части корпуса коаксиально размещен кожух, источник регулярных возмущений выполнен в виде мембранного излучателя колебаний и соединен с устройством для подвода хладоносителя.

1000049

На фиг. 1 показана колонна крис-. таллиэационная, продольный разрез на фиг. 2 вЂ” поперечный разрез A-А на фиг. 1.

Колонна состоит иэ вертикально расположенного цилиндрического корпуса 1, в верхней части которого имеются соответственно сгуститель 2 с патрубками 3 и 4 для отвода рабочих сред, а н нижней его части сгуститель 5 с патрубками б и 7 для от- 10 вода маточногб раствора и суспенэии.

Сгуститель 2 выполнен в виде цилиндра с вогнутым коническим днищем. Устройства 8 и 9 для ввода рабочих сред (кристаллизуемого раствора и хладоносителя) установлены соответственно в верхней и нижней частях корпуса под верхним сгустителем 2 и над нижним сгустителем 5).

Устройства 8 и 9 выполнены в виде перфорированных частей 10 корпус 1, снабженных набором сопел 11, выполненных из гидромаслофобного материала.. С наружной стороны час ей 10 корпуса 1 установлены цилиндрические кожухи 12, образующие с корпусом 1 камеры для подвода рабочих сред. Кожухи 12 закрепляются на опорных кольцах 13 и снабжены сальниковыми уплотнениями 14. Наборы сопел 11 закрепляются с помощью хомутов 15. На патрубках 16 установлены источники 17 регулярных возмущений, выполненные .в виде мембранных излучателей колебаний. 35

Колонна работает следующим образом.

При кристаллизации растворов, плотность которых больше плотности хладоносителя, раствор поступает н 40 колонну через устройство 8 и движется вследствие гравитационных сил в нижнюю часть колонны. Хладоноситель поступает н колонну через устройство

9. Здесь осуществляется регулируемый распад выходящих из наборов сопел струй хладоносителя на капли строго определенного размера. Достигается это за счет возмущающих импульсов, создаваемых колеблющейся мембраной (установленной на патрубке 16), или за счет вибрации с определенной частотой, передаваемой от шарикового нибратора (установленного там же). .Полученные таким образом капли хладо-,. носителя поднимаются вверх по колонне за счет меньшей, чем у раствора плотности. Капли хладоносителя охлаждают раствор до -температуры ниже температуры насыщения и вызывают кристаллизацию.

Кристаллы вместе с маточным раствором собираются н сгустителе 5, иэ которого сгущенная суспензия отводится через патрубок 7 (обычно снабженный пульсирующим клапаном), а ос-, 65 нетленный маточный раствор вЂ” через патрубок б. Капли отработанного хладо. носителя собираются н cryc ителе 2, где они коалесцируют. Так как в процессе дисйергиронания получаются капли одинакового диаметра, температура их перед коалесценцией и после нее будет одинаковой.

Если каплями хладоносителя было захвачено некоторое количество маточного раствора, то разделение происходит путем расслаинания. При этом хладоноситель отводится через патрубок 4, а захваченный маточник периодически отводится через патрубок 3.

Если применяемый хладоноситель имеет плотность, болью ую плотности кристаллиэуемого раствора, последний по дается н аппарат через устройство 9, а хладоноситель подается н диспергированном виде через устройство 8.

Для коалесценции хладоносителя и его расслаинания используется сгуститель 5. При этом,хладоноситель отводится через штуцер 7,,а захваченный маточный раствор периодически через штуцер б. Сгущенная суспензия в данном случае отводится иэ сгустителя 2 через патрубок 3, а оснетленный маточный раствор через патрубок 4.

Предлагаемая кристаллизационная .колонна позволяет получить экономический эффект путем повышения эффективности ее работы, который составит не менее 15000 руб. н год на одну установку, а потребность в таких установках на 11-ю пятилетку составляет 15-20 штук.

Формула изобретения

Колонна кристаллизационная, включающая вертикальный цилиндрический корпус, по краям которого расположены сгустители, источник регулярных возмущений и устройства для подвода кристаллизуемого раствора и хладоносителя, каждое из которых выполнено в ниде части перфорированного корпуса колонны,в отверстиях которого установлены сопла, а вокруг перфорированной части корпуса коаксиально размещен кожух, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации. процесса кристаллизации за счет диспергиронания хладовЂ” носителя на капли строго определенного размера, источник регулярных возмущений выполнен в виде мембранного излучателя колебаний и соединен с устройством для подвода хладоносителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 606593, кл. В 01 3 9/00, 1974

1000049

Л4

Составитель Н.Рыбинская

Редактор О.Сопко Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Король

Заказ 1210/3 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вакуум-кристаллизатор // 990252

Вакуум-кристаллизатор периодического действия // 990251

Барботажный вакуум-кристаллизатор // 982709

Вальцовый кристаллизатор // 980748

Способ отделения кристаллов от маточного раствора // 972702

Вальцовый кристаллизатор // 971396

Вакуум-аппарат для кристаллизации сахарсодержащего сиропа // 969722

Установка для зонной очистки // 967504

Вальцовый кристаллизатор // 965449

Способ кристаллизации солей из растворов // 2102107

Способ инициирования и/или ускорения, и/или управления процесса кристаллизации в переохлажденных расплавах или перенасыщенных растворах твердых веществ // 2117512

Изобретение относится к области упрочнения и/или выделения твердых веществ, находящихся в расплаве или присутствующих в виде перенасыщенного раствора

Установка и способ кристаллизации неорганического вещества и установка для кристаллизации моногидратного карбоната натрия // 2120819

Способ получения кристаллических веществ кристаллизацией // 2132714

Фильтр для процесса депарафинизации масел // 2137525

Изобретение относится к процессам депарафинизации масел с использованием специальных фильтров

Способ и аппарат для выделения вещества из жидкой смеси путем фракционированной кристаллизации // 2140804

Способ получения пероксидных солей в виде твердых частиц и устройство для его осуществления // 2160223

Изобретение относится к способу получения пероксидных солей в виде твердых частиц и к устройству для его осуществления

Способ получения высокочистых веществ // 2160795

Изобретение относится к области неорганической химии, а именно синтезу широкого класса высокочистых материалов, применяемых в лазерной и инфракрасной технике, а также в волоконной оптике и спецтехнике

Устройство для получения газогидратов // 2166348

Способ мембранного концентрирования // 2168353

Изобретение относится к концентрированию растворов, в частности мембранному концентрированию, и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической промышленности