Кристаллизатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик щ 3 000050 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 08. 81 (2>) 3327962/23-.26 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

f$g) Ктт 3

В 01.Э 9/02

Государствен яый комнтет

СССР по делам нэобретений и открытий (531УДК 66.065.52 (088.8) Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28.02.83 (72) Авторы изобретения

A.Â.ØèøêèH и В.Г.Жебатин (71) Заявитель (54) КРИСТАЛЛИЗАТОР

Изобретение относится к аппаратам для кристаллизации иэ раствора, например, при получении пищевых кислот, и может быть использовано также в качестве декомпозеров при обработке гидратных пульп.

Известен аппарат для обработки .кристаллических суспенэий, содержа- щий цилиндрический корпус, коническое днище, крышку, комбинированное перемешивающее устройство, состоящее из гребкового устройства, расположенного на полом валу с приводом, и эрлифтного перемешивающего устройства, воздуховод с запорным клапаном,,реле-переключатель, соединенный с приводом мешалки и клапаном воэдуховода, технологические штуце.ры 11 ), Однако в известном аппарате, недостаточно интенсивное перемешивание кристаллической суспенэии в реакционном объеме, малая интенсивность теплообмена через поверхность корпуса, отсутствие поочередного использования механического и воздушного перемешивания реакционной массь:. Цель изобретения — снижение энергозатрат на перемешивание, интенси- . фикацил теплообмена и улучшение качества готового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что кристаллиэатор, включающий цилиндрический корпус, мешалку с полым валом, эрлифтное перемешивающее устройство для ввода газа, воздуховод с запорным клапаном,и реле переключатель, соединенный с приводом мешалки и клапаном воздуховода снабжен контактами, расположенными на валу и взаимодействующими с реле-переключателем, и шарнирно закр пленной на валу пластиной с установленным

15 на ней ключом при этом эрлифтное устройство установлено .на расстоянии от в ла и соединено с ним.

На чертеже представлен кристалли20 àToð общий вид

Кристаллиэатор включает корпус 1 с теплообменной рубашкой 2, коническим днищем 3, крышкой 4, мешалку

5, расположенную на полом вапу б, эрлифтное перемешивающее устройство

7, соединенное с валом б и вращающееся вместе с ним, устройство 7 для ввода газа в полый вал 6 или непосредственно в эрлифтное устройство 8, привод 9 для приведения во вращение мешалки .5, воэдуховод 10 .с

1000050 нире, замыкая нижнюю пару контактов

13. Сигнал поступает в реле-переклю" чатель 12. Сработав, реле-переключа65 запорным клапаном 11, снабженным механическим приводом, реле-переключатель 12, осуществляющий переключение питания на привод 9 мешалки или механический цривод клапана 11 воэдуховода 10, контакты 13 релепереключатеря, расположенные на валу, шарнирно закрепленной на валу пластиной 14, на которой установлен. ключ

15, взаимодействующий с контактами

13, патрубок 16 для ввода раствора 10 и патрубок 17 для слива суспензии.

Аппарат работает следующим образом.

Горячий раствор через патрубок

16 загружается в аппарат. В рубашку 2 корпуса 1 подается хладагент.

Включается привод 9 мешалки 5.

Для интенсификации теплообмена используется высокооборотная мешалка.

По мере охлаждения раствора его вязкость увеличивается. Пластинка 14 .закреплена относительно вала 6 шар нирно и расположена под углом к горизонтальной плоскости в на .равлении вращения мешалки, т.е. на пластину

14 действует подъемная сила, которая зависит от вязкости раствора. Когда раствор охладится до заданной температуры, т.е. достигнет определенной величины вязкости, сила сопротивления движению пластины 14 возрастает до величины, превышающей сопротивление в шарнирном узле для его верти в ( кального перемещения. Ключ 15 замкнет верхнюю пару контактов 13, располо- 3 1 .женных на валу 6. Сигнал поступит в реле-переключатель-12. Сработав, реле-переключатель отключит питание, поступающее на привод 9 и приведет в действие механизм клапана 11. Клапан 40 откроется и в эрлифтное перемешиваю- . щее устройство 8 начнет поступать воз дух. Если устройство 8 смонтировано заодно с валом 6, то устройство 7 для ввода газа расположено на крышке, и воздух из воздуховода 10 через устройство 7 поступает в полый вал 6 и оттуда в эрлифтное устройство 7.

В этот период перемешивание раствора в аппарате осуществляется только с помощью воздуха, транспортирующего раствор по устройству 7 в верхнюю часть аппарата. Такое перемешивание обеспечивает взвешивание образующихся кристаллов. Кристаллы имеют большую плотность чере маточцый раствор, поэтому они осаждаются под действием сил гравитации. Пластина 14 после остановки мешалки принимает горизонтальное положение. Образующиеся кристаллы осаждаются на пластину 60 и после накопления их определенной массы пластина проворачивается в шартель приводит в действие механизм запорного клапана, прекращая подачу воздуха в эрлифтное устройство, и включает привод мешалки. Кристаллы набегающим потоком смываются с пластины 14. Теплообмен между раствором и стенкой возрастает. В дальнейшем аппарат может работать в одном из двух режимов: при постоянно включенной мешалке, в этом случае реле— переключатель блокируется от переключения питания, или при поочередном перемешивании раствора мешалкой и воздухом, т. е. ключ 15 замыкает последовательно то одну, то другую пару контактов. Режим работы аппарата на третьей стадии кристаллизации зависит от степени пересыщения раствора, теплоты фазового превращения, свойства адгезии кристаллов к конструкционным материалам и т.п.

Следует отметить, что перемешивание воздухом менее энергоемко, и режим осаждения кристаллов в этом случае спокойный, ламинарный, что благоприятно скаЭывается на размерах кристаллов и качестве готового продукта.

Работа кристаллизатора поясняется на примере кристаллизации раствором лимонной кислоты.

Раствор подают в кристаллизатор при 70-80 С. Охлаждают до 30 С, что соответствует началу образования центров кристаллизации. Вязкость раствора при этом возрастает примерно в 4 раза.

Пластинчатый сектор выполнен из диэлектрика (полиформальдегида), кон- такты и ключ реле-.переключателя — иэ нержавеющей ст ли. Контакты смонтированы на колодке из материала-диэлектрика. Провода от контактов, помещенные во фторпластовую оболочку, соединяют с контактными кольцами, по которым скользят угольные щетки.

Электрический сигнал напряжением

12В поступает от трансформатора на специально сконструированное релепереключатель. При замыкании верхних ! контактов электродвигатель привода отключается от питания и срабатывает привод клапана, установленного на воздушной линии. После. осаждения определенной массы кристаллов на секторе замыкается вторая пара контактов и происходит обратное переключение питания ° При этом в релепереключателе срабатывает блокиро-. вочное устройство, прекращающее поступление электротока к контактам, расположенным на валу. Это сделано для того, чтобы в дальнейшем мешалка работала постоянно,.иначе на мешалке и теплообменной поверхности образовывается "шуба"из кристаллов.

1000050

ВНИИПИ Заказ 1210/3 Тираж 686 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Кристаллизатор Y=4 м работает в автомодельном режиме. Число оборотов мешалки увеличено на 50.(с 32 до

49 об/мин ), что позволило интенсифицировать теплообмен. Кристаллы целевого продукта сохраняют требуемый размер, а полное время цикла кристаллизации сократилось более чем на 1 ч.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит интенсифицировать теплообмен в процессе кристаллизации, сократив общее время кристаллизации, уменьшить суммарные энергозатраты на перемешивание, повысить качество кристаллического продукта за счет увеличения размеров ,кристаллов.

Формула и обретения

Кристаллиэатор,. включающйй цилиндрический корпус, мешалку с полым валом, эрлнфтное перемешивающее устройстзо, устройство для ввода газа, воздуховод с запорным клапаном и реле-переключатель, соединенный с при5 водом мешалки и клапаном воэдуховода, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на перемешнвание, интенсификации теплообмена и улучшения качества готового продукта, он снабжен контактами, расположенными на валу и взаимодействующими с реле-переключателем, и шарнирно закрепленной на валу пластиной с установленным на ней ключом, при этом эрлнфтное устройство установлено .на расстоянии от вала и соединено с ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании В 653741, 20 кл. 1(31 I ), 1947 (прототип ).