Вакуум-кристаллизатор

 

ВАКУУМ-КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий корпус, испаритель, центральную циркуляционную трубу, устройст-во для циркуляции суспензии, расположенное внутри трубы и снабженное приводом, коллектор с форсунками расположенный в верхней части корпуса, переливное устройство, гидравлический Зствор, штуцеры для подвода исходного раствора,, отвода суспензии и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и повышения качества . продукта, устройство для циркуляции выполнено в виде поршня, имеющего .отверстия и снабженного установленной над ним на его штоке дисковой заслонкой. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I.

{1% (И) mo 8 01 О 02

ГОСУДАРСТВЕННЫ 1 КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2,1) 3377890/23-26 (22) 07.01.82 . (46) 30.07.83. Бюл. И 28 ..(72) 8.А.Бондарь и П.И.Кальченко (53) 66. 065. 52 (088. 8) (56) 1. Иатусевич Л.Н; Кристаллизация из растворов в химической промышленности. И., "Химия", 1968, с.211212, рис. 101 и 102.

2.Бэмфорт А.8. Промышленная кристаллизация. И., "Химия", 1969, с.85 (прототип) . (54)(57) 8АКУУИ-КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий корпус, испаритель, центральную циркуляционную трубу, устройст" во для циркуляции суспензии, pacre» ложенное внутри трубы и снабженное приводом, коллектор с форсунками расположенный в верхней части корпуса, переливное устройство, гидравлический затвор; штуцеры для подвода исходного раствора,, отвода суспензии и вторичного пара, отличающийся г тем, что, с целью повышения производительности и повышения качества продукта, устройство для циркуляции выполнено в виде поршня, имеющего .отверстия и снабженного установленной над ним на его штоке дисковой заслонкой. водом, коллектор с форсунками, расположенный в верхней части корпуса, переливное устройство, гидравлический затвор, штуцеры для подвода исходного раствора, отвода суспензии и вторичного пара, устройство для циркуляции выполнено в виде поршня, имеющего отверстия и снабженного установленной над ним на его штоке дисковой заслонкой.

Кроме того, проходные сечения торцов циркуляционной трубы составляют 0,2-0,5 ее диаметра.

На фиг. 1 изображен вакуум-кристаллизатор, продольный разрез; на фиг.2 - поршень без переточных отверстий; на фиг. 3 - поршень, снабженный переточными отверстиями и подвижно установленной дисковой заслонкой, закрывающей переточные отверстия в состоянии движения поршня вверх; на фиг.4 - то же, при движении его вниз °

Вакуум-кристаллизатор включает корпус 1, циркуляционную трубу 2 с поршнем 3 для создания перемешивания суспензии внутри кристаллизатора, переливное устройство 4 для поддержания заданного уровня раствора внутри кристаллизатора, водяной затвор 5, привод 6, трубопровод 7 для отбора суспенэии из нижней части корпуса 1, трубопровод 8 для соединения переливного устройства 4 с водяным зат-— вором 5, трубопровод 9 для соединения полости вакуум-кристаллизатора с полостью переливного устройства, штуцер 10 для подвода исходного раствора, штуцер 11 для отвода вторичного пара, штуцер 12 для отвода осветленного маточного раствора, штуцер

13 для отвода суспензии на переработку, штуцер 14 .для подвода промывочной жидкости, Внутри корпуса 1 предусмотрены коллектор 15 с форсунками 16 для орошения стенок корпуса конденсатом и кольцевая коническая обечайка 17, расположенная концентрично конусной части корпуса, при этом в верхней части соединенная с корпусом образуя отстойную камеру для отвода осветленного маточного раствора.

Водяной затвор 5 снабжен штуцером

18 для соединения с атмосферой. В верхнем и нижнем торце циркуляционной трубы 2 предусмотрены сопла 19 и 20 для создания скорости истечения струи раствора из циркуляцион40

1 t 031448 2

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к вакуум-кристаллизаторам, применяемым в химической промышленности для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ.

Известен вакуум -кристаллизатор для получения кристаллического продукта,состоящий из корпуса {кристаллорастителя), насоса для циркуляции 10 раствора, циркуляционных труб, штуцеров для подвода раствора, отвода вторичного пара и суспензии(1 ).

Недостатком данного кристаллизатора является то, что в процессе 15 циркуляции суспензии в замкнутом контуре происходит измельчение кристаллов лопастями насоса. Кроме того, горячий насыщенный раствор, смешанный с суспензией, астро попадает в зону щ кипения, где резко охлаждается, что приводит к образованию большого количества центров кристаллизации, поскольку кристаллы, находящиеся в растворе, не успевают снять все пе- 25 ресыщение пропорционально изменению температуры.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вакуум-кристаллиэатор Свенсона типа

"Д ГБ", состоящий иэ закрытого сосуда с внутренней перегородкой, образующей отстойную камеру. В .центре аппарата проходит вертикальная, несколько расширяющаяся кверху циркуляционная труба. Мешалка с нижним или верхним приводом установлена по центру кристаллизатора в нижней части циркуляционной трубы. Она обеспечивает осевое движение потока (2).

Вакуум-кристаллизатор Свенсона позволяет получить более качественный продукт llo гранулометрическому составу, однако такие недостатки как измельчение кристаллов лопастями циркуляционного насоса и образова- 4> ние центров .кристаллизации в зоне кипения раствора имеют место и в этом вакуум-кристаллиэаторе.

Цель изобретения - повышение производительности кристаллизатора за 50 счет интенсификации тепломассообмена и повышение качества продукта.

Указанная цель достигается тем, что в вакуум-кристаллизаторе, вклю" чающем корпус, испаритель, централь- Ы ную циркуляционную .трубу, устройство для циркуляции суспензии, расположенное внутри трубы и снабженное приз lO ной трубы. Штуцер 21 предназначен для соединения испарителя с вакуум- системой.

Для создания замкнутого контура циркуляции раствора внутри кристаллизатора поршень 3 f фиг.3 и 4) может быть выполнен с переточными отверстиями 22 и дисковой заслонкой 23, установленной на штоке 24 поршня 3, закрывающей отверстия 22 при движении поршня вверх (фиг.3) и открывающей переточные отверстия при движении поршня 3 (фиг.4 ) вниз.

Вакуум-кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий насыщенный раствор через штуцер 10 подается в корпус 1 до пе- релива его через переливное устройство 4, затем включается привод 6, который совершает возвратно-посту" пательное движение поршня 3, помещенного внутри циркуляционной трубы 2, при этом испаритель находится под разрежением, В процессе возвратно- поступательного движения поршня 3 раствор, находящийся в корпус, совершает в звратно-поступательное движение или фиг.3 и 4 пульсирую щее в одном направлении по замкнутому контуру медленно охлаждаясь до заданной температуры. При этом происходит зарождение и рост кристал-. лов во всем объеме кристаллизатора.

После появления твердой фазы в растворе кристаллиэатор переводится на непрерывный режим работы. Для этого включается подача исходного горячего раствора. Одновременно включается в работу переливное устройство 4 и штуцер 12 для отвода осветленного маточного раствора.

В процессе работы кристаллизатора количество подводимого горячего концентрированного раствора равно сумме отводимой суспензии и осветленного маточного раствора, чем обеспечивается постоянный уровень раствора в испарителе.

Работа кристаллизатора сопровож дается кипением раствора в испари31448 4 теле и ростом кристаллов за счет снятия пересыщения. При этом на стенки испарителя летят брызги раствора, которые способствуют быстрой инкрустации стенок испарителя. Для предотвращения инкрустации периоди- . чески включаются форсунки 16, которые разбрызгивают конденсат на стенки испарителя, смывав инкрустацию.

В процессе кипения раствора образуется вторичный пар, который через штуцер ll отводится на конденсацию, а после конденсации в виде жидкой фазы подводится через штуцер 14 и коллектор 15 к форсункам 16 для орошения стенок испарителя.

Предлагаемая конструкция вакуумкристаллизатора позволяет получить более качественный продукт за счет того, что в ней отсутствует механическое измельчение кристаллов и.сам процесс снятия пересыщения проис25 ходит медленно, в Результате чего в основном пересыщение снижается кристаллами, находящимися в растворе при минимальном образовании новых центров кристаллизации.

При работе на растворах с малой . вязко;..ью можно рекомендовать конструкцию поршня, показанную на фиг.2, создающую пульсирующее, перемешивание раствора во всем объеме кристаллиза-

35 тора за счет создания возвратно-поступательного движения раствора в циркуляционной трубе, который выбрасывается в корпус кристаллизатора через верхнее и нижнее сопла. В том слу40 чае, когда раствор вязкий и обладает большой инерционностью, для улучшения его перемешивания во всем объеме кристаллизатора можно рекомендовать конструкцию поршня с переточны45 ми отверстиями в поршне, как пока-, зано на фиг.3 и 4, позволяющую создавать однонаправленное. движение раствора по замкнутому контуру внутри корпуса кристаллизатора.

1031448

1931448 фиори

Составитель И,Ненашева

Техред М. Костик Корректор.А. Тяско

Редактор В.Петраш.Заказ 5257/2 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4