Пульсационный кристаллизатор

 

1. ПУЛЬСАЦИОННЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР , содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днигщем , вертикальный торообразный теплообменник , коаксиально установленный в корпусе, штуцер для подвода пульсаций газа, установленный на крышке, и штуцеры вводи и вывода раствора, суспензии и хладагента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и переработки веществ, склонных к агломерации , путем создания направленной циркуляции раствора, он снабжен обратными усеченньаш конусами, закрепленными соосно друг над другом своими большими основаниями на внутренней поверхности корпуса, и вертикальной переливной трубой, установленной внутри теплообменника и конусов по оси корпуса и недоходящей своим нижним концом до днища, при зтом верхний конус своим меньшим основанием помещен внутрь верхней части теплообменника и образует с ним и переливной трубой кольцевые каналы , а нижний конус своими основаниями образует кольцевые каналы с переливной трубой и теплообменником, ко- g торыА своим нижним торцом входит в (Л него. 2. Кристаллизатор по п. 1, о т с личающийся тем, что он снабжен каплеобразным обтекателем, закрепленным на наружной поверхности нижнего конца переливной трубы-внутри меньшего основания нижнего конуса

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3<5В В 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (53) 66.065.52(088.8) (21) 3442889/23-26 (22) 25.05.82 (46 ) 30. 04. 84. Бюл. 9 16 . (72) A.Í.Ýåðèãèí, В.Ф.Гридковец, И.А.Щупляк, М.Ф.Михалев и К.A.Áàðñóê (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 747487, кл. В 01 D 9/02, 1920.

2. Патент США Р 3462617, кл. 62-123, опублик. 31.07.79. (54)(57) 1. ПУЛЬСАЦИОННЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и дни-. щем, вертикальный торообразный теплообменник, коаксиально установленный в корпусе, штуцер для подвода пульсаций газа, установленный на крышке, и штуцеры ввода и вывода раствора, суспензии и хладагента, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса и переработки веществ, склонных к аг(19(SU (Ш А ломерации, путем создания направленной циркуляции раствора, он снабжен обратными усеченными конусами, закрепленными соосно друг над другом своими большими основаниями на внутренней поверхности корпуса, и вертикальной переливной трубой, установленной внутри теплообменника и конусов по оси корпуса и недоходящей своим нижним концом до днища, при зтом верхний конус своим меньшим основанием помещен внутрь верхней части теплообменника и образует с ним и переливной трубой кольцевые каналы, а нижний конус своими основаниями образует кольцевые каналы с переливной трубой и теплообменником, ко- ((8 торый своим нижним торцом входит в него.

2. Кристаллизатор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что он снабжен каплеобраэным обтекателем, закрепленным на наружной поверхности нижнего конца переливной трубы. внутри меньшего основания нижнего конуса.

1088742

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к пульсационным аппаратам для кристаллизации, и может быть использовано для переработки веществ, склонных к агломерации.

Известен кристаллиэатор, содержащий корпус, крышку g патрубками ВВода и вывода газа, днище с патрубками для ввода суспензии и опорожнения аппарата, теплообменное Устройство, снабженное патрубками для ввода и вывода хладогента, вертикальную перегородку, установленную параллельно теплообменному устройству, верхний конец которой жестко соединен с крыш-15 кой, а ее нижний конец расположен под теплообменным устройством и снабжен обтекателем, имеющим каплевидное сечение, а также патрубки для ввода и вывода раствора. 20

Аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор вместе с затворными кристаллами совершает в аппарате возвратно-поступательное движение, которое достигается при создании давления поочередно то в правой, то в левой части газового пространства, образованного перегородкой.

Раствор в зоне теплообменного устройства охлаждается до состояния пересыщения, в результате чего происходит рост кристаллов. Маточный раствор выводится сверху аппарата, а снизу непрерывно или периодически выводится суспензия кристаллического про- З5 дукта (1) .

Недостатком данного аппарата является невозможность кристаллизации продуктов, склонных к агломерации, вследствие малой кратности циркуля- 40 ции раствора и образования эон с повышенным пересыщением.

Указанный недостаток обусловлен тем, что конструкция аппарата не позволяет создать направленной циркУля- 45 ции раствора по всему объему аппарата.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является пульсационный кристаллизатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный торообразный теплообменник, коаксиально установленный в корпусе, штуцер для подвода пульсаций газа, установленный на крышке, и штуцеры ввода и вывода раствора,суспензии и хладагента (2).

Недостатками известного кристаллизатора являются низкая эффективность процесса кристаллизации и невозможность переработки веществ, склонных к.агломерации, так как при этом возможно дробление кристаллов. Кроме того, аппарат отличается низкой классифицирующей способностью и воэмож- 65 ностью образования зон с повышенным чересыщением из-за малой кратности циркуляции раствора, что делает невозможным кристаллизацию продуктов, склонных к срастанию (агломерации) и приводит к уменьшению удельной производительности кристаллизатора. Малая кратность циркуляции раствора приводит к низкой эффективности работы встроенных в аппарат теплообменных устройств.

Цель изобретения — интенсификация процесса и переработка веществ, склонных к агломерации, путем создания направленной циркуляции раствора.

Поставленная цель достигается тем, что пульсационный кристаллизатор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный торообразный теплообменник коаксиально установленный в корпусе, штуцер для подвода пульсаций газа, установленный на крышке, и штуцерй ввода и вывода раствора, суспенэии и хладагента, снабжен обратными усеченными конусами, закрепленными соосно друг над другом своими большими основаниями на внутренней поверхности корпуса, и вертикальной переливной трубой, установленной внутри теплообменника и конусов по оси корпуса и недоходящей своим нижним концом до днища, при этом верхний конус своим меньшим основанием помещен внутрь верхней части теплообменника и образует с ним и переливной трубой кольцевые каналы, а нижний конус своими основаниями образует кольцевые каналы с переливной трубой и теплообменником, который своим нижним торцом входит в него.

Дополнительно кристаллиэатор снабжен каплеобразным обтекателем, закрепленным на наружной поверхности нижнего конца переливной трубы внутри меньшего основания нижнего конуса. о

На чертеже изображен кристаллизатор, общий вид в разрезе.

Пульсационный кристаллизатор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, вертикальный торообразный теплообменник 4, коаксиально установленный в корпусе, штуцер 5 для подвода пульсаций газа, установленный на крышке 2, штуцеры 6-11 ввода и вывода раствора, суспензии и хладагента, обратные усеченные конусы 12 и 13, закрепленные соосно друг над другом своими большими основаниями на внутренней поверхности корпуса, и вертикальную переливную трубу 14, установленную внутри теплообменника 4 и конусов

12 и 13 по оси корпуса и недоходящую нижним концом до днища 3, при этом верхний конус 12 меньшим основанием помещен внутрь верхней части тепло-. обменника 4 и образует с ним и пере108874 .

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Заказ 2754/4

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 ливкой трубой 14 кольцевые каналы

15 и 16, а нижний конус 13 своими основаниями образует кольцевые каналы 17 и 18 с переливной трубой 14 и теплообменником 4, который нижним торцом входит в него.

Дополнительно кристаллизатор снабжен каплеобразным обтекателем 19, закрепленным на наружной поверхности

Нижнего конца переливной трубы 14 внутри меньшего основания нижнего конуса 13.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Раствор через штуцер 6 пепрерывно подается в верхнюю Часть корпуса 15 под конус 12. При импульсной подаче газа через штуцер 5 создаются импульсы давления и уровень раствора совершает колебания с определенной частотой и амплитудой. При подаче давления раствор движется вниз и затем вверх по сечению переливной трубы 14.

При этом основной поток устремляется ,в канал 16 между конусом 12 и переливной трубой 14 и движется вдоль нее с большей скоростью, так как гидравлическое сопротивление канала 16 меньше, чем канала 15.

Движущийся с большой скоростью поток вдоль переливной трубы 14 инжектирует иэ основного объема корпуса (между корпусом и теплообменником 4) раствор, обеспечивая его направленную циркуляцию во всем объ»вЂ” ме. При сбросе давления раствор движется иэ переливной трубы 14 в корпус, при этом основной поток устремляется к днищу 3 и далее, поднимаясь вдоль корпуса, попадает в пространство между крышкой 2 и конусом

12. Такое движение раствора при сбро се давления способствует созданию направленной его циркуляции во всем объеме аппарата. Далее цикл повторяется.

Таким образом, обеспечивается интенсивное перемешивание раствора и исключается образование зон с повышенным пересыщением. Раствор, проходя вблизи теплообменника 4, охлаждается и происходит образование и рост кристаллов. Благодаря правильно подобранной скорости циркуляции раство. ра крупные кристаллы собираются в нижней части аппарата и, проходя в канале 17, попадают на выгрузку, а мелкие кристаллы поддерживаются во взвешенном состоянии между теплообменником 4 и корпусом.

Использование предлагаемого кристаллиэатора по сравнению с базовым объектом позволяет обеспечить кристаллизацию веществ, склонных к агломерации при высокой удельной производительности аппарата путем созда-. ния в нем направленной циркуляции раствора наряду с его общим возвратно-поступательным движением.