Кристаллизатор вакуумный с пульсирующим псевдоожиженным слоем

 

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР ВАКУУМНЬЙ С ПУЛЬСИРУМЦИМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ, включающий герметичный корпус с расположенными в верхней части не-парителем , а в нижней - кольцевой камерой центральную трубу с устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя,, насос и трубопроводы подачи смеси маточного и исходного растворов в испаритель, штуцеры ввода исходного раствора и газа и вывода суспензии , маточного раствора и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени остановок на промывку, он снабжен устройством для отвода пересьшченного раствора из испарителя, расположенным выше штуцера вывода маточного раствора , и дополнительным насосом, вход которого соединен с устройством для отвода пересыщенного раствора, а выход - с верхней частью центральной трубы. § 2. Кристаллизатор по п.1, от личающийся тем, что уст (Л ройство для отвода пересьш1енного раствора выполнено в виде центральной конической воронки с боковым штуцером.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю (И) g(5g В 0f D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3570567/23-26 (22) 01.04.83 (46) 30.08.84. Бюл. В 32 (72) В.Г.Пономаренко, Ю.А.Курлянд, С.Н.Беломытцев, К.П.Ткаченко, В.И.Бей, Д.Н.Онуфриев и Н.П.Ковалев (53) 66.065.52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 860800, кл. В 01 D 9/02, 1979 (прототип). (54) (57) 1 . КРИСТАЛЛИЗАТОР ВАКУУМНЫЙ

С ПУЛЬСИРУЮЩИМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ

СЛОЕМ, включающий герметичный корпус с расположенными в верхней части испарителем, а в нижней — кольцевой камерой центральную трубу с устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос и трубопроводы подачи смеси маточного и исходного растворов в испаритель, штуцеры ввода исходного раствора и газа и вывода суспензии, маточного раствора и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени остановок на промывку, он снабжен устройством для отвода пересыщенного раствора из испарителя, расположенным выше штуцера вывода маточного раствора, и дополнительным насосом, вход которого соединен с устройством для отвода пересыщенного раствора, а выход — с верхней частью центральной трубы.

Ф

2. Кристаллизатор по п.1, о т — 9 л и ч а ю шийся тем, что устройство для отвода пересыщенного раствора выполнено в виде центральной конической воронки с боковым штуцером.

1110467

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к кристаллизаторам вакуумным с пульсирующим псевдоожиженным слоем, применяемым для кристаллизации веществ из растворов.

Известен вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, в котором испаритель установлен внутри герметичного корпуса, снабженного штуцером 10 для вывода вторичного пара, и саецинен с указанным корпусом по паровому пространству. При этом в нижней части герметичного корпуса расположена открытая снизу кольцевая камера, снаб- 15 женная сверху конусной перегородкой и имеющая в своей верхней части штуцер, который попеременно сообщается с двумя источниками газа (воздуха) равного давления, а в зоне псевдоожи- 20 женного слоя установлено устройство для его турбулизации, которое может быть выполнено в виде неподвижно закрепленных на центральной трубе глухих трубчатых элементов, расположен- 25 ных горизонтально и равномерно заполняющих объем псевдоожиженного слоя, а площадь. кольцевого зазора межцу корпусом и испарителем больше или равна площади поперечного сечения ЗО кольцевой камеры. Благодаря такому конструктивному решению вакуум-кристаллизатор позволяет создать пульсацию псевдоожиженного слоя нри оцновременном исключении (или существен35 ном ограничении} распространения пульсаций на раствор, находящийся в испарителе, достичь интенсивного перемешивания твердой и жидкой фаз в псевдоожиженном слое. При этом созда-4О ются благоприятные условия для роста кристаллов во всем объеме псевдоожиженного слоя за счет интенсификации в нем тепломассообмена и повышения однородности гранулометрического сос45 тава кристаллов (11.

Недостатком известного кристалла является то, что при сравнительно небольшом увеличении гидравлического сопротивления центральной трубы, по мере нарастания кристаллов на ее внутренней поверхности уровень раствора в испарителе поднимается до верхнего торца испарителя, переливается в корпус кристаллизатора, цирку-55 ляция кристаллизуемого раствора через псевдоожиженный слой прекращается, а находящиеся в нем кристаллы осаждаются на дно кристацлизатора.

В этих случаях кристаллизатор необходимо останавливать на промывку, что ведет к снижению производительности.

Цель изобретения — повышение производительности кристаллизатора за, счет сокращения времени остановок на пр ом61 В к y .

Поставленная цель достигается тем что кристаллизатор вакуумный с пульсирующим псевдоожиженным cJIQBM содержащий герметичный корпус с расположенными в верхней части ucnapu\ телем, а в нижней — кольцевой камерой, центральную трубу с устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос и трубопроводы подачи смеси маточного и исходного растворов в испаритель, штуцеры ввода исходного раствора и газа вывода суспензии, маточного раствора и вторичного пара, снабжен устройством для отвода пересыщенного раствора из испарителя,расположенным выше штуцера вывода маточного раствора, и дополнительным насосом, вход которого соединен с устройством для отвода пересьпценного раствора, а выход — с верхней частью центральной трубы.

Кроме того, устройство для отвода пересьпценного раствора выполнено в виде центральной конической воронки с боковым штуцером.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Кристаллизатор включает герметичный корпус 1, верхняя часть которого является испарителем, открытую снизу кольцевую камеру 2, центральную трубу 3 с устройством 4 для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос 5 и трубопроводы 6 для всаса маточного раствора и подачи смеси маточного и исходного растворов 7 в испарительную зону кристаллизатора, устройство 8 для отвода пересыщенного раствора из испарителя, выполненное в виде центральной конической воронки, имеющей боковой штуцер, дополнительный насос 9, вход которого трубопроводом 10 соединен с устройством для отвода пересьпценного раствора из испарителя, а выход — трубопроводом 11 с верхним концом центральной трубы

3, переливкой фонарь 12 для отвода избыточного количества осветленного маточного раствора, штуцеры 13-18 для ввода исходного раствора, для

1110467 вывода суспензии, для вывода маточ— ного раствора, для ввода смеси маточного и исходного растворов в испаритель кристаллизатора, для вывода вторичного пара, для соединения кристаллизатора с источниками газа (воз,.духа) разного давления соответственно, создающими пульсации псейдоожиженного слоя. Переливной фонарь 12 снабжен штуцером 19 для соединения его с трубопроводами 20 отвода вторичного пара и штуцером 21 для отвода осветленного маточного раствора из кристаллизатора.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Исходный раствор через штуцер 13 подают в наружный циркуляционный контур, где с помощью насоса 5 смешивают в определенном соотношении с маточным раствором. Полученную смесь, имеющую более высокую температуру и концентрацию по сравнению с маточным раствором, подают через штуцер

16 в испаритель кристаллизатора, где она охлаждается на 0,2-4 С за счет адиабатического испарения под вакуумом частиц растворителя, а маточный — раствор переходит в пересьпценное состояние, что обусловливает процесс кристаллизации. Полученный перенасыщенный раствор с помощью дополнительного насоса 9 через устройство для его отвода и трубопроводы 10 и 11 подается на вход верхнего конца центральной трубы 3. Далее по центральной трубе пересьпценный. раствор поступает в нижнюю часть корпуса. Двигаясь вверх, пересьпценный раствор псевцоожижает находящиеся там кристаллы и отдает им свое пересьпцение. Псевцоожиженному слою сообщают возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси (пульсации), при котором он двигаясь относительно неподвижно закрепленных на центральной трубе глухих трубчатых элементов 4, расположенных горизонтально и равномерно заполняющих весь объем псевдоожиженного слоя, турбулизуется. При этом пульсирующий режим движения псевдоожиженного слоя достигается за счет периодической подачи газа (воздуха) разного давления в верхнюю часть кольцевой камеры через штуцер

5 13. В процессе работы кристаллизатора кристаллы и часть маточного раствора непрерывно отводятся через штуцер 18, а избыток осветленного раствора — через переливной фонарь 12 и

10 штуцер 2 1. Образующийся в испарителе при вакуумном охлаждении раствора вторичный пар выводится из кристаллизатора через штуцер 17 в конденсационно-вакуумную систему.

Благодаря тому, что кристаллиза.тор снабжен дополнительным насосом и устройством для отвода пересьпценнаго раствора из испарительной зоны, расположенным выше штуцера вывода

20 маточного раствора, подаваемого на смешение с исходным раствором, выход дополнительного насоса соединен с устройством для отвода пересьпценного растчора из испарительной зоны, а выход — с верхним концом центральной трубы, достигается повышение производительности кристаллизатора за счет сокращения времени остановок его на промывку, так как исключается возмож30 ность повышения уровня раствора в верхней части корпуса кристаллизатора, которая в данном случае является сепарационным пространством вторичного пара, и нарушение циркуляции кристаллизуемого раствора через псевдоожиженный слой при увеличении гидравлического сопротивления центральной трубы до величины, равной напору циркуляционного насоса.

Выполнение устройства для отвода пересьпценного раствора из испарительной зоны в виде центральной конической воронки, снабженной боковым шту45 цсром, обеспечивает полный отвод пересьпценного раствора из испарителя зоны кристаллизатора в нижнюю часть

его корпуса. Таким образом достигаются наиболее благоприятные условия 0 проведения процесса в кристаллизаторе.

1110467

Составитель И.Ненашева

Редактор Т.Митейко Техред Л.Коцюбняк Корректор В.Синицкая

Заказ 6217/4 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5

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