Устройство для кристаллизации из раствора

 

СОЮЗ С0ВЕТСННХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„ЯУ„„.И 2449 {51) В О1 Э 9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автоеснжм свиДЫтепьСтау

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССР

° ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3728627/23-26 (22у 06.02,84 (46) 23.06.85. Бюл. Н .23 (72) А. В. Салосин, Г, А. Кардашев, М, А. Першина, А. Л. Шаталов и С. Г. Манукян (71) Московскьй ордена Трудового

Красного Знамени. институт химичеако. го машиностроения (53) 66.065,52(088.8) . (56) Матусевич Л. Н. Кристаллизация из растворов в химической промьпплеиности. И., "Химия", 1968, с. 157..

Патент США У 4257796, кл. В Ol 3 9/02, 1981 (прототип) (54) C57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗА

ЦИИ ИЗ РАСТВОРА, имеющее .емкость, установленную на фундаментной плите, подводящие,и.отводящие штуцеры, вьг" грузное приспособление и низкочастот" . ный вибратор со штоком, о т л ич а ю щ е е с я тем-, что, с целью получения кристаллов моновысокодисперсного состава и формы, близкой к сферической,. путем исключения колебаний емкости и создания стоячих поверхностно-капиллярных волн, фун- даментная плита снабжена стойкой и звукопоглощающими прокладками, размещенными.между стойкой и ем1;остью ..Ф выполненной со сливиьм отверстием, в боковой. стенке, при зтом низкочас™ тотный вибратор закреплен на стойке и. снабжен насадком, выполненным в виде обечайки прямоугольного сечения, установленной на расстояпии от стенок емкости, а нижняя кромка обечайки установлена ниже сливного отверстия.

1162449

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано для получения кристаллов из неорганических солей растворов в химической, пищевой 5 промышленности, а также других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является получение кристаллов моновысокодисперсного состава и формы, близкой к сфе- 10 рической, путем исключения колебаний емкости и создания стоячих поверхностно-капиллярных волн.

На фиг. 1 представлено устройство

- для кристаллизации из раствора, об- 35 щий вид; на фиг..2 - вариант выполнения устройства с несколькими на" садками, расположенными параллельно, Устройство для кристаллизации из раствора содержит фуидамеитную плиту 20

1, иа которой через звукопоглощающие проклацки 2 установлена е. кость 3 с подводящим штуцерсм 4, рубашкой ох) т е., .т (г ермс статирсв аяя1 (f«Q пс

/ казана, вьп рузиым приспособлением 5.25

Па боковой стенке емкости гаризои-. таи ис pBcIIoëîæeío отверстие 6 (уров . н сливной карман 7 с отвсдяшим гп "., «1ом В, На фундаментной плите закрепля -tc5t стойка 9 с прикрепленным к ней низкочастотный вибратором 10, соединенным через шток 11 с насадком

12, При этом насадок опускается в сосуд не касаясь его стенок на глуби" иу равную длине поверхностно-капилЭ

r$5 ляриой волны.

Устройство работает следующим образом.

Через щтуцер 4 емкость 3 заполняется нагретым раствором до отверстия 40

6, частично притапливая нижнюю часть насадка. Излишки раствора сливаются через отверстие и попадают в сливной карман 7, С помощью рубашки термоста1 тнрования устанавливается температура.45 кристаллизации раствора. Далее включается низкочастотный вибратор 10,— кол бания которого через шток 11 передаются на насадку 12 и поверхностную планку раствсра. Звукслоглощающая 50 прокладка 2 звуксизолирует емкость 3 от возможных колебаний вибратора 10, которые могут быть переданы через ! сто,ky 9 фундаментной плите. 1, Таким образом, колебания от вибратора !0 55 .передаются только поверхностному слов жидкой пленки, создавая на поверхно

eòï. раствора волны. Конструктивная особенность насадка состоит в том, что он выполнен в виде обечайки прямоугольного сечения. Только такое выполнение насадка позволяет получать на поверхности раствора не просто волны, а когерентные поверхностно» капиллярные волны, распространяющиеся во взаимно перпендикулярных направлениях и одновременно с его помощью цир. куляциониые макропотоки раствора.

Когерентные волны, распространяющиеся внутри насадка по поверхности раствора, интерферируют и создают стоячие поверхностно-капиллярные волны с правильно расположенными узлами, пучностями и четко обозначенными ячейками.

Длина поверхностно-капиллярной волны ойределяется иэ соотношения

27id

A(2 где g — pJIHBB поверхностно-капиллярной волны; б — коэффициент поверхностного натяжения жидкости — плотность жидкости, f — частота низкочастотного воз" действия °

Расстояние между двумя узловыми точками равно где h - длина поверхностно-капиллярной волны. Для получения стоячих поверхностно-капиллярных. волн размер сторон основания прямоугольного параллелепипеда должен быть кратен длине поверхностно-капиллярных волн»

5 связи с тем, что на поверхности жидкости существуют одновременно стоячие поверхностно-капиллярные волны и макропотоки, то происходит разделение макропотоков на микропотоки, циркулирующие внутри ячеек этих волн. При этом момент количест".ва движения макрспотоков и образую-.. щихся микропотоков микровихрей одийаков, К особенности данного явления относится тот факт, что микровихри возникают одного размера, в одииако" вых ячейках, с центрами в узле, оди" иаковых скоростей и имеют встречное вращение. Величина скорости враще-.

1ния микровихрей достигает максимума

Ъ з : 1162449 4 при условии равенства глубины погру-"-; . Таким образом, цикл образования жения насадки (h) длине поверхностно. нового кристалла повторяется, а скокапиллярной волны (9). . : пившиеся на дне кристаллы выводятся

В поверхностных слоях раствора из раствора с помощью выгрузиого привследствие низкочастотной вибрации,, способления 5, В связи с тем, что имеиспарения жидкости и наличия гради- ется большое число одинаковых ячеек, ента температур между холодным газом в которых созданы одинаковые гидрои жидкостью возникают зародыши кри- диналшческне условия для вращения сталлиэации. Зародыш кристалла, на- кристаллов, то и кристаллы получаются ходящийся в поверхностных слоях жид- 111 монодисперсного состава. В связи с кости и при наличий на поверхности . тем, что растущий кристалл и раствор жидкости стоячих волн, вынужден пе-, находятся непрерывно во вращательном ремещаться в узел. Любая .частица, . движении и застойные зоны отсутствуют, в том числе и зародыш кристалла, paC" то и кристаллы получаются однородного положенный вблизи колеблкнцейся по- gg . состава с формой, близкой к сферичес-. верхности раствора, находится в не-. .кой. В связи:с гем, что размер ячейки устойчивом состоянии, а следователь- зависит от частоты колебаний, то.ве- . но, будет перемещаться в место с ми- сом каждого кристалла можно управлять, нимальной энергией, т.е. в узел и там а так как вес связан с размером крисбудет удерживаться, чем исключается эп таллов, то можно получать кристаллы. его горизонтальное перемещение. Та- разных размеров вплоть до высокодиским образом, осуществляется иепрерыв»: персного состава. В связи с тем, что ная транспортировка зародыша крис- выросшие кристаллы выводятся из растталлиэации к узлу, т.е. месту роста. . вора, концентрация раствора в верхних кристалла и удержание его от гори- ц слоях понижается. Подачей свежего зонтальных перемещений. раствора через подводящий штуцер 4 н свободным переливом обедненного

Попав в узел, зародыш начинает . поверхностного слоя через отверстие быстро расти, так как находнтся в 5 (уровень 1 восстанавливается концент" вихре, который вращается на поверх- . рационное равновесие. Обедненный раст" .ности жидкости с центром в узле. Пе- : вор попадает в сливной карман 7 и черемещение раствора относительно обра- реэ штуцер 8 удаляется из него ° эующегося кристалла, а также и враще . Для того, чтобы управлять процесние самого кристалла относительно ра .. сом кристаллизации на большей поверМствора, способствует его росту во, насти раствора можно использовать .всех направлениях одинаково за счет .. + вибрирующий элемент с несколькими отвода от его поверхности пленки обед- насадками 12 (фиг. 2), которые распо,ненного, слабонасыщенного раствора ложены параллельно один другому па и притока свежего раствора, имеющего -расстояниях, кратных длине поверхпересыщение. ;ностно-капиллярной волны, жестка

" .40 . .:связанными между собой, например сиРастущий кристалл удерживается до стемой прутков 13 и подсоединенных определенного момента, времени на по- к штоку 11 вибратора, Насадки, не верхности раствора. На кристалл, на- -, касаясь стенок, опущены в емкость ходящийся на поверхности раствора, в .ниже отверстия уровня на глубину

43

t узле действует сила тяжести, сила равную длине поверхностно-капиллярвыталкивающая и сила, обусловленная . ной волны.

1 градиентом давления между слоем враща- : При таком расположении насадок ющейся в вихре жидкости и покоящимся . стоячие поверхностно-капиллярные раствором. Сила тяжести уравновешива- .. волны, образуются не только на поется этими двумя силами, что устраня« .верхностн раствора, ограниченного ет вертикальное перемещение растуще насадками, но и между ними.Это приro кристалла, В тот момент, когда .. водит к увеличению количества элесила тяжести превысит действие этих - . ментарных ячеек иа поверхности радвух сил, кристалл выпадает на дно и створа с микровихрям.i в центре, яв-. .его место занимает новый зародыш, . ляющимися центрами кристаллизации, 1262449

11б2449

Заказ 3985/4 .

Тираж б59 Подписное

ВКИИПИ 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

Составитель Л. Эпштейн

Редактор О. Зайцева ТехредИЯароцай Корректор М, Самборская

Устройство для кристаллизации из раствора Устройство для кристаллизации из раствора Устройство для кристаллизации из раствора Устройство для кристаллизации из раствора Устройство для кристаллизации из раствора 

 

Похожие патенты:
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

Изобретение относится к технологии кристаллизации органических соединений из содержащих их растворов

Изобретение относится к химической и другим областям промышленности, где имеются процессы кристаллизации расплавленных продуктов
Изобретение относится к производству щелочных силикатов и может найти применение в химической промышленности в производстве моющих, чистящих, отбеливающих, дезинфицирующих средств, в текстильной, металлургической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей и других отраслях

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения многоатомных спиртов, например неопентилгликоля или этриола, и формиата натрия или кальция, включающему добавление к смеси разделяемых веществ органического растворителя, в котором многоатомный спирт растворяется, кристаллизацию формиата натрия или кальция, отделение формиата натрия или кальция от раствора многоатомного спирта в органическом растворителе, например, фильтрованием, рециркуляцию органического растворителя, охлаждение раствора и кристаллизацию многоатомного спирта, причем в качестве органического растворителя используют растворитель ароматического ряда, например толуол, при этом после добавления к смеси разделяемых веществ органического растворителя полученную смесь нагревают до температуры кипения и производят при этой температуре одновременно: обезвоживание смеси отгонкой воды с рециркуляцией отделенного от воды органического растворителя, кристаллизацию нерастворенного в органическом растворителе формиата натрия или кальция и растворение в органическом растворителе многоатомного спирта

Изобретение относится к области радиохимической промышленности

Изобретение относится к области переработки отработавшего ядерного топлива

Изобретение относится к способу и установке для непрерывной кристаллизации жидкостей путем замораживания

Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности

 

Наверх