Кристаллизатор

 

Изобретение относитсл к химической технологии и позволяет интенсифицировать тепломассообмен и предотвратить дробление кристаллов. Кристаллизатор содержит корпус 1 с рубашкой, внутренний цилиндр 3 с рубашкой , мешалку, выполненную в виде радиальных лопаток 7, размещенных между верхним 4 и нижним 8 покровными кольцами перпендикулярно плоскости вращения. Нижнее покровное кольцо 8 снабжено коаксиальными вертикальными цилиндрическими перегородками 9, между которыми установлен с зазором цилиндр 2, верхнее покровное кольцо 4 снабжено перфорированной цилиндрической обечайкой 10, соосной с корпусом 1 о При прохождении исходного раствора в зазорах между корпусом , цилиндром 3 и перегородками 9 образуются кристаллы, которые удаляются через штуцер 16, а осветленньй раствор , пройдя перфорированную обечайку 10, выводится через штуцер 17, Примемененне аппарата позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет создания направленного движения жидкости, 1 ил. г 7 6 Г5 Л1. 1 Я ум-У --Ч:: ЙШ П СО 05 О - ел 00

ОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5 А1 (19) (11) (5D 4 В 01 D 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ \

Ь

ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4115295/23-26 (22) 15.05.86 (46) 23.12.87. Вюл. Р 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реакторов и особо чистых химических веществ

"ИРЕА" (72) В.А.Успенский, А,Г.Долгий, С.Г.Голунов и И.Я.Кошаровский (53) 66.065„52.05 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР

1(- 385608, кл. В 01 F 5/16, 1971.

Авторское свидетельство СССР

1Ф 169062, кл. В 01 Э 9/00, 1961. (54) КРИСТАЛПИЗАТОР (57) Изобретение относится к химической технологии и позволяет интенсифицировать тепломассообмен и предотвратить дробление кристаллов.

Кристаллизатор содержит корпус 1 с г рубашкой, внутренний цилиндр 3 с рубашкой, мешалку, выполненную в виде радиальных лопаток 7, размещенных между верхним 4 и нижним 8 покровными кольцами перпендикулярно плоскости вращения. Нижнее покровное кольцо 8 снабжено коаксиальными вертикальными цилиндрическими перегородками 9, между которыми установлен с зазором цилиндр 2, верхнее покровное кольцо

4 снабжено перфорированной цилиндрической обечайкой 10, соосной корпусом 1. При прохождении исходного раствора в зазорах между корпусом 1, цилиндром 3 и перегородками 9 образуются кристаллы, которые удаляются через штуцер 16, а осветленный раствор, пройдя перфорированную обечайку

10, выводится через штуцер 17, Примеменение аппарата позволяет интенсифицировать процесс тепломассообмена за счет создания направленного движения жидкости. 1 ил.

60758

1 13

Изобретение относится к оборудованию химико-технологических производственных установок и может быть использовано как аппарат, в котором образуется дисперсная фаза — твердые частицы.

Цель изобретения — интенсификация тепломассообмена эа счет создания направленного движения суспензии и предотвращение дробления сформировавшихся кристаллов.

На чертеже изображен кристалл.затор, разрез.

Кристаллиэатор включает корпус 1 с рубашкой 2, цилиндр 3 с рубашкой.

Цилиндр 3 с рубашкой размещен соосно корпусу 1 и имеет свободный проход как по нижнему своему основанию, так и по верхнему. Подвижной частью аппарата является мешалка, которая состоит из верхнего покровного кольца 4, закрепленного на валу 5. Кольцо 4 имеет уплотнение 6, Снизу к кольцу 4 радиально прикреплены лопатки 7, нижнее основание которых замыкает нижнее покровное кольцо 8.

Длина лопаток меньше радиуса кольца

4 и с внешней стороны ограничивается его наружным диаметром, а с внутренней совпацает с диаметром наименьшей цилиндрической перегородки 9, Перегородки 9 крепятся к кольцу 8 своим верхним основанием, а нижнее основание образует с корпусом 1 кольцевой зазор. Перегородки 9 расположены так, что они чередуются с цилиндром 3, образуя лабиринт. По оси корпуса размещена обечайка 10 с перфорированными стенками и дном. Своим верхним основанием она крепится к кольцу 4 соосно с валом 5, Корпус 1 снабжен штуцерами цля подвода 11 и отвода 12 теплоносителя, штуцерами для подвода 13 и отвода 14 теплоноси" теля в рубашку цилиндра 3, штуцером

15 подвода исходного раствора, патрубком 16 отвода готового продукта и патрубком 17 отвода осветленного раствора.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Посредством лривода через вал 5 кольцу 4 с уплотнением 6 и закрепленными на нем лопатками 7, кольцом 8, перегородками 9 и перфорированной обечзйкой 10 сообщается вращательное движение. Для осуществления теплообмена госредством штуцеров 11 и 12

1 Г

45 в рубашку 2 и штуцеров 13 и 14 в рубашку цилиндра 3 подводится и отводится теплоноситель. Через штуцер

15 подают исходный раствор. Он поступает в пространство между перегородкой 9 и корпусом 1 аппарата и далее проходит по лабиринту, образованному подвижными перегородками 9 и цилиндром 3, осуществляя тем самым направленное прямоточное движение (модель идеального вытеснения).

Перегородки 9 передают вращательное движение материальному потоку, создавая условия .для идеального перемещения по горизонтали. Таким образом матегиальный поток перемешивается по лабиринту из одного промежутка между вращающейся перегородкой

9 и цилиндрами 3 в другой. При переходе через нижнее основание вращающейся перегородки 9 из одного промежутка в другой материальный поток попадает в зону, где за счет расширения и незначительного влияния на массу торца вращающейся обечайки образуется спокойное течение, что приводит к оседанию образовавшейся к этому времени дисперсной фазы„ которая, проходя кольцевые зазоры между перегородкой 9 и корпусом 1., поступает к штуцеру 16„ причем оседают только крупные сформировавшиеся кристаллы, а мелкие, продолжая расти, переходяг в следующий промежуток между перегородками 9.

Пройдя последнюю перегородку 9, материальный поток, отфильтровываясь сквозь перфорированную стенку обечайки 10, через отверстие в коль-це 4 идет на выход из аппарата по штуцеру 17. При вращении мешалки лопатки 7, ограниченные сверху и снизу плоскостями, играют роль центробежного нагнетателя, Центробежные силы, вызванные лопатками 7, из центральной части аппарата отбрасывают материальнь:й поток к периферии в пространство между корпусом 1 и перегородкой 9, тем самым организуя рециркуляционный поток, несущий в себе мелкие кристаллы дисперсной фазы. Это способствует улучшению тепломассообмена за счет увеличения турбулентности потока, увеличивает скорость кристаллообразования и величину кристаллов за счет внесения зародышей (мелких кристаллов) в све-. жую струю материального потока. Уп60758

Составитель A.Ñîíäîð

Техред M.Ìoðãåíòàë

Корректор Л.Пилипенко

Редактор П,Гереши

Заказ 6174/9

Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д.4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 з 13 лотнение 6 препятствует проходу потока непосредственно из пристеночного промежутка к выходному штуцеру 17.

Поскольку окружная скорость стенки подвижной перегородки 9 в много раз больше осевой составляющей скорости материального потока, входящий в аппарат поток сразу же переносится в горизонтальной плоскости по

- всему кольцевому сечению, заключенному между подвижной перегородкой 9 и неподвижным цилиндром 3 или корпусом

1. Далее поток сплошным кольцевым фронтом движется в осевом направлении. B пространстве между подвижными перегородками 9 и неподвижным пилиндром 3 за счет быстрого вращения перегородок 9 образуются продольные вихревые струи, параллельные образующей обечаек. Диаметр этих струй близок к ширине пространства между элементами.и они интенсивно переносят поток от одной стенки к другой и обратно, т,е. реализуется интенсивное перемешивание по ширине пространства между обечайками. Таким образом формируется в каждом поперечном сечении пространства гомогенная смесь с постоянной по плошади поперечного сече— ния температурой, Перемещаясь в осевом на-;,равлении между обечайками, поток образует поршневое течение, кольцевое в плане. Одновременно вся масса жидкости вместе с образующимися в ней струями совершает вращательное движение, несколько отставая от стенки вращающейся перегородки 9. Поэтому во всем промежутке, исключая слой у стенки неподвижной обечайки, действуют инерционные силы, порожденные центробежным полем. Вследствие действия центробежных сил образовавшиеся в потоке твердые частипы перемещаются к неподвижной стенке, попадая в пограничный слой у этой стенки, под

5 действием сил тяжести оседают проС.ходя через кольцевые зазоры к выход-ному штуцеру 16, Таким образом в промежутках между годвижными и неподвижными обечайками обеспечивается поршневой режим движения жидкости (или режим вытеснения) вдоль оси аппарата с интенсивным перемешиванием по всему кольцевому сечению, что резко увеличивает интенсйвность тепломассообмена. Кроме того, появляются условия для отделения дисперсной фазы от потока носителя с обеспечением их раздельного выхода из аппарата.

20 I

Формула изобретения

Криоталлизатор, содержащий корпус с рубашкой, мешалку, внутренний

25 цилиндр с рубашкой, штуцера для подвода и отвода теплоносителя и материальных потоков, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью интенсификации тепломассообмена за счет создания направленного движения суспензии и предотвращения дробления сформировавшихся кристаллов, мешалка выполнена в виде радиальных лопаток, размещенных между верхним и нижни:, пакровными кольцагп, установленныктт с

35 возможностью враще :ия, при этом нижнее покровное коль:„.о снабжено коаксиальными вертикальными цилиндрическими перегородками, сооспыми корпусу, 40 между которыми размещен с зазором линдр с рубашкой, а верхнее покровное кольцо снабжено перфорированной цилиндрической обечайкой, соосной корпусу.