Аппарат для получения кристаллических веществ
Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Аппарат содержит вибратор, рабочую камеру с рубашкой, фильтрующей перегородкой и технологическими патрубками и устройство переворота рабочей камеры. Технологические патрубки снабжены полыми заглушками 8 со сквозными отверстиями в боковых поверхностях 9, соприкасающимися с глухими днищами 10 и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно патрубков. Заглушка 8 снабжена полым цилиндром 12 с кольцевым фланцем 13. Внутри цилиндра 12 размещена обечайка 14 с двумя днищами и соприкасающимися с ними отверстиями. Полый цилиндр 12 соприкасается с днищем заглушки 8. Кольцевой фланец 13 полого цилиндра закреплен неподвижно относительно технологического патрубка. Днища обечайки примыкают к днищу заглушки 8 и кольцевому фланцу 13. Изобретение позволяет повысить экономичность работы аппарата, улучшить условия труда и качество получаемого продукта, обеспечить оптимизацию временных характеристик каждой стадии технологического процесса и снизить энергопотребление. 3 ил.
Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Наиболее целесообразным является его использование в тех отраслях промышленности, где к чистоте получаемого кристаллического продукта предъявляются повышенные требования и где, в связи с этим, необходимо обеспечить проведение максимального количества технологических процессов в едином реакционном объеме без его разгерметизации. В первую очередь это относится к производству реактивов, особо чистых химических веществ, субстанций синтетических лекарственных средств, а также к процессам производства ядовитых, сильнодействующих отравляющих и агрессивных веществ.
Известно устройство для получения кристаллических веществ, содержащее рабочую камеру с рубашкой, технологическими патрубками и фильтрующей перегородкой, устройство переворота и вибратор /см. авт. св-во СССР N 1570740, В 01 D 9/00, БИ №22, 1990/.
Недостатком известного устройства является то, что технологические патрубки соединяются с трубопроводами, связывающими рабочую камеру аппарата со вспомогательным оборудованием, посредством фланцев, при обслуживании которых необходима остановка аппарата, а следовательно, неизбежно прерывание технологического процесса, разгерметизация рабочей камеры аппарата и попадание посторонних примесей в перерабатываемые среды. Кроме того, при такой конструкции рабочей камеры невозможно осуществить отбор проб перерабатываемых продуктов без остановки аппарата, разгерметизации рабочей камеры и соприкосновения обслуживающего персонала с перерабатываемыми продуктами.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий вибратор, устройство переворота рабочей камеры и рабочую камеру с рубашкой, фильтрующей перегородкой и технологическими патрубками, снабженными полыми заглушками со сквозными отверстиями в боковых поверхностях, соприкасающимися с глухими днищами и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно патрубков /см. патент РФ N 2027465, В 01 D 9/00/ - принято за прототип.
Недостатком известного устройства является то, что его конструкция не позволяет отобрать из рабочей камеры для анализа пробу ограниченного объема без потерь перерабатываемого продукта и контакта обслуживающего персонала с перерабатываемыми средами. Наличие в технологических патрубках заглушек указанной конструкции позволяет производит только полную загрузку и разгрузку аппарата без его остановки и разгерметизации. Это снижает эффективность применения аппарата, его экономичность и качество получаемого продукта, поскольку на каждой стадии технологического процесса, реализуемого в аппарате, необходимо отбирать пробы. Потери при этом суммируются, а таких стадий, например, для двухстадийного синтеза бензогексония - пятнадцать. Кроме того, при переработке агрессивных и ядовитых веществ неизбежен контакт с ними обслуживающего персонала.
Задачей настоящего изобретения является повышение экономичности работы аппарата, улучшение условий труда и качества получаемого продукта.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении потерь продукта на каждой стадии технологического процесса, исключении контакта обслуживающего персонала с перерабатываемыми продуктами, оптимизации временных характеристик каждой стадии технологического процесса и снижении энергопотребления.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемом аппарате для получения кристаллических веществ, содержащем вибратор, устройство переворота рабочей камеры и рабочую камеру с рубашкой, фильтрующей перегородкой и технологическими патрубками, снабженными полыми заглушками со сквозными отверстиями в боковых поверхностях, соприкасающимися с глухими днищами и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно патрубков, заглушка снабжена полым цилиндром с кольцевым фланцем и размещенной внутри цилиндра обечайкой с двумя днищами, снабженной отверстиями, соприкасающимися с ее днищами, при этом полый цилиндр установлен внутри заглушки и соприкасается с днищем заглушки, кольцевой фланец полого цилиндра закреплен неподвижно относительно технологического патрубка, а днища обечайки примыкают к днищу заглушки.
При такой конструкции рабочей камеры с установленным внутри заглушки полым цилиндром и обечайкой с отверстиями появляется возможность отбирать для анализа и контроля строго ограниченный объем перерабатываемых продуктов на каждой стадии технологического процесса. Вся операция заключается в кратковременном залублении внутрь рабочей камеры заглушки вместе с установленной в ней посредством полого цилиндра обечайкой. Объем отбираемых продуктов определяется объемом обечайки, размещенной внутри цилиндра, и не зависит от времени заглубления. При этом исключаются возможные контакты обслуживающего персонала с перерабатываемыми продуктами, взаимодействие отобранной пробы с окружающей средой, потери продукта. Установка внутрь заглушки полого цилиндра с обечайкой путем закрепления фланца полого цилиндра на технологическом патрубке позволяет необходимое число раз отбирать на анализ пробы и устанавливать новый цилиндр С обечайкой без остановки аппарата, поскольку заглушка находится в нормально закрытом положении. Возможность многократно отбирать пробы строго ограниченного объема на каждой стадии технологического процесса позволяет оптимизировать временные характеристики проведения каждой стадии и всего технологического процесса. В свою очередь это ведет к снижению энергопотребления и повышению качества конечного продукта.
Сопоставительный анализ с признаками известного устройства, принятого за прототип, показывает, что в аппарате, в котором технологические патрубки снабжены полыми заглушками со сквозными отверстиями в боковых поверхностях, соприкасающимися с глухими днищами и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно патрубков, невозможно обеспечить отбор ограниченного объема проб без потери перерабатываемого продукта и взаимодействия отобранной пробы с окружающей средой. Поскольку отбор проб может осуществляться только путем соединения приемной емкости посредством шланга с заглушкой и заглублением последней, объем пробы определяется только временем заглубления заглушки, а следовательно, целиком зависит от навыков персонала. Кроме того, во время и после окончания отбора пробы неизбежно воздействие перерабатываемых продуктов на обслуживающий персонал, поскольку операция может осуществляться только вручную и герметичность конструкцией не обеспечивается.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.
На фиг.1. показан аппарат для получения кристаллических веществ; на фиг.2 - технологический патрубок аппарата в нормально закрытом положении, снабженный заглушкой и полым цилиндром с торцевым фланцем и размещенной внутри цилиндра обечайкой с отверстиями и примыкающими к ним днищами; на фиг.3 - технологический патрубок в рабочем положении отбора на анализ перерабатываемых продуктов.
Аппарат включает в себя вибратор 1, устройство переворота рабочей камеры 2, рабочую камеру 3 с рубашкой 4, фильтрующей перегородкой 5, технологическими патрубками 6 и 7. Технологические патрубки снабжены полыми заглушками 8 со сквозными отверстиями в боковых поверхностях 9, соприкасающимися с глухими днищами 10 и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно технологических патрубков. Упругий элемент, например пружина 11, удерживает заглушку в нормально закрытом положении, при котором сквозные отверстия в ее боковых поверхностях остаются закрытыми стенками патрубков. Заглушка 8 снабжена полым цилиндром 12 с кольцевым фланцем 13. Внутри цилиндра размещена обечайка 14 с днищами 15 и 16 и отвертиями 17, соприкасающимися с днищами 15 и 16. Указанные днища примыкают к днищу заглушки 8 и кольцевому фланцу 13. Полый цилиндр 12 соприкасается с глухим днищем заглушки 8, а кольцевой фланец 13 полого цилиндра закреплен неподвижно относительно технологического патрубка.
Аппарат работает следующим образом. В рабочую камеру 3 через технологические патрубки 6 или 7 загружаются исходные компоненты. Для этого заглушка 8 состыковывается с гибким технологическим трубопроводом мерника или дозатора и заглубляется внутрь рабочей камеры 3, преодолевая силу упругости пружины 11. После загрузки технолгический трубопровод расстыковывается и заглушка приходит в нормально закрытое положение. Подачей теплоносителя в рубашку 4 задается требуемый тепловой режим в рабочей камере 3. В заглушку 8 вставляется полый цилиндр 12 с обечайкой 14. Кольцевой фланец 13 полого цилиндра закрепляется на технологическом патрубке, при этом днище обечайки 16 примыкает к днищу заглушки 8, а днище 17 примыкает к кольцевому фланцу 13. Включается вибратор 1 и в таком положении рабочей камеры, как показано на фиг.1 проводятся технологические процессы растворения, синтеза, кристаллизации, сушки. Для осуществления процесса фильтрования вибратор 1 выключается, при помощи устройства переворота 2 рабочая камера переворачивается на 180°, под фильтрующей перегородкой 5 создается разряжение, включается вибратор и осуществляется фильтрование.
Для отбора на анализ перерабатываемых продуктов на каждой стадии технологического процесса в технологическом патрубке, находящемся под перерабатываемыми продуктами, осуществляется заглубление заглушки 8 вместе с обечайкой 14 путем нажатия на днище обечайки 15, передачи усилия на днище заглушки 10 через примыкающее днище 16 и преодоления силы упругости пружины 11. Через отверстия 9 и 17 происходит заполнение объема обечайки 14. После чего заглубление прекращается, заглушка переводится в нормально закрытое положение, торцевой фланец отсоединяется от технологического патрубка, полый цилиндр с обечайкой удаляется из аппарата и устанавливается новый. При осуществлении процессов растворения, синтеза, кристаллизации и сушки отбор соответственно жидкой фазы, суспензии или твердой фазы осуществляется через технологический патрубок 7, фиг.1. При проведении процессов фильтрования и промывки осадка отбор проб проводится через патрубок 6, фиг.1.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно в химической, фармацевтической и пищевой отрасли;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в нижеизложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, обеспечивает возможность многократно отбирать пробы строго ограниченного объема на каждой стадии технологического процесса, что позволяет оптимизировать временные характеристики проведения каждой стадии и всего технологического процесса. В свою очередь, это ведет к снижению энергопотребления и повышению качества конечного продукта.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию «промышленная применимость».
Аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий вибратор, устройство переворота рабочей камеры и рабочую камеру с рубашкой, фильтрующей перегородкой и технологическими патрубками, снабженными полыми заглушками со сквозными отверстиями в боковых поверхностях, соприкасающимися с глухими днищами, и установленными с возможностью возвратно-поступательного движения относительно патрубков, отличающийся тем, что заглушка снабжена полым цилиндром с кольцевым фланцем и размещенной внутри цилиндра обечайкой с двумя днищами, снабженной отверстиями, соприкасающимися с ее днищами, при этом полый цилиндр установлен внутри заглушки и соприкасается с днищем заглушки, кольцевой фланец полого цилиндра закреплен неподвижно относительно технологического патрубка, а днища обечайки примыкают к днищу заглушки и кольцевому фланцу полого цилиндра.
