ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ с=25(-ь)- oo(a - 5-с с ), Изобретение относится к химической технологии и, в частности, к способам, изогидрической кристаллизации растворов солей с прямой растворимостью.

Известен способ изогидрической кри таллизации растворов солей с прямой растворимостью, который состоит в том, что исходный ненасыщенный раствор охлаждают через поверхность теплообмена до конечной температуры при его движении противотоком к хладоносителю, в результате чего получают . суспенэию кристаллов продукта (1) .

Данный способ является наиболее близким к описываемому изобретению по 15 технической сущности и достигаемому результату.

Способ осуществляют Устройством, представляющим собой охладительный 20 кристаллизатор проточного типа,например, вертикальный дисковый кристаллизатор, содержащий штуцер для ввода исходного ненасыщенного раствора, междисковые полости, по которым 25 сверху вниз перетекает кристаллизуе; мый раствор, теплообменные диски, по каналам которых снизу вверх движется хладоноситель, вертикальный вал со скребками для очистки поверх- 30 ности теплообмена от солеотложений, штуцер выгрузки суспензии.

Известный способ не позволяет эффективно использовать рабочий объем и поверхность теплообмена кристаллиэатора, так как часть кристаллиэатора работает как холодильник, где исходный ненасыщенный раствор охлаждается до температуры насыщения, не устраняет спонтанного эародынеобразования, что приводит к получению мелкодисперсного неоднородного по размерам кристаллов продукта.

Цель изобретения вЂ” повышение эффективности процесса кристаллизации, а также получение однородных кристаллов.

Укаэанная цель достигается тем, что в исходный раствор перед подачей его в кристаллиэатор добавляют суспенэию, отбираемую иэ промежуточной зоны кристаллиэатора, причем температура добавляемой суспензии определяется по формуле

841636 а ее количество по формуле (бо- ),Р,-+P

Р 5о.рт Р (2) (м /ч), где а, в вЂ” параметры кривой растворимости крист аллизуемой сомас.доля/град; мас.доля;

G вЂ” количество исходного раствора, кг/ч; 10 температура исходного раствора, C, концентрация твердой фазы в смеси, поступающей в кристаллизатор, мас. Ъ; 15 концентрация исходного раствора, мас. доля; у р вЂ” плотности твердой фазы и мат точного раствора суспензии, отбираемой из промежуточной зоны кристаллизатора, кг/м.

При таком ведении процесса в кристаллизатор поступает суспензия с заданной концентрацией крист аллов, причем пересыщение маточного раствора указанной суспензии близко или равно нулю. Охлаждение такой суспенэии в кристаллизаторе проточного типа озволяет эффективно испольэовать его рабочий объем и поверхность теплообмена, предотвратить спонтанное заро- 30 дышеобраэование и получить крупнокристаллический, однородный по размерамм кри ст аллов продукт.

Предлагаемлй способ может быть осуществлен устройством новой кон- 35 струкции, включающим, например, дисковый кристаллизатор, из промежуточной зоны которого отбирается суспензия для добавления к исходному ненасыщенному раствору. 40

Отличие устройства, поз воляющего осуществит ь новый способ, состоит в том, что кристаллиэатор снабжен внешним контуром циркуляции суспензии, содержащим циркуляционный насос, измерители плотности и пересыщения сме- 45 си исходного и маточного растворов, регулятор и регулирукщий клапан, при этом измерители соединены с входом регулятора, выход которого соединен с регулирующим клапаном. 50

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления способа.

Устройство состоит из дискового кристаллизатора 1, насоса 2, пере- 55 ливного фонаря 3, измерителей 4 и 7 плотности и пересыщения смеси исходного и маточного растворов, соединенных с входом регулятора 5, выход которого соединен с регулирукщим клапаном 6.

Способ осуществляется следукщим образом.

Исходный ненасыщенный раствор перед введением в кристаллизатор 1 смешивают с суспензией, отбираемой иэ промежуточной зоны кристаллиэатора насосом 2, и полученную смесь, содержащую большое число мелких кристаллов, на поверхности которых снимается пересыщение, создаваемое при охлаждении смеси в кристаллизаторе послеI довательно пропускают через все междисковые полости, охлаждая ее через поверхность теплообмена до конечной температуры хладоносителем, который движется по каналам дисков в противотоке с указанной смесью, и далее обычным путем через переливной фонарь 3 отводится на дальнейшую переработку. При отклонении от заданных з начений пересыщения смеси исходного и маточного растворов и концентрации твердой фазы в суспензии, поступающей в кристаллизатор, измерители 4 и 7 плотности и пересыщения воздействуют на регулятор 5, который через регулирующий клапан 6 изменяет количество суспензии, отбираемой из промежуточной эоны кристаллизатора.

Пример. Использование способа для кристаллизации КС1 из водного раствора.

Исходные данные: а=0,0014 мас.доли/ град; в=0,23 мас.доли; G=100 кг/ч, с, =100О С, Ф =3,525 масс, Ъ, х =О, 349 мас.доли; у =1988 кг/м; D =

1185 кг/м.

Промежуточную зону кристаллиэатора, из которой отбирают суспензию, до,бавляемую к исходному раствору, находят по температуре указанной суспензии, определяемой по Формуле (1)

2 I() > oоo 1 о,ъач)1 „, о -1оо=Ъб с

o oo14 1оо вЂ” Ъ,525 ) а количество укаэанной суспенэии по формуле (2 ) ((50-Ъ 525) 1989- 525 ИЬБ ъ,ч

5О 198& МЕ5

В результате осуществления нового способа средний размер кристаллов продукта составил 325 мкм против

90 мкм, получаемого известным способом, а производительность кристаллизатора увеличилась на ЗОЪ.

Предлагаежай способ крист алли э ации . и устройство для его осуществления за счет рационального использования рабочего объема и поверхности теплообмена кристаллиэатора, интенсификации процесса крист аллиэ ации и получения более крупного и однородного кристаллического продукта позволяет получить экономический эффект не менее 10-15 тыс.р в год на 1 аппарат.

841636

Формула изобретения

25 (SO- Р) -Я

ыор р (м ц) I

ИИПИ Заказ 4951/1 раж 706 Подписное

1. Способ из о гидри че ской кри ст аллизации растворов солей с прямой растворимостью, включающий подачу исходного ненасыщенного раствора в непрерывно действующий охладительный крис5 таллизатор, охлаждение указанного раствора до температуры кристаллизации и выгрузку кристаллов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса з а счет повышения степени теплообмена и получения однородных кристаллов, в исходный раствор перед подачей в кристаллиз атор добавляют суспензию, отбираемую иэ промежуточной зоны кристаллиэато- 15 ра. ,2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ,и и с я тем, что температура добавляемой суспензии определяется по формуле 20 = вЂ” ((1- ь)- = ) - 1., Рс), а ее количестве по формуле где а, в вЂ” параметры кривой раство30 . римости кристаллизуемой соли, мас. доля/град мас. доля, G вЂ” количество исходного растP вора, кг/ч;

t вЂ” температура исходного

P раствора,оС; ф вЂ” концентрация твердой фазы в смеси, поступающей в кристаллизатор, мас.Ъ °

Xp вЂ” концентрация исходного раствора, мас.доли, 0 П вЂ” плотности твердой фазы т г и маточного раствора суспензии, отбираемой из промежуточной зоны кристаллизатора, кг/м

3. Устройство для осуществления способа по п.1, включающее дисковый кристаллиэатор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено внешним контуром циркуляции суспензии с циркуляционным насосом.

4. Устройство по п. 3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено измерителями плотности и пересыщения смеси исходного и маточного растворов, регулятором и регулирукщим клапаном, при этом измерители соединены с входом регулятора, выход которого

r соединен с регулирующим клапаном.

Источники информации принятые во внимание при эксйертизе

1. "Химическое машиностроение", 1961, Р 6 (прототип).

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4J

Способ изогидрической кристаллизациирастворов солей c прямой растворимостьюи устройство для его осуществления

Кристаллизатор непрерывного действия // 831137

Кристаллизатор вальцовый // 827095

Кристаллизатор // 820019

Устройство для автоматическогорегулирования работы кристаллиза-topa // 812345

Вакуум-аппарат для кристаллизациисахарсодержащего сиропа // 806762

Вакуум-аппарат для кристаллизациивеществ // 806761

Кристаллизатор вальцовый // 806054

Абсорбер-кристаллизатор // 806053

Кристаллизатор непрерывногодействия // 803949

Способ кристаллизации солей из растворов // 2102107

Способ получения высокочистых веществ // 2160795

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

Способ для извлечения органического соединения из растворов // 2184148

Изобретение относится к технологии кристаллизации органических соединений из содержащих их растворов

Вращающийся кристаллизатор с внутренним охлаждением // 2210424

Изобретение относится к химической и другим областям промышленности, где имеются процессы кристаллизации расплавленных продуктов

Способ получения пятиводного метасиликата натрия // 2213694

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

Способ разделения многоатомных спиртов, например, неопентилгликоля или этриола, и формиата натрия или кальция и установка для его осуществления // 2230729

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

Способ очистки нитрата уранила от продуктов деления и устройство для его осуществления // 2244966

Изобретение относится к области радиохимической промышленности

Способ очистки нитрата уранила от продуктов деления и устройство для его осуществления // 2268510

Изобретение относится к области переработки отработавшего ядерного топлива

Способ и устройство для непрерывной кристаллизации жидкостей путем замораживания // 2278717

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

Аппарат для получения кристаллических веществ // 2287354

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