Вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем

 

Союз Советских

" 8S0800

ОПИСАНИЕ

ИЗО6Р ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.79 (21) 2786012/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень ¹ 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (51) М. Кл.з

В QI 0 9 02

1Госкдарстееиный комитет по делам изобретений и открытий (53) Ъ Jli 66.06о 52 (088.8) (54) ВАКУУМ-КРИСТАЛЛ ИЗАТОР

С ПСЕВДООЖИЖЕННЫМ СЛОЕМ

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к вакуум-кристаллизаторам с псевдоожиженным слоем, применяемым в химической промышленности для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ.

Известен вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным (взвешенным) слоем, применяемый для получения крупнокристаллического продукта состоящий из герметичного корпуса (кристаллорастителя), испарителя для создания перенасыщения раствора, насоса для циркуляции раствора, циркуляционных труб и отстойника для мелких кристаллов (1).

Недостатками вакуум-кристаллизатора являются недостаточно высокие производительность кристаллизатора и качество продукта вследствие низкой эффективности тепломассообмена.

Целью изобретения является повышение производительности кристаллизатора и качества продукта за счет интенсификации тепломассообмена, а также повышение однородности гранулометрического состава.

Цель достигается тем, что вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, включающий герметичный корпус, испаритель с центральной трубой, насос н трубопроводы для циркуляции крлсталлизуемого раствора, штуцеры для ввода исходного раствора и вывода суспензии осветленного маточного раствора и вторичного пара, снабжен расположенной в нижней части корпуса коаксиально центральной трубе цилиндрической обечайкой с конусной перегородкой в ее верхней части, торец которой закреплен на корпусе, и устройствам для турбулнзации псевдоожиженного слоя, н0 при этом испаритель расположен в корпус

Вакуум-кристаллизатор целесообразна снабдить штуцером для ввода газа, расположенным на корпусе под конусной перегородкой.

15 Устройство для турбулизацин целесообразно выполнить в виде глухих полых трубчатых элементов, установленных горизонтально и равномерно на центральной трубе.

Желательно также, чтобы площадь. кольцевого сечения между испарителем и корпусом была бы больше площади кольцевого сечения между цилиндрической обечайкой и корпусом.

На чертеже изображен предлагаемый; вакуум-кристаллизатор.

Вакуум-кристаллизатор включает герметичный корпус 1 с установленным в нем испарителем 2 с центральной трубой 3, назо сос 4 с трубопроводами 5 и 6 для обеспе5

i15

65 чения циркуляции кристаллизуемого раствора между корпусом 1 и испарителем 2, штуцер 7 для ввода исходного раствора, штуцер 8 для вывода суспензии, штуцер 9 для вывода смеси исходного и осветленного маточного растворов, штуцер 10 для ввода указанной смеси в испаритель 2, штуцер 11 для вывода вторичного пара, штуцер 12 для соединения вакуум-кристаллизатора с источниками газа (воздуха) равного давления, создающими пульсации псевдоожиженного слоя, и переливной фонарь 13 для отвода избыточного количества осветленного маточного раствора.

Фонарь 13 снабжен штуцером 14 для соединения его с трубопроводами 15 отвода вторичного пара и штуцером 16 для от вода осветленного маточного раствора из вакуум-кристаллизатора.

Открытая снизу кольцевая камера, расположенная-.в нижней части корпуса 1, об разована л@линдрической обечайкой 17, которая соединена с:этим кропусом конусной перего)едкой «$8< установленной в верхней части.фещйУЙ 1 7.

Устройство для турбулизации псевдоожиженного.слоя выпрлнено в виде непод.вижно закрепленных горизонтально и равномерно на трубе 3 глухих полых трубчатых элементов 19.

В корпусе 1 предусмотрен карман 20 для смешивания исходного раствора с маточнйм раствором.

Вакуум-кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий концентрированный исходный раствор поступает через штуцер 7 в карман 20 вакуум-кристаллизатора, где oii смешивается в определенном соотношении с осветленным маточным раствором, повы1иая его температуру и концентрацию. Насосом 4 полученная смесь по трубопроводам 5 и 6 подается в испаритель 2, где она охлаждается за счет адиабатического самоиспарения части растворителя на величину 0,2 — 2,0ОС.

Образовавшийся в испарите.ле 2 перенасыщенный раствор по трубе 3 поступает в нижнюю часть корпуса. При перемещении перенасыщенного раствора вверх он псевдоожижает находящиеся там кристаллы и отдает им перенасыщение, обусловливая процесс кристаллизации.

С целью повышения производительности кристаллизатора и качества кристаллического продукта псевдоожиженному слою со общают возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси (пульсации), при котором он, перемещаясь относительно неподвижно закрепленных на трубе 3 .элементов 19, расположенных горизонтально и равномерно заполняющих весь объем .псевдоожиженного слоя, труоулизируется. ,Это приводит к увеличению относительной скорости движения кристаллов и перенасыщенного раствора в слое, а следовательно, к интенсификации тепломассообмена между ними, повышению однородности гранулометрического состава кристаллов, находящихся в псевдоожиженном слое. При этом пульсирующий режим движения псевдоожиженного слоя достигаегся за счет периодической подачи газа (воздуха) разного давления в верхнюю часть кольцевой камеры через штуцер 12.

В процессе работы вакуум-кристаллизатора кристаллы и часть маточного раствора непрерывно отводятся через штуцер 8, а избыток осветленного раствора — через фонарь 13 и штуцер 16.

В процессе вакуумного охлаждения раствора в испарителе 2 образуется вторичный пар, который выводится через штуцер 11 в воздушную конденсационную систему.

Применение предлагаемого вакуум-кристаллизатора позволяет создать пульсацию псевдоожиженного слоя при одновременном исключении (или существенном ограничении) распространения пульсаций на раствор, находящийся в испарителе, достичь интенсивного перемешпвания гвердой и жидкой фаз в псевдоожиженном слое. При этом создаются наиболее благоприятные условия для роста кристаллов во всем объеме псевдоожиженного слоя за счет интенсификации в нем тепломассообмена и повышения однородности гранулометрического состава кристалла.

Формула изобретения

1. Вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, включающий герметичный корпус, испаритель с центральной трубой, насос и трубопроводы для циркуляции кристаллизуемого раствора, штуцеры для ввода исходного раствора и вывода суспензии осветленного маточного раствора и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности вакуум-кристаллизатора и качества продукта за счет интенсификации тепломассообмена, а также повышения однородности гранулометрического состава кристаллов, он снабжен расположенной в нижней части корпуса коаксиально центральной трубе цилиндрической обечайкой с конусной перегородкой в ее верхней части, торец которой закреплен на корпусе, и устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, при этом испаритель расположен в корпусе.

2 Вакуум-кристаллизатор по и. 1, отличающийся тем, что, он снабжен шту цером для ввода газа, расположенным на корпусе под конусной перегородкой.

3. Вакуум-кристаллизатор по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что устройство для турбулизации выполнено в виде глухих по860800

Составитель И. Ненашева

Техред М. Гайдамак

Редактор 3. Бородкина

Корректор P. Беркович

Заказ 6340

Изд. № 538 Тира>к 712

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлпсиолкома

5 лых трубчатых элементов, установленных горизотально и равномерно на центральной трубе.

4. Вакуум-кристаллизатор по п. 1, от.личающийся тем, что площадь кольцевого сечения между испарителем и корпусом больше площади кольцевого сечения

6 между цилиндрической обечай кой и корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

5 1. Л. Н. Матусевич. Кристаллизация из растворов химической промышленности.

«Химия». 1968, с. 207 — -210 (прототип).