Вакуум-кристалізатор

союз СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН В 01 D 9/Q2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) (22) (*6) 3377890/23-26 07.01.82 3 0 . Q 7 . 8 3 . Бюл. W 28 (72) В.А.Бондарь и П.М.Кальченко -',/ (53) 66.065.52(088.8) (56) 1. Матусевич Л.Н; Кристаллизация из растворов в химической промышленности. М., "Химия", 19^8, с.211212, рис. 101 и 102. 2.Бэмфорт А.В. Промышленная кристаллизация. М., "Химия", 1969, с,85 (прототип). (5і») (57) ВАКУУМ-КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий корпус, испаритель, централь ную циркуляционную трубу, устройство для циркуляции суспензии, распо- , ложечное внутри трубы и снабженное приводом, коллектор с форсунками расположенный в верхней части корпуса, переливное устройство, гидравлический затвор, штуцеры для подвода исходного раствора,, отвода суспензии и вторичного пара, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и повышения качества . • продукта, устройство для циркуляции выполнено в виде поршня, имеющего отверстия и снабженного установлен- ' ной над ним на его штоке дисковой заслонкой. § S 30 1 1031^8 Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к вакуум-кристаллизаторам, применяемым в химической лромышленности для кристаллизации из растворов органических 5 и неорганических веществ. Известен вакуум-кристаллизатор для получения кристаллического продукта,состоящий из корпуса (кристаллорастителя), насоса для циркуляции 10 раствора, циркуляционных труб, штуцеров для подвода раствора, отвода вторичного пара и суспензии[1 j. Недостатком данного кристаллизатора является то, что в процессе is циркуляции суспензии в замкнутом контуре происходит измельчение кристаллов лопастями насоса. Кроме того, горячий насыщенный раствор, смешанный с суспензией, бустро попадает в зону 20 кипения, где резко охлаждается, что приводит к образованию большого количества центров кристаллизации, поскольку кристаллы, находящиеся в растворе, не успевают снять все пе- 25 ресыщение пропорционально изменению температуры. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вакуум-кристаллизатор Свенсона типа 30 "ДТБ", состоящий из закрытого сосу• да с внутренней перегородкой, образующей отстойную камеру. В центре аппарата проходит вертикальная, несколько расширяющаяся кверху цирку35 ляционная труба. Мешалка с нижним или верхним приводом установлена по центру кристаллизатора в нижней части циркуляционной трубы. Она обеспечивает осевое движение потока [2J. 40 Вакуум-кристаллизатор Свенсона позволяет получить более качественный продукт по гранулометрическому составу, однако такие недостатки как измельчение кристаллов лопастями циркуляционного насоса и образова- 4 5 ние центров кристаллизации в зоне кипения раствора имеют место и в этом вакуум-кристаллизаторе. Цель изобретения - повышение производительности кристаллизатора за 50 счет интенсификации тепломассообмена и повышение качества продукта. Указанная цель достигается тем, что в вакуум-кристаллизаторе, включающем корпус, испаритель, централь- 55 ную циркуляционную трубу, устройство для циркуляции суспензии, расположенное внутри трубы и снабженное при водом, коллектор с форсунками, расположенный в верхней части корпуса, переливное устройство, гидравлический затвор, штуцеры для подвода исходного раствора, отвода суспензии и вторичного пара, устройство для циркуляции выполнено в виде поршня, имеющего отверстия и снабженного установленной над ним на его штоке дисковой заслонкой, і Кроме того, проходные сечения торцов циркуляционной трубы составляют 0,2-0,5 ее диаметра. На фиг.1 изображен вакуум-кристаллизатор, продольный разрез; на фиг.2 - поршень без переточных отверстий; не фиг. 3 - поршень, снабженный переточными отверстиями и подвижно установленной дисковой заслонкой, закрывающей переточные отверстия в состоянии движения поршня вверх; на Лиг.4 - то же, при движении его вниз. Вакуум-кристаллизатор включает корпус 1, циркуляционную трубу 2 с поршнем 3 для создания перемешивания суспензии внутри кристаллизатора, переливное устройство * для поддержа4 ния заданного уровня раствора внутри кристаллизатора, водяной затвор 5, привод 6, трубопровод 7 для отбора суспензии из нижней части корпуса 1, трубопровод 8 для соединения пе| реливного устройства h с водяным зат вором 5, трубопровод 9 для соединения полости вакуум-кристаллизатора с полостью переливного устройства, штуцер 10 для подвода исходного раствора, штуцер 11 для отвода вторичного пара, штуцер 12 для отвода осветленного маточного раствора, штуцер 13 для отвода суспензии на переработку, штуцер 14 для подвода промывочной жидкости. Внутри корпуса 1 предусмотрены коллектор 15 с форсунками 16 для орошения стенок корпуса конденсатом и кольцевая коническая обечайка 17, расположенная концентрично конусной части корпуса, при этом в верхней части соединенная с корпусом 1, образуя отстойную камеру для отвода осветленного маточного раствора. Водяной затвор 5 снабжен штуцером 18 для соединения с атмосферой. В верхнем и нижнем торце циркуляционной трубы 2 предусмотрены сопла 19 и 20 для создания скорости истечения струи раствора из циркуляцион З 1 ОЗТЙ8 « ной трубы. Штуцер 21 предназначен теле и ростом кристаллов за счет 4 для соединения испарителя с вакуумснятия пересыщения. При этом на системой. стенки испарителя летят брызги растДля создания замкнутого контуоэ вора, которые способствуют быстрой Циркуляции раствора внутри кристалинкрустации стенок испарителя. Для лизатора поршень 3 f фиг.З и k) может предотвращения инкрустации периоди- . быть выполнен с переточными отверчески включаются форсунки 16, котостиями 22 и дисковой заслонкой 23, рые разбрызгивают конденсат на стенустановленной на штоке 2^ поршня 3, ки испарителя, смываа инкрустацию. закрывающей отверстия 22 при движе10 нии поршня вверх (фиг.3' и открыВ процессе кипения раствора обравающей переточные отверстия при двизуется вторичный пар, который через жении поршня 3 (фиг.**) вниз. штуцер 11 отводится на конденсацию, Вакуум-кристаллизатор работает а после конденсации в виде жидкой следующим образом. 15 фазы подводится через штуцер 1 ^ и Горячий насыщенный раствор через коллектор 15 к форсункам 16 для штуцер 10 подается в корпус 1 до пеорошения стенок испарителя. релива его через переливное устройство k} затем включается привод 6, Предлагаемая конструкция вакуумкоторый совершает возвратно-постукристаллизатора позволяет получить 20 пательное движение поршня 3, помещен' бог _ качественный продукт за смет ного внутри циркуляционной трубы 2, того, что в ней отсутствует механипри этом испаритель находится под ческое измельчение кристаллов и сам разрежением. В процессе возвратнопроцесс снятия пересыщения происпоступательного движения поршня 3 ходит медленно, в результате чего 25 раствор, находящийся в корпусе, сов основном пересыщение снижается вершает в обратно-посту па тельное* ( кристаллами, находящимися в растворе движение или фиг,3 и k пульсируюпри минимальном образовании новых щее в одном направлении по замкнуцентров кристаллизации. тому контуру медленно охлаждаясь до 30 заданной температуры. При этом проПри работе Hd растворах с малой исходит зарождение и рост кристалвязкг и можно рекомендовать констлов во всем объеме кристаллизатора. рукцию моршня, показанною на с и 2 Ъг После появления твердой фазы в растворе кристаллизатор переводится на непрерывный режим работы. Для этого включается подача исходного горячего раствора. Одновременно вклю чается в работу переливное устройство k и штуцер 12 для отвода осветленного маточного раствора. В процессе работы кристаллизатора количество подводимого горячего концентрированного раствора равно сумме отводимой суспензии и осветленного маточного раствора, чем обеспечивается постоянный уровень раствора в испарителе. Работа кристаллизатора сопровождается кипением раствора в испари создающую пульсирующее перемешивание раствора во всем объеме кристаллиза • > 35 тора за счет создания возвратно-поступательного движения раствора ь цир~ куляционной трубе, который выбрасывается в корпус кристаллизатора через верхнее и нижнее сопла В і ом слу40 чае, когда раствор ьнзкии и обладает большой инерционностью, для улучшения его перемешивания во всем объеме кристаллизатора можно рекомендовать конструкцию поршня с переточны45 ми отверстиями в поршне, как показано на фиг.З и kt позволяющую созда~ вать однонаправленное движение раствора по замкнутому контуру внутри корпуса кристаллизатора. fit 21 19 У/УУ// фиг і 1031^8 22 фиг 1 фиг 5 Редактор В.Петраш Составитель И.Ненашева Техред М.Костик Корректор А. Тяско Заказ 5257/2 Тираж 688 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. h/$ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, U