КРИСТАЛЛИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к химической технологии, а именно, к аппаратам для регулирования концентрации солей, удаления примесей из растворов солей, расплавов солей, металлов кристаллизацией при их охлаждении.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус, холодильник, перемешивающее устройство, штуцеры для подвода исходного раствора и хладоагента и отвода суспензии охлажденного теплоносителя и хладоагента [1]
Недостатки кристаллизатора: большие металло- и энергоемкость, возможность забивания кристаллической массой перемешивающих элементов.

Известен кристаллизатор Свенсона-Уокера, принятый за прототип, представляющий собой корыто с полицилиндрическим днищем. Снаружи к корыту приварена водяная рубашка. У днища установлена горизонтальная спиральная мешалка, которая служит как перемешивающим, так и транспортирующим элементом [2]
Недостатки прототипа: постоянная поверхность теплообмена, возможность забивания кристаллической массой перемешивающих элементов и отложение ее на теплообменной поверхности, что ухудшает теплообмен и снижает скорость кристаллизации, а также высокая энергоемкость.

Целью изобретения является повышение производительности, снижение энергоемкости.

Сущность изобретения заключается в том, что кристаллизатор, содержащий корпус, сообщающийся с системами подвода раствора и отвода готового продукта, перемешивающий элемент, наружный холодильник, снабжен системой подвода-отвода рабочего агента, сообщающейся с ней камерой, в которой на приводном реверсивном полом валу установлен барабан, а перемешивающий элемент выполнен в виде рукава, один конец которого закреплен на барабане, а другой на корпусе с образованием полости, сообщающейся с камерой, а корпус сообщен с системой подвода раствора посредством полого вала и рукава.

На чертеже изображен предлагаемый кристаллизатор, общий вид.

Кристаллизатор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, охлаждаемый снаружи холодильником 2. Слева к корпусу 1 прикреплена камера 3. Внутри камеры 3 смонтирован приводной реверсивный барабан 4 на полом валу 5. К барабану 4 прикреплен и навит на него гибкий рукав 6. Свободный конец 7 рукава 6 пропущен из камеры 3 в корпус 1, отогнут и своей внутренней стороной по периметру с помощью кольца 8 и замка 9 прикреплен к корпусу 1 вблизи соединения корпуса 1 с камерой 3. Отогнутый рукав 6 образует в корпусе 1 полость 10, сообщающуюся с полостью камеры 3. Исходный раствор подводится системой 11 через трубу 12, вал 5, рукав 6 в корпус 1. Готовый продукт отводится системой 13. Полость камеры 3 сообщается с системой 14 подачи рабочего агента под давлением.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Системой 14 подают в камеру 3 рабочий агент под давлением. Рукав 6 при этом свивается с барабана 4, занимает крайнее правое положение и, прикасаясь к стенкам корпуса 1, охлаждается. Удаляют рабочий агент системой 14, а системой 11 подают раствор, который протекает по трубе 12, полому валу 5, охлажденному рукаву 6 и, сжимая рукав 6, попадает в корпус 1, где окончательно происходит процесс кристаллизации. Прекращают подачу раствора, включают привод барабана 4 и навивают рукав 6 на барабан. Подают системой 14 рабочий агент под давлением, открывают систему 13. Рукав 6, сматываясь с барабана 4, перемещается вдоль стенок корпуса 1, охлаждаясь, а своей внутренней полостью рукав 6, выворачиваясь, перемешивает раствор в центральной части корпуса 1, вытесняет раствор из своей полости к стенкам корпуса 1. Готовый продукт удаляется системой 13. Затем охлажденный рукав 6 навивают на барабан 4, закрывают системы 13 и 14, а систему 11 открывают, и цикл повторяется.

Таким образом, гибкий рукав обеспечивает транспортирование раствора, перемешивание его в процессе кристаллизации, увеличивает поверхность теплообмена, а это повышает производительность кристаллизатора. Кристаллизатор менее металлоемок, чем существующие.

Использование: кристаллизация растворов. Сущность изобретения: перемешивающий и транспортирующий элемент выполнен в виде эластичного рукава, один конец которого закреплен на корпусе, а другой - на приводе, выполненном в виде барабана, размещенного в герметичной камере. 1 ил.

КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащий охлаждаемый корпус, перемешивающий и транспортирующий элемент и систему подвода и отвода раствора, хладагента и готовой продукции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, снижения энергоемкости, он снабжен присоединенной к корпусу герметичной камеры с системой ввода и вывода в нее рабочего агента и размещенным в ней на полом приводном валу реверсивным барабаном, а перемешивающий и транспортирующий элемент выполнен в виде эластичного рукава, один конец которого закреплен на барабане, а другой на корпусе с образованием полости, сообщающейся с камерой, а система подвода раствора посредством полого вала и рукава сообщена с корпусом.