КРИСТАЛЛИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к химической технологии, в частности к аппаратам для сгущения растворов, очистки от примесей растворов, расплавов солей, металлов кристаллизацией при их охлаждении.

Известен кристаллизатор, cодержащий корпуc теплообменники, перемешивающий элемент со щетками для очистки поверхности корпуса от закристаллизовавшейся массы, системы подвода исходного теплоносителя и хладоагента и отвода суспензии охлажденного теплоносителя и хладоагента.

Недостаток устройства сложность конструкции, возможность забивания подвижных элементов и отложение на теплообменниках кристаллической массы, ухудшение теплообмена и снижение скорости кристаллизации, энергоемкость.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус с мешалкой, холодильник, системы подвода исходного теплоносителя и хладоагента. Мешалка снабжена скребками или щетками для очистки поверхности корпуса от кристаллической массы.

Недостаток устройства возможность забивания закристаллизовавшейся массой перемешивающих элементов и отложения ее на теплообменной поверхности, образование застойных зон, что ухудшает теплообмен, понижает скорость кристаллизации, необходимость очистки, энергоемкость.

Задачей настоящего изобретения является создание кристаллизатора с наименьшим потреблением энергии, при этом устройство обладает повышенной надежностью и более простой конструкцией при меньшем весе.

Поставленная задача достигается тем, что кристаллизатор содержит горизонтальный цилиндрический корпус, перемешивающий элемент, патрубки для подачи и вывода исходного раствора и суспензии, при этом кристаллизатор снабжен штоком, установленным в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, эластичным рукавом, один конец которого прикреплен к корпусу и камерам, расположенными на противоположных концах корпуса, одна из которых имеет патрубки для подачи и вывода рабочего агента и в ней установлен приводной барабан с навитым на нем вторым эластичным рукавом с тором, при этом свободный конец рукава пропущен через центральную часть тора, отогнут и прикреплен по периметру корпуса, а вторая камера имеет средства охлаждения корпуса камеры и отверстие с уплотнением для прохода штока, при этом патрубки подачи и вывода исходного раствора и суспензии расположены на эластичном рукаве, закрепленном на штоке.

На чертеже показан кристаллизатор.

Кристаллизатор содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1. Левый открытый конец корпуса 1 по периметру прикреплен к отверстию (не показано) герметичной камере 2, внутри которой смонтирован приводной реверсивный барабан 3. К барабану 3 прикреплен гибкий рукав 4, свободный конец которого пропущен сквозь сердцевину тороидального элемента 5, отогнут и своей внутренней поверхностью прикреплен по периметру корпуса 1 вблизи места соединения корпуса 1 с камерой 2. К боковой поверхности 6 корпуса 1 прикреплена камера 7. Кристаллизатор содержит шток 8, представляющий собой металлическую болванку, в исходном положении располагающийся в камере 7. На чертеже показано крайнее левое положение штока 8. Камера 7 оснащена холодильником 9. К штоку 8, к правому его концу, прикреплен второй рукав 10, плотно охватывающий (как чулок) шток 8. Свободный конец второго рукава 10 отогнут и своей внутренней поверхностью прикреплен к корпусу 1 вблизи правой его боковой поверхности. Рукав 10 образует в корпусе 1 полость 11, сообщающуюся с системами 12 подачи раствора и 13 удаления суспензии охлажденного раствора. Раствор из полости 11 не перетекает в полость камеры 7 благодаря предусмотренному уплотнению 14. Камера 2 и полость, образованная рукавом 4 сообщаются с системой 15 подачи и удаления рабочего агента под давлением.

Кристаллизатор работает следующим образом.

В исходном положении шток 8 размещается в полости камеры 7, где охлаждается холодильником 9. Системой 12 подают раствор в полость 11. Рукав 10 растягивается, перемещаясь в корпусе 1 влево, увлекая за собой охлажденный шток 8. Рукав 4 при этом навивается на барабан 3. Как только шток 8 займет крайнее левое положение, подачу раствора прекращают и включают систему 13 удаления суспензии охлажденного раствора, систему 15 подачи рабочего агента под давлением. Рукав 4 перемещается вправо, выталкивая шток 8, рукав 10, что обеспечивает более быстрое удаление суспензии из полости 11. Тороидальный элемент 5 позволяет центрировать рукав 4, что важно для предохранения его от повреждения штоком 8. Шток 8 занимает крайнее правое положение. Включают систему 12 подачи раствора, систему 15 удаления рабочего агента. Включают привод барабана 3, навивая на него рукава 4, цикл повторяется.

В прототипе большой расход электроэнергии вызван непрерывной работой мешалки. В заявляемом устройстве электроэнергия потребляется приводом барабана 3, который работает периодически. Мешалка в заявляемом устройстве отсутствует. В ней нет необходимости, поскольку полость 11 выполнена из гибкого рукава 10, имеет переменный объем. Если необходимая степень кристаллизации раствора не достигнута за один ход штока 8, включая-выключая привод барабана 5, систему 15 подачи и удаления рабочего агента добиваются колебательных движений рукава 10 со штоком 8, в процессе которых и достигается перемешивание раствора в полости 11.

Использование: кристаллизационная техника.Сущность изобретения заключается в том, что устройство имеет охлаждаемый шток, перемешивающий элемент в виде рукава, охватывающего шток, полость рукава сообщена с системой подвода исходного раствора и отвода суспензии. Движение штока осуществляется рукавом, который имеет возможность перемещаться, и полость которого сообщена с системой подачи и отвода рабочего агента. 1 ил.

КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащий горизонтальный цилиндрический корпус, перемешивающий элемент, патрубки подачи и вывода исходного раствора и суспензии, отличающийся тем, что кристаллизатор снабжен штоком, установленным в корпусе с возможностью возвратно-поступательного движения, эластичным рукавом, один конец которого закреплен на штоке, а второй прикреплен к корпусу и камерам, расположенным на противоположных концах корпуса, одна из которых имеет патрубки для подачи и вывода рабочего агента и в ней установлен приводной барабан с навитым на нем вторым эластичным рукавом с тором, при этом свободный конец рукава пропущен через центральную часть тора, отогнут и прикреплен по периметру корпуса, а вторая камера имеет средства охлаждения корпуса камеры и отверстие с уплотнением для прохода штока, при этом патрубки подачи и выхода исходного раствора и суспензии расположены на эластичном рукаве, закрепленном на штоке.