Кристаллизатор Советский патент 1983 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к аппаратам для кристаллизации из раствора например, при получении пищевых кислот, и может быть использовано также в качестве декомпозеров при обработке гидратных пульп.

Известен аппарат для обработки кристаллических суспензий, содержащий цилиндрический корпус, коническое днище, крышку, комбинированное перемешивающее устройство, состоящее из гребкового устройства, расположенйого на полом валу с приводом, и эрлифтного перемешивающего устройства, воздуховод с запорным клапаном,,реле-переключатель, соединенный с приводом мешалки и клапаном воздуховода , технологические штуцеPbitlJ.

Однако в известном аппарате, недостаточно интенсивное перемешивание кристаллической суспензии в реакционном объеме, малая интенсивность теплообмена через поверхность корпуса, отсутствие поочередного использования механического и воздушного перемешивания реакционной масСЬ..

Цель изобретения - снижение энергозатрат на перемешивание, интенси- .

фикацил теплообмена и улучшение качества готового продукта.

Поставленная цель достигается тем, что кристаллизатор, вклк;чающий цилиндрический корпус, мешалку с полым валом, эрлифтное перемешивающее устройство для ввода газа, ВОЗДУХОВ.ОД с запорным клапаном,и реле переключатель , соединенный с приводом ме10шалки и клапаном воздуховода снабжен контактами, расположенными на валу и взаимодействующими с реле-переключателем, и шарнирно зaкp, на валу пластиной с установленным

15 на ней ключом при этом эрлифтное устройство установлено на расстоянии от и соединено с ним.

На чертеже представлен кристаллизатор, общий вид.

20

Кристаллизатор включает корпус 1 с теплообменной рубашкой 2, коническим днищем 3, крьийкой 4, мешалку 5, расположённую на полом валу 6, эрлифтное перемешивающее устройство

25 7, соединенное с валом 6 и вращающееся вместе с ним, устройство 7 для ввода газа в полый вал 6 или непосредственно в эрлифтное устройство 8, привод 9 для приведения во

30 вращение мешалки 5, воздуховод 10--с запорным клапаном 11, снабженным механическим приводом, реле-переключатель 12, осуществляющий переключение питания на привод 9 мешалки или механический привод клапана 11 воздуховода 10, контакты 13 релепереключате йя, расположенные на валу шарнирно за|«реп7|енной на валу пластиной 14, .jja которой установлен ключ 15, взашйодействующий с контактами 13, патрубок 16 для ёвода раствора и патрубок 17-для слива суспензии, Аппарат работает следующим образом., Горячий раствор через патрубок 16 загружается а-аппарат. В рубашку 2 корпуса 1 подается хладагент. Включается привод 9 мешалки 5. Для интенсификации теплообмена используется высокооборотная мешалка По мере охлаждения раствора его вязкость увеличивается. Пластинка 14 закреплена относительно вала 6 шар|Нирно и расположена под углом к горизонтальной плоскости в на..равлении вращения мешалки, т.е. на пластину 14 действует подъемная сила, которая зависит от вязкости раствора. Когда раствор охладится до заданной температуры, т.е. достигнет определенной величины вязкости, сила сопротивления движению пластины 14 возрастает до величины, превышающей сопротивление в шарнирном узле для его верти кального перемещения. Ключ 15 замкне верхнюю пару контактов 13, расположенных на валу 6. Сигнал поступит в реле-переключательс12. Сработав, реле-переклточатель отключит питание, поступающее на привод 9 и приведет в действие механизм клапана 11. Клапан откроется и в эрлифтное перемешивающее устройство 8 начнет поступать во дух. Если устройство 8 смонтировано заодно с валом б, то устройство 7 дл ввода газа расположено на крышке, и воздух из воздуховода 10 через устройство 7 поступает в полый вал б и оттуда в эрлифтное устройство 7. В этот период перемешивание раствора в аппарате осуществляется только с помощью воздуха, транспортирующего раствор по устройству 7 в верхнюю часть аппарата. Такое перемешивание обеспечивает взвешивание образующихся кристаллов. Кристаллы имеют больШУЮ плотность чере: маточный раствор, поэтому они осаждаются под действием сил гравитации. Пластина 14 после остановки мешалки принимает горизонтальноеположение. Образующие ся кристаллы осаждаются на пластину и после накопления их определенноймассы пластина проворачивается в шар нире, замыкая нижнюю пару контактов 13. Сигнал поступает в реле-переключатель 12. Сработав, реле-переключатель приводит в действие механизм запорного клапана, прекращая подачу воздуха в эрлифтное устройство, и включает привод мешалки. Кристаллы набегающим потоком смываются с пластины 14. Теплообмен между раствором и стенкой возрастает. В дальнейшем аппарат может работать в одном из двух режимов: при постоянно включенной мешалке, в этом случае реле переключатель блокируется от переключения питания, или при поочередном перемешивании раствора мешалкой и воздухом, т.е. ключ 15 замыкает последовательно то одну, то другую ijapy контактов. Режим работы аппарата на третьей стадии кристаллизации завис,ит от степени пересыщения раствора, теплоты фазового превращения, свойства адгезии кристаллов к конструкционным материалам и т.п. Следует отметить, что перемешивание воздухом менее энергоемко, и режим осаждения кристаллов в этом случае спокойный, ламинарный, что благоприятно сказывается на размерах кристаллов и качестве готового продукта. Работа кристаллизатора поясняется на примере кристаллизации раствором лимонной кислоты. Раствор подают в кристаллизатор при 70-80с. Охлаждают до , что соответствует началу образования центров кристаллизации. Вязкость раствора при этом возрастает примерно в 4 раза. Пластинчатый сектор выполнен из диэлектрика (полиформальдегида), KOH-I такты и ключ релетпереключателя - из нержавеющей ста,ли. Контакты смонтированы на колодке из материала-диэлектрика. Провода от контактов, помещенные во фторпластовую оболочку, соединяют с контактными кольцами, по которым скользят угольные щетки. Электрический сигнал напряжением 12В поступает от трансформатора на специально Сконструированное релепереключатель. При замыкании верхних контактов электродвигатель привода отключается от питания и срабатывает привод клапана, установленного на воздушной линии. После- осаждения .определенной массы кристаллов на секторе замыкается вторая пара контактов и происходит обратное переключение питания, При этом в релепереключателе срабатывает блокирот вочное устройство, прекращающее поступление электротока к контактам, расположенным на валу. Это сделано для того, чтобы в дальнейшем мешалка работала постоянно,иначе на мешалке и теплообменной поверхности образовывается кристаллов.