Вакуум-кристаллизатор периодического действия Советский патент 1983 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к устройствамдля кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ, например, для выделения кристаллов сернокислого железа из растворов титанилсульфата в производстве пигментной двуокиси титана.

Известен вакуум-кристаллизатор периодического действия с перемешиванием раствора (суспензии , применяемый для получения однородного по размерам продукта, состоящий из корmiyca, верхняя часть которого является испарителем, мешалок пропеллерного типа для перемешивания раствора, конического днища для выгрузки суспензии D 1

Однако в известном вакуум-кристаллизаторе неэффективно., вертикальное перемешивание при уровне заполнения кристаллизатора (Н 7-8 м I, а следовательно прокипание п0и кристаллизации неполное и остается большим уровень неснятого пересьвдения, что ведет к образованию неоднородных по размерам кристаллов; мешалки пропеллерного типа .измельчают кристаллический продукт, так как частота вращения пропеллера составляет 500700 об/мин.

Наиболее близким к предлагаемому является вакуум-кристаллизатор пери одического действия, включающий корпус, испаритель, расположенный в его верхней части, центральную циркуляционную трубу с внутренним ROHтуром циркуляции раствора (суспензии ), в котором циркуляция осуществляется устройством для перемешивания с частотой вращения рабочего органа 160-170 об/мин, обеспечивая полное перемешивание раствора без существенного измельчения кристаллов. Кристаллизатор содержит также штуцеры ввода исходного раствора и вывода суспензии и вторичного пара.

В нижней части центральной циркуляционной трубы выполнены окна через которые осуществляется многократная циркуляция раствора в нижне части корпуса, способствующая получению более однородных по гранулометрическому составу кристаллов и обеспечивающая надежную вигрузку суспензии, при этом суммарное сечение отверстий рассчитывается по определенной формуле ,С2.

Однако в этом кристаллизаторе не обеспечивается надежность операции выгрузки крупнокристаллической суспензии, так при опускании уровня суспензии ниже отверстий, выполненных в циркуляционной трубе, происходит прекращение циркуляции суспензии и далее зачастую следует забивка кристаллами штуцера вывода суспензии; снижается производительность кристаллизатора из-за простоев при выполнении операции промывки штуцера вывода суспензии; повышаются энергозатраты, так как операция выгрузки суспензии должна осуществляться ПРИ, постоянно включенном приводе перемешивающего устройства.

Цель изобретения - увеличение производительности кристаллизатора, снижение энергозатрат и обеспечение надежной выгрузки суспензии.

Указанная цель достигается тем, что в кристаллизаторе, содержащем корпус, центральную циркуляционную трубу с расположенным в нижней ее части перемешивающим устройством, штуцеры ввода исходного раствора вывода суспензии и вторичного пара, корпус перемешивающего устройства снабжен коллектором со штуцером подачи газа и выполнен с каналами, расположенными на диаметре, меньшем диаметра .циркуляционной трубы, и соединенными с коллектором.

На фиго 1 изображен предложенный кристаллизатор, разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1.

Кристаллизатор включает герметичный корпус 1, верхняя честь которого является испарителем, центральную циркуляционную трубу 2, имеющую 3, с установленным в нижней части перемешивающим устройством с корпусом 5, образующую с корпусом внутренний контур циркуляции, корпус 5 перемешивающего устройства k снабжен коллектором 6, с каналами 7 распопоченными на равном расстоянии другот друга, штуцера ввода исходного раствора 8, вывода суспензии 9, вторичного пара 10 и подачи газа 11 . .

Кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий концентрированный исходны раствор через штуцер 8 загружается в кристаллизатор при абсо/тотном давлении в нем 0,1-0,12 кгс/см и вклюценном перемешивающем устройстве. Когда уровень раствора достигает окна 3 в центральной циркуляционной трубе, в нижней зоне кристаллизатора возникает циркуляция, которая способствует более эффективному охлаждению исходного раствора. При достижении раствором верхнего обреза циркуляционной трубы / в кристаллизаторе устанавливается рабочая циркуляция раствора. После окончания процесса кристаллизации суспемзию начинают сливать через штуцер вывода суспензии 9.. При достижении суспензией уровня верхнего обреза циркуляционной трубы 2 цирьсуляция в annapaте не прекращается за счет наличия jOKOH 3 в циркуляционной трубе. При опускании уровня суспензии ниже окон 3 циркуляция суспензии в кристаллизаторе поддерживается за счет подачи газа через .штуцер 1 Г в коллектор 6 и далее, через каналы 7. Это обеспечивает на|дежную выгрузку суспензии, причем выгрузка суспензии может осуществляться при отк/ючении привода перемешиваюи(его устройства k. За-.счет выполнения в корпусе пере мешивающего устройства каналов, соединенных с коллектором снабженным штуцером для подвода газа в кристаллизатор, при барботаже газа через крупнокристаллическую суспензию кристаллы в ней поддерживаются во взвешенной состоянии, что исключает забивку ими штуцера вывода суспензии. Кроме того, так как каналы расположены на диаметре, меньшем диаметра Циркуляционной ;трубы, исключается завал кристаллами рабоче го органа перемешивающего устройства, что облегчает его пуск в при выполнении загрузки исходного раствора в кристаллизатор. Операция выгрузки крупнокристаллической суспензии может быть осуществлена при отключенном приводе перемешивающего устройства, что снижает энергозатраты на проведение указанного процесса. Подача газа в кристаллизатор сокращает время операции выгрузки сус.пензии, что, как и уменьшение простоев аппарата при промывке, уееличивает его производительность.

ВАКУУМ-КРИСТАЛЛИЗАТОР ПЕРИОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий корпус центральную циркуляционную трубу с расположенным в ее нижней части перемешивающим устройством с корпусом, штуцеры ввода исходного раствора, вывода суспензии и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, снижения энергозатрат и обеспечения надежной выгрузки суспензии, корпус перемешивающего устройства снабжен коллектором со штуцером подачи газа и выполнен с каналами,- раслоложенньми на диаметре, меньшем диаметра циркуляционной трубы, и соединенными с коллектором. оо О1 OD