Вакуум-аппарат для кристаллизации растворов Советский патент 1984 года по МПК B01D9/00 

Р1зобретение относится к оборудованию для кристаллизации растворов, например сахаросодержаищх, и. может быть использовано в пищевой, химической и других отраслях промышленности .

Известен вакуум-аппарат для кристаллизации растворов, включающий вертикальный корпус, в.нижней части которого расположена паровая камера и выгрузочное устройство и установленный на валу циркулятор с радиальными лопастями. Радиальные лопасти и вал циркулятора вьшолнены с каналами, сообщаю1цимися между собой, а оси сопел, которыми снабжены лопасти, перпендикулярны осям лопастей lj

Основными недостатками известного вакуум-аппарата является неравномерное распределение вдуваемого пара в утфапе с. увеличением вязкости кристаллизуемого продукта.

Цель изобретения - интенсификация процесса кристаллизахщи растворов путем обеспечения возможности равноMepiioro мелкодисперсного распределения пара в утфеле.

Указанная цель достигается тем, что в вакуум-аппарате для кристаллизации растворов, преимзтпественно сахаросодержащих, включающем вертикальный корпус, в нижней части которого распололсены паровая камера и выгрузочное устройство и установленный на валу циркулятор с радиальными лопастями, снабженными соплами, ггри этом вал и лопасти вьиолнены с кaнaлa и, циркулятор выполнен в виде цилиндро-конической втулки, цилиндрическая часть которой установлена на валу, а коническая снабжена снар; жи лопастями клиновидного профиля, а внутри - диагональными лопатками.

Кроме того, верхняя часть выгрузочного устройства выполнена в виде конуса.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, обищй вид, на фиг. 2 - узел Т на фиг. 1 на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 2 (схема кавитационного обтекания лопасти циркулятора).

Аппарат имеет корпус 1, в .нижней части которого расположена паровая камера 2 с циркуляционной трубой 3 патрубки 4 для подвода греющего пара, 5 отвода аммиачных газов и 6 отвода конденсата. Подвод сахаросодержащего раствора в аппарат осуществляется через патрубок 7. В ниж-, ней части трубы 3 размещен циркулятор, втулка которого состоит из 5 верхней далиндрической части 8, посаженной на полый вал 9 и нижней конической части 10, на наружной поверхности которой расположены клиновидного профиля лопасти 11 с to острыми передними кромками 12, а на внутренней поверхности втулки диагональные лопатки 13. Циркулятор приводится в движение двигателем 14 через вал 9 с отверстиями 15. В нижt5 ней части аппарата расположено выгрузочное устройство 16, верхняя часть которого выполнена в виде конуса.

Аппарат работает следующим об0 разом.

Нижнюю часть корпуса 1 аппарата с покрытием паровой камеры 2 заполняют через патрубок 7 сахаросодержащим раств.ором. В паровую камеру 2 5 патрубком 4 подают греющий пар для уваривания раствора. Конденсат греющего пара, накапливающийся в нижней части паровой камеры 2, отбирается через патрубок 6, а отвод аммиачных 0 газов осуществляется через патрубок 5. Для интенсификации теплообмена и кристаллизации в вакуум-аппарате включается двигатель 14, который, вращая циркулятор, перемещает утфель г по трубе 3.

При вращении циркулятора на острых передних кромках 12 лопастей 11 образуются паровые каверны, замыкающиеся за лопастями, при этом давление 0 в кавернах за счет сил инерции ниже давления насыщенных паров, т.е. ниже чем давление вторичных паров в верхней части аппарата. Вторичный пар из верхней части аппарата через отверстия 5 15 полого вала 9 и центральному каналу будет засасываться в каверны, чему также будут способствовать диагональные лопатки 13, укрепленные на внутренней поверхности коничесQ кой части 10 втулки циркулятора,

которые вместе с образующими верхней части выгрузочного устройства 16 составляет центробежный вентилятор. Нестационарное замыкание кавер-н 5 с образованием полей пузьфьков, заполненных вторичным паром, способствует равномерному мелкодисперсному распределению паровых пузьфьков в . Давление в образующихся за кавернами пузырьках ниже давления насыщенных паров, что способствует дополнительному испарению в пузырь как, тем самым увеличивая поверхность испарения, Поскольку каверны распределены непрерыв,но по радиусу лопастей циркулятора, то происходит равномерное распределение пузырьков в потоке утфеля, количество которых может достигать 1. 10 - 1 -10 шт/см Количество и размеры образующихся пузырьков легко регулируется кавитационным режимом работы циркулятора т.е. числом оборотов, а также углом установки лопастей циркулятора и диагональных лопаток центробежного вентилятора. Таким образом, в аппарате создается циркуляция не тольк утфеля, но и вторичного пара, приче образующаяся трехфазная смесь, жид кость - кристаллический сахар - па имеет меньшую вязкость и дополнительные центры испарения за счет 754 пониженного давления в образующихся за кавернами пузырьках. После того, как в обрабатываемом растворе масса кристаллов достигнет АО-55% к массе продукта подача греющего пара в паровую камеру 2 прекращается, останавливают циркулятор. Выгрузочное устройство 16 перемещается вниз и вакуум-аппарат освобождают от утфеля, а затем пропаривают. Предлагаемая конструкция вакуумаппарата для кристаллизации растворов позволяет интенсифицировать процесс ПУТЁМ усиления циркуляции утфельной массы и улучшения теплообмена при равномерном мелкодисперсном распределении паровых пузьфьков в утфеле. Такое распределение вторичного пара позволяет снизить расход греющего пара на уваривание на 2% к массе свеклы, а также увеличить дополнительную выработку сахара за счет снижения потерь от разложения на 0,01% к массе свеклы.

1. ВАКУУМ-АППАРАТ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСТВОРОВ, преимущественно сахаросодержащих, включающий вертикальньй корпус, в нижней части которого расположены паровая камера и выгрузочное устройство и установленный на валу циркулятор с радиальными лопастями, снабженными соплами, при этом вал и лопасти выполнены с каналами, отличающийся, тем, что, с целью интенсификатдаи процесса путем обеспечения возможности равномерного мелкодисперсного распределения пара в утфеле, циркулятор выполнен в виде цилиндро-конической втулки, цилинд.рическая часть которой установлена .на валу, а коническая снабжена снаружи лопастями клинoв щнoгo профиля, а внутри - диагональными лопатками. о В 2. Вакуум-аппарат по п. 1, отличающийся тем, что верхш няя часть выгрузочного устройства выполнена в виде конуса.