Кристаллизатор вакуумный циркуляционный Советский патент 1984 года по МПК B01D9/02 

2. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что концы трубопроводов, соединяющих отстойную камеру с выходом циркуляционного насоса снабжены соплами, установленными горизонтально по касательной к окружности, проходящей через середину зазора ме,из;у корпусом и чилиидрической частью отстойной ка: меры.

1. КРИСТАЛЛИЗАТОР ВАКУУМНЫЙ ЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ, содержащий корпус с испарителем в верхней части, центральную циркуляционную трубу, по меньшей мере одну отстойную камеру, нижняя часть которой выполнена в виде цилиндра, а верхняя - в виде обратного усеченного конуса, наружный циркуляционный контур, имеющий трубопроводы и циркуляционный насос, штуцеры вывода вторичного пара и продукционной суспензии, отличающийся тем, что, с целью получения однородного крупнокристаллического продукта, отстойная камера соединена посредством трубопроводов с выходом циркуляционного насоса.

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к устройствам для кристаллизации веществ из растворов, например для выделения кристаллов нитрита натрия MJTH натриевой селитры из нитрит-нитратных щелоков в производстве удобрений.

Известен вакуум-кристаллизатор со струйным насосом, в котором осуществляют отвод части осветленной суспензии через специальную по меньшей мере одну отстойную камеру. Осветлен ную суспензию затем смешивают с исходным раствором и полученную смесь направляют с помощью центробежного насоса в качестве рабочей жидкости в сопло струйного насоса. Отличительной особенностью-этого уристаллизатора является наличие в корпусе цилиндрической перегородки, которая в верхней своей части соединена с помощью обратного усеченного конуса |С корпусом. В верхней часта отстойной камеры расположен штуцер отвода осветленной суспензии, соединенный трубопроводом с циркуляционным насосом, которые вместе с отстойной камерой и штуцером ввода исходного раствора образуют наружный циркуляционный контур. Благодаря такому конструктивному решению исключается контакт основной части кристаллов с центробежным насосом, достигается получение более однородного кристаллического продукта, увеличивается межпромывочный цикл работы кристаллизатора 1} .

Однако в известном кристаллизаторе из-за неравномерности поля скоростей в зазоре между корпусом и цилиндрической частью отстойной камеры в наружный циркуляционный контур попадают не только мелкие (до 100150 мкм) но и более крупные кристаллы, которые, частично измельчаясь

в циркуляционном центробежном насосе способствует снижению однородности и крупности кристаллов продукта. Более крупные кристаллы, уносимые 5В наружный циркуляционный контур, не успевают раствориться в смеси исходного раствора и осветленной суспензии, что также приводит к снижению однородности и крупности кристаллов

0 продукта.

Цель изобретения - получение однородного крупнокристаллического продукта.

Указанная цель достигается тем,

5 что с кристаллизаторе вакуумном циркуляционном, содержащем корпус с испарителем в верхней части, центральную циркуляционную трубу, струйный насос, по меньшей мере одну от0 стойную камеру, нижняя часть которой выполнена в виде цилиндра, а верхняя - в виде обратного усеченного конуса, наружный циркуляционный контур, имеющий трубопроводы и цир5 куляцио-нный насос, штуцеры вывода вторичного пара и продукционной суспензии, отстойная камера соединена посредством трубопроводов с выходом циркуляционного насоса.

Кроме того, концы трубопроводов, соединяющих отстойную камеру с выходом циркуляционного насоса снабжены соплами, установленными горизонтально по касательной к окрчткности, проходящей через середину зазора

между корпусом и цилиндрической частью отстойной камеры.

На фиг. I изображен пре,-(лагаем,Й кристаллизатор, разрез; на фиг. 2 40 сечение А-А на фиг. 1.

Кристаллизатор содержит герметичный корпус 1, верхняя часть которого является испарителем, центральную трубу 2, нижняя часть которой вместе 45 с соплом 3, установленным в днище.

3I

образует струйный насос для циркуляции суспензии вверх по центральной трубе и вниз по кольцевому каналу, образованному корпусом и центральной трубой, две отстойные камеры 4 для осветления суспензии, нижние части которых выполнены в виде цилиндров 5, а верхние - в виде обратных усеченных конусов 6, соединенных по окружности большего основания с корпусом, трубопроводы 7 и 8 и циркуляционный насос 9, которые вместе с отстойными камерами 4, соплом 3 и штуцером 10 ввода исходного раствора образуют наружный циркуляционный контур, штуцеры вывода вторичного пара 11 и продукционной суспензии 12, трубопровод 13 для соединения отстойных камер с выходом циркуляционного насоса, причем концы трубопроводов 7 в местах их соединения с отстойными камерами оснащены соплами 14, которы установлены горизонтально и выходные отверстия которых размещены по касательным к окружности, проходящей через середину зазора между корпусом и цилиндрическими частями отстойных камер.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Исходный раствор через штуцер 10 подают в наружный циркуляционный контур, где с помощью насоса 9 смешивают его в определенном соотношении с осветленной суспензией, выходящей из отстойныз{ камер 4. Полученная смесь при истечении из сопла 3 эжектирует суспензию из кольцевого пространства в центральную трубу и тем самым обуславливает движение суспензии по внутреннему циркуляционному контуру - вверх по центральной трубе, через испаритель, вниз по кольцевому зазору, в струйный насос 15 и далее вверх по центральной трубе и т.д. При смешивании горячего концентрированного исходного раствора с осветленной суспензией, а затем с циркулирующей суспензией в центральной трубе достигают определенного повьш1ения температуры суспензии и концентрации маточного раствора. Выходя из центральный трубы в-испаритель, суспензия за счет адиабатического испарения под вакуумом части растворителя охлаждается на 0,2-4°С,

17854

а маточный раствор, переходит в пересьЕценное состояние, что обуславливает процесс кристаллизации, Нз испарителя суспензия по кольцевому зазору опускается в нижнюю часть 1;ристаллизатора - в это время пересьщ1енный маточный растгор отдает свое пересыщение растущим кристаллам.

Благодаря тому, что отстойные

0 камеры 4 соединены посредством трубопроводов 13 с выходом циркуляционного насоса 9, причем концы трубопроводов в местах их соединения с отстойными камерами оснащены соплами 14,

5 которые установлены горизонтально и выходные отверстия которых размещены по касательным к окружности, проходящей через середины зазора между корпусом и цилиндрическими частями

0 отстойных камер, достигается вращательное движение суспензии в отстойных камерах при минимальном расходе энергии. Это обеспечивает эффективность работы отстойных камер за счет

5 достижения равномерности поля скоростей в кольцевом зазоре между корпусом и цилиндрическими частями отстойных камер. Попадание кристаллов крупнее 100-150 мкм в трубопроводы 7 и 8 и насос 9 практически исключается, что обеспечивает 1 олучение более однород гого крупнокристаллического продукта за счет более эффективного растворения мелких кристаллов при смешивании осветленной суспензии с исходным раствором, а также за счет исключения истирарп-1я, крупных кристаллов в насосе 9, Таким образом, достигаются наиболее благоприятные условия для роста крнсталлов .

в процессе работы кристаллизатора продукционная суспензия непрерывно отводится через штуцер 12, а вторичный пар - через штуцер 11.

Предлагаемая конструкция кристаллизатора может найти применение в химической и смежных отраслях промыш0ленности. Особенно перспективно применение зтой конструкции для выделения кристаллических солей нитрита натрия и натриевой селитры из нитрит-нитратных щелоков в производстве азотных удобрений.