Барабанный кристаллизатор Советский патент 1985 года по МПК B01D9/02 

S

(Л

00 00

31 ел Изобретение относится к химическому ма1ииностроению, а именно к барабанным кристаллизаторам с жидкостным охлаждением для кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ. Цель изобретения - повышение производительности кристаллизатора путем интенсификации тепловых процессов. На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид; на фнг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 Барабанный кристаллизатор вынолнен в виде вращающегося барабана 1, снабженного рубашкой 2 для водяного охлаждения исходного раствора, подводимого внутрь барабана. Внутри рубашки по ее длине установлены кольцевые перегородки 3 с отверстиями. предназначенные для разбивки общего обьсма рубашки на отдельные более .ма-лые обьемы для более равно.мерного ,еления инертного к хладоносите.чю тверДО1Ч) нано.П1ите;1Я 4, загружаемого и выгружае.мого через гптуцера 5 и 6, расположенные на pv6aujKe. С наружной стороны барабана предусмотрены два бандажа 7 и 8, которые установлены на роликах 9 и 10, предусмотренных на опорной 11 и опорно-унорной 12 станциях,и венцовой шестерне 13, для приведения во вранхение барабана от привода 14. Подвод исходного раствора осуществляется через пггуцер 15, а отвод суспензии из кристаллизатора - через выгрузочное отверстие 16 в торцовой стенке барабана и штуцер 17. Подвод захоложенной воды в рубашку осушеств:1яется через штуцер 18, а отвод ее через штуцер 19. Слив остатка раствора из внутренней 1ол()сти барабана осуществляется через отверстия 20 с пробками 21, предусмотренные iia торцовой стенке барабана со стороны иыгрузки суспензии. Внутри барабана по всей его длине помещен гибкий пластинчатый скребок 22, предназначенный для очистки теплопередающей 1оверхности барабана от инкрустации. Устанавливается кристаллизатор на фундамент 23 с небольшим уклоном в сторону выгрузки суспе} зии. Кристаллизатор работает следующим образом. Исходный раствор подводится внутрь вращающегося барабана, охлаждае.мого противотоком водой, подводимой через штуцер 18 и отводимой непрерывно через штуцер 19. По мере охлаждения раствора в процессе интенсивного перемещения его внутри вращающегося барабана нз раствора выпадают и непрерывно растут кристаллы, которые вместе с жидкой фазой, в виде суспензии медленно перемепхаются вдоль барабана в сторону выгрузки. При вращении барабана 1 свободно лежащий пластипчат1)|й скребок 22 скользит по внутренней теплонередающеи поверхности, предотвращая отложение твердого осадка. Разгрузка кристаллизатора производится непрерывно в процессе работы кристаллизатора через выгрузочное отверстие 16 в торцовой стенке барабана, а затем через выгрузочный штуцер 17 за пределы кристаллизатора. Перед остановкой кристаллизатора прекращается подача холодной воды в рубащку барабана, а вместо исходного раствора подается в кристаллизатор маточный раствор до полной промывки внутренней поверхности вращающегося барабана, после чего кристаллизатор останавливают, а оставшийся маточный раствор сливают через разгрузочные отверстия 20, расположенные в торцовой стенке барабана со стороны разгрузки кристаллизатора. Одни.м из условий работы барабанного кристаллизатора является его обязательный уклон к горизонту (3-7°). Поскольку длина нромыщленных аппаратов 20 м, становится очевидным, что загруженный наполнитель, плотность которого выше плотности хладоносителя, через непродолжительное время катится вдоль корпуса барабана в нижнюю часть, и по достижении в этой зоне его объемного содержания свыше 60% наполнитель те ряет свою подвижность (способность перекатываться при вращении барабана) и вращается вместе с барабаном. Поэтому предлагаемые в устройстве кольцевые перегородки обеспечивают равномерное объемное содержание частиц наполнителя в каждой секции рубашки кристаллизатора, т е. условия для бомбардировки падающими частицами наружной поверхности барабана и разрушение пристенного слоя. Кроме того, они обеспечивают переток .хладоносителя из одной зоны в другую через отверстия, размер которых меньше размера частиц наполнителя. Таки.м образом, перегородки в предлагаемом устройстве выполняют функцию по обеспечению гидродинамических условий для работы наполнителя, которая заключается в бомбардировке теплопередающей стенки барабана со стороны хладоносителя, что обеспечивает интенсификацию тепловых процессов при сохранении энергетических затрат, среднелогарифметической разности температур и размера кристаллов в продукционной суспензии. Физический смысл сведения инертного наполнителя заключается в том, что при вращении барабана наполнитель захватывается силами трения, инерционными и центробежными силами в верхнюю часть рубашки, и, возвращаясь вниз, бомбардирует ламинарный пристенный слой, разрушая и частично вообще удаляя его с наружной поверхности барабана, тем самым значительно повышая интенсивность теплоотдачи от стенки барабана к хладоносителю.

//////////////////7//

Фиг. 2

БАРАБАННЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащий барабан с рубашкой для охлаждения раствора, снабженный бандаL.-. жамн и установленныйна опор4;, скребок для очистки внутренней поверхности---Ьарабана от инкрустирующих кристаллов, камеры для выгрузки суспензии и отвода хладоносителя, привод для вращения барабана, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности кристаллизатора путем интенсификации тепловых процессов, рубашка снабжена кольцевыми перегородками с отверстиями, разделяющими ее на секции, а каждая секция заполнена инертным к хладоносителю твердым наполнителем, размеры частиц которого превышают диаметр отверстий в перегородках.