Пульсационный кристаллизатор Советский патент 1987 года по МПК B01D9/02 

камеру (ПК) 18, теплообменное устройство (ТУ) 6, выполненное в виде пружинящих трубчатых змеевиков (ТЗ) 7 из полимерных трубок с отношением внутреннего диаметра к толщине стенки 7-9, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием пульсации слоя суспензии и опирающихся на неподвижную горизонтальную опору 8, выполненную в ви- яо lu irrpa/ibiioro опорного кольца 9 с зак- peii.ioiiiii.;MM нем радиальными стерж1

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к пульсацион- ным кристаллизаторам.

Цель изобретения - повыщение производительности кристаллизатора и улучшение гранулометрического состава кристаллов за счет интенсификации процесса тепло- и мас- сообмена и уменьщения степени измельчения кристаллов.

На чертеже показан кристаллизатор, общий вид.

Кристаллизатор состоит из корпуса 1 с крышкой 2, на которой закреплены патрубок 3 для подачи газа и патрубки для ввода 4 и вывода 5 хладагента, теплооб- менного устройства 6, выполненного в виде пружинящих трубчатых змеевиков 7, уста- новленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием пульсационного движения слоя суспензии и опирающихся нижними основаниями на неподвижную горизонтальную опору 8, содержащую центральное опорное кольцо 9 и ра- диальные стержни 10 с химически стойкими антиадгезионным полимерным покрытием 1 1.

В нижней части корпуса расположены патрубки 12 для ввода исходного раство- ра и 13 для вывода суспензии продукционных кристаллов. Концы трубчатых змеевиков 7 закреплены в трубных рещетках 14 и 15. В верхней части корпуса 1 размещены отстойная камера 16 с патрубком 17 для выхода осветленного раствора. В корпусе 1 размещена также пульсационная камера 18.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Кристаллизуемый раствор (исходный или

смесь исходного раствора с раствором, выводимым через патрубок 17) непрерывно поступает через патрубок 12 в нижнюю часть корпуса 1. Двигаясь вверх вдоль пружинящих трубчатых змеевиков 7, раствор

нями 10 с химически стойким адгезионным полимерным покрытием. Кр гсталлизу- емый раствор, перемещаясь вдоль ТЗ 7, охлаждается с выделением кристаллов. Под действием пульсации газа в ПК 18 суспензии и ТЗ 3 получают возвратно-поступательное движение с различной амплитудой колебания, что обеспечивает очистку тепло- передающей поверхности и интенсифицирует процессы тепломассообмена. 2 з.п. ф-лы 1 ил.

5 °

5 о

5

охлаждается (в трубное пространство трубчатых змеевиков 7 подается хладагент) с выделением избыточного количества растворенного вещества в виде кристаллов, основная масса которых удерживается в корпусе 1 в псевдоожиженном состоянии и служит межфазной поверхностью для снятия пересыщения кристаллизуемого раствора.

В отстойной камере 16 происходит осветление кристаллизуемого раствора. Осветленный раствор выводится через патрубок 17. Избыточное количество образовавщихся кристаллов в виде суспензии продукционных кристаллов выводится через патрубок 13 на разделение.

Хладагент через патрубки 4 и 5 непрерывно поступает и выходит из трубного пространства теплообменного устройства 6. Под воздействием циклического подвода и отвода избыточного давления газа через патрубок 3 в пульсационную камеру 18 суспензия получает возвратно-поступательное движение. Возвратно-поступательное движение одновременно получают и пружинящие трубчатые змеевики 7, амплитуды колебаний которых различны и не совпадают с амплиту дои колебания суспензии, что вызвано различным диаметром трубчатых пружин (их жесткостью) и различной плотностью материала трубчатых пружин и суспензии. При этом происходит самоочистка наружной поверхности теплообменника от кристаллов и внутренней от загрязнений из хладагента, интенсифицируется процесс теплообмена, в процессе эксплуатации не возрастает гидросопротивление трубного пространства тепло- обменного устройства, сохраняется постоянным коэффициент теплопередачи, турбули- зируется поток по трубному пространству. Теплообменное устройство работает надежно, так как пружинящие спирали не только закреплены в трубных решетках, но и опираются на неподвижную горизонтальную опору 8. При этом суспензия продукционных кристаллов проходит свободно между радиальными стержнями 10, а на химически стойком антиадгезионном полимерном покрытии 11 этих стержней не зависают продукционные кристаллы. Так как в процессе эксплуатации для очистки теплообменных устройств не используются скребковые устройства, не происходит вынужденного дробления кристаллов, т.е. улучшается гранулометрический состав и повышается производительность по продукционным кристаллам, не требуются энергозатраты на работу скреб- ковых устройств.

Расположение неподвижной горизонтальной опоры выше уровня патрубка вывода суспензии продукционных кристаллов способствует ее свободному выходу на разделение.

Выполнение теплообменного устройства из полимерных трубок, имеющих отношение внутреннего диаметра к толщине стенок в интервале 7-9, позволяет использовать теплообменные устройства с химически стойкой антиадгезионной поверхностью, с дос-, таточной прочностью при одновременном, обеспечении удовлетворительного коэффициента теплопередачи и хорошими пружинящими свойствами.

Выполнение неподвижной горизонтальной опоры в виде центрального опорного кольца, на котором закреплены радиальные стержни с химически стойким антиадгезионным, например фторопластовым, покрытием способствует надежности работы теплообмен- ного устройства в процессе эксплуатации за счет исключения отрыва трубок в местах их закрепления в трубных решетках, размещенных в патрубках подвода и вывода хладагента, которые расположены в крышке корпуса, свободному прохождению закрис

о

0

таллизованнои сх спензии в нижнюю ч;1сть кристаллизатора и исключению зависания продукционных кристаллов на опорг.

Формула изобретения

1.Пуьсационный кристаллизатор, cd.iop- жащий корпус с крышкой, отстойн ю и п, сационную камеры, тсплообменнос устройство, расположенное в корпусе, натрхч жи для ввода исходного раствора, BbiRo;ia ос ветленного раствора и суспензии нродхк- ционных кристаллов, подачи газа в пу.п.са ционную камеру, отличающийся тем, что, . целью повышения производительности и .i ;- шения гранулометрического состава кри; таллов за счет интенсификации процсчч ;; тепло- и массообмена и уменьшения с-.ч-ио ни измельчения кристаллов, он снабжен го ризонтальной опорой теплообменного Ч1- ройства, размещенной в корпусе над ком вывода суспензии, а теплообменное v( ройство выполнено в виде пруж1 1 Я1ии трубчатых змеевиков, взаимодейстги ic ци нижними основаниями с опорой, размсчч i. ных концентрически к оси корпуса о п;-. можностью возвратно-поступательно1Ч) мещения.

2.Кристаллизатор по п. 1, отличающий ся тем, что теплообменное устройство вы полнено из полимерных трубок с COOTHOIUC нием внутреннего диаметра к толщине стенки в интервале 7-9.

3.Кристаллизатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, неподвижная горизонтальная опора выполнена в виде центрального опорного кольца с закрепленными на нем радиальными стержнями с химически стойким адгезионным полимерным покрытием.

Изобретение относится к области химического машиностроения и позволяет повысить производительность кристаллизатора и улучшить гранулометрический состав кристаллов. Пульсационный кристаллизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, патрубками ввода 4 и вывода 5 хладагента, ввода 12 исходного раствора, вывода 13 суспензии, подачи 3 газа в пульсационную (Л с: tsD со со О5 о to 73