Циркуляционный пульсационный кристаллизатор Советский патент 1987 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно к пуль-, сационным циркуляционным кристаллизато рам, применяемым в химической промышленности.

Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена, повышение качества кристаллов за счет создания направленной циркуляции псевдоожиженного слоя посредством теплообменного устройства, снижение металлоемкости, уменьшение инкрустаций.

На чертеже изображен предлагаемый кристаллизатор, обш.ий вид.

Кристаллизатор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с отстойником 2 и крышкой 3, пульсационной трубой 4, трубчатого теплообменного устройства 5, состоя- ш,его из усеченных конусов 6, выполненных в виде полотен 7, образованных гибкими трубками 8 малого диаметра, продольные оси которых перпендикулярны вертикальной оси пульсационной трубы 4 и расположены в смежных полотнах 7 в шахматном порядке, усеченные конуса 6 расположены болыпими основаниями кверху, большее основание наружного конуса образует с корпусом кольцевой канал 9, меньшее основание внутреннего усеченного конуса - кольцевой канал 10 с пульсационной трубой 4.

Кристаллизатор содержит также патрубки 11 -16 ввода исходного раствора, вывода осветленного раствора, вывода закристаллизованной суспензии, ввода и вывода хладагента, ввода газа для создания пульсаций соответственно.

Гибки.е теплообменные трубки 8 малого диаметра закреплены в трубных решетках 17 и 18, уплотненных в патрубках 14 и 15.

Кристаллизатор работает следующим об- разо.м.

Исходный раствор через патрубок 11 поступает в нижнюю часть корпуса 1 и ожи- жает кристаллы, находящиеся в его объеме. Проходя между гибкими трубка.ми 8 теплообменного устройства 5, раствор охлаждается. При этом происходит пересыщение раствора, зарождаются и растут кристаллы. Охлажденный раствор осветляется в отстойнике 2 и выводится из корпуса 1 через патрубок 12. При этом часть осветленного раствора может бьпь возвращена в корпус 1 вместе с исходным раствором через патрубок 11.

При и.мпульсной подаче газа в патрубок 16, подсоединенный к пульсационной трубе 4, создаются импульсы давления, и уровень раствора в пульсационной трубе 4 и в остальном объеме корпуса 1 совершает колебания.

При подаче давления газа через патрубок 16 раствор по пульсационной трубе 4 движется вниз, а затем вверх в рабочем объеме корпуса 1. На выходе из пульсационной трубы 4 поток, движущийся с

большой скоростью, инжектирует из рабочего (основного) объема корпуса 1 через кольцевой канал 10 в пространство между усеченными конусами 6 и станками корпуса 1, движется вдоль стенок корпуса 1 вверх и затем поступает в верхнюю часть корпуса 1 через кольуевой канал 9, т. е. достигается направленная циркуляция в объеме корпуса 1, интенсифицируется процесс

теплообмена, часть закристаллизовавшегося раствора (суспензия) перетекает сквозь горизонтальные каналы между гибкими трубками 8, образующими полотнища 7 теплообменного устройства 5. Так как оси трубок 8 в смежных полотниилах распо.- южены в шахматном порядке, поток в горизонтальном направлении (при этом он разбивается на множество потоков) меняет свое направление и турбулизуется, процесс теплообмена допо.шительио интенсифицируется.

При движении вверх в конусах 6, расширяющихся кверху, уменьшается скорость потока в зоне теплообменного устройства от нижней к верхней зоне кристаллизатора. При движ-ении потока iieepx вдоль

теплообменного устройства 5 исходный раствор кристаллизуется и более крупные (продукционные) кристаллы оседают на дно к зоне выгрузки, а более ме,;1кие, двигаясь все с меньшей скоростью , ;()падают в зазоры .между трубками 8 и вновь

с циркулирующим раствором возвращаются в зону ипте;1сивно1 о охлаждения,.

При сбросе давления газа поток в пульсационной трубе 4 ;:,вижется вверх, при этом в кольцевом канале 10 создается всасывающий эффект, вызывая циркуляцию в

основном объеме в том же направлении, что и при подаче давления газа.

При колебаниях раствора (суспензии) гибкие трубки 8 малого диаметра теплообменного устройства 5 также колеблются, процесс теплообмена интенсифицируется, на теплооб.менной поверхности не зависают кристаллы. При выпол1;ении гибких трубок 8 из полимерного материала дополните.тьно снижается степень адгезии кристаллов к теплооб.менной поверхности.

Формула и::обретения

Циркуляционный пульсационный кристаллизатор,содержащий вертикальный цилиндрический корпус, трубчатое теплообменное устройство, патрубок для подачи пульсации газа, соединенный с пульсационной трубой, патрубки ввода исходного и вывода осветленного растворов, ввода и вывода хладагента, отличающийся тем, что, с

целью интенсификации тепломассооб.мена, повышения качества кристаллов, уменьшения инкрустации и снижения металлоемкости, трубчатое теплообменное устройство

1349768 34

выполнено в виде усеченного конуса,нованием вверх и образующего кольцевые

стенки которого образованы слоями навив-зазоры с корпусом и пульсациоинон трубой,

ки гибких трубок из полимерных материа-при этом трубки в смежных слоях навивлов, размещенного в корпусе большим ос-ки размещены в 1иахматном порядке.

Изобретение относится к области химического машиностроения и позволяет интенсифицировать тепломассообмен, повысить качество кристаллов, снизить металлоемкость, уменьшить инкрустацию. Кристаллизатор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, пульсационную трубу (ПТ) 4, трубчатое теплообменное устройство 5, выполненное в виде усеченного конуса 6, стенки 7 которого образованы слоями навивки гибких трубок 8 из полимерных материалов, размеш,енного в корпусе 1 большим основанием вверх и образующего кольцевые зазоры с корпусом 1 и ПТ 4. Трубки 8 в смежных слоях навивки размешены в шахматном порядке. Исходный раствор поступает в нижнюю часть корпуса 1. За счет импульсной подачи газа раствор в ПТ 4 и в объеме корпуса 1 совершает колебания. На выходе из ПТ 4 поток жидкости инжектирует раствор из рабочего объема корпуса 1, создавая в ч нем направленную циркуляцию. При этом часть закристаллизовавшегося раствора перетекает через зазоры между трубками во внутреннюю полость конуса 6. При колебании уровня раствора гибкие трубки 8 тепло- обменного устройства 5 также колеблются, что интенсифицирует процесс тепломассообмена и уменьшает инкрустацию. 1 ил. S (Л № со 4:: СО Oi 00