Пленочный выпарной аппарат для выпаривания кристаллизующихся растворов Советский патент 1992 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к выпарным аппаратам, предназначенным для выпаривания солесодержащих кристаллизующихся растворов.

Известен выпарной аппарат, содержащий греющую камеру, распределительное устройство, установленное над греющей камерой, сепаратор, расположенный з нижней части аппарата, внешний циркуляционный контур с перекачивающим насосом, всасывающий патрубок которого соединен со штуцером вывода из сапарато- ра осветленной суспензии, содержащей мелкокристаллический продукт, а нагнетательный патрубок указанного насоса соединен раздельными трубопроводами с распределительным устройством и сепаратором посредством пульсационно-распре- делительного устройства (1).

Данный выпарной аппарат обеспечил возможность выпаривания кристаллизующихся растворов в пленочных аппаратах. В указанном аппарате, как и предполагалось, наличие мелких кристаллов соли как в пленке упариваемого раствора, так и в сепараторе, позволило значительно уменьшить инкрустацию греющих поверхностей и образование корок на стенках сепаратора, а также получить крупнокристаллический продукт.

Недостатком известного аппарата является то, что распределительное устройство быстро забивается кристаллами соли, несмотря на пульсационную подачу суспензии, за счет перепадов давления, создаваемого пульсационным устройством.

Указанное явление приводит к нарушению пленочного режима, уменьшению времени межпромывочного пробега, вызывает необходимость промывки распределительного устройства, что приводит к разбавлению раствора. В конечном итоге, изложенные недостатки значительно снижают среднюю производительность выпарного аппарата и уменьшают надежность его работы.

Целью изобретения является повышение производительности и надежности работы выпарного аппарата при увеличении межпромывочного времени.

Указанная цель достигается за счет того, что распределительное устройство снабжено распределительной тарелкой с направляющими, размещенной над греющей камерой с возможностью ограниченного вертикального перемещения, цилиндрической обечайкой, прикрепленной к нижней части тарелки и свободно контактирующей по периферии с верхней

трубной доской, штуцером подачи осветленной суспензии в распределительное устройство, присоединенным на уровне обечайки, и пленкообразователем, выполненным в виде размещенных соссно трубам греющей камеры полых усеченных конусов, расположенных с кольцевым зазором в верхних частях труб и свободно взаимодействующих меньшими основаниями со сферическими

опорами, прикрепленными к распределительной тарелке посредством вертикальных подвесок.

На фиг.1 изображен выпарной аппарат, общий вид; на фиг.2 - распределительное

устройство, общий вид; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг.4 - рззрез А-А на фиг.2.

Выпарной аппарат (фиг, 1) содержит греющую камеру 1 с вертикальными трубами, закрепленными в трубных досках, распределительное устройство 2, сепаратор 3, внешний циркуляционный контур с перекачивающим насосом 4, пульсационно-рас- пределительное устройство 5 с штуцерами входа осветленной суспензии 6 и выхода

указанной суспензии 7, 8. В нижней части сепаратора установлены штуцера подачи исходного раствора 9, вывода упаренной 10 и осветленной 11 суспензий, штуцер выгрузки комков 12, Возврат осветленной суспензим в сепаратор осуществляется через штуцер 13, вывод вторичного пара производится через штуцер 14. Греющий пар подается в греющую камеру через штуцер 15, В распределительном устройстве 2 имеются

штуцера подачи исходного раствора 16 и осветленной суспензии на рециркуляцию 17. Распределительное устройство 2 (фиг.2) содержит распределительную, тарелку 18 с цилиндрической обечайкой 19, которая свободно опирается на верхнюю трубную решетку в периферийной ее части. Распределительное устройство снабжено пленкообразователем, выполненным в виде усеченных полых конусов 20, закрепленных

COQCHO трубам в тарелке на вертикальных подвесках 21 со сферическими опорами 22. Усеченные конуса 20 опираются меньшими основаниями на указанные опоры 22, при этом большие основания конусов расположены с кольцевым зазором в верхних частях греющих труб (фиг.З). Распределительная тарелка 18 установлена в корпусе распределительного устройства 2 с возможностью ее ограниченного вертикального перемещения {см.фиг.4). Штуцер подачи осветленной суспензии расположен на уровне обечайки. Аппарат работает следующим образом. Исходный раствор подается одновременно в распределительное устройство 2 и

в нижнюю часть сепаратора через штуцер 9.

В распределительном устройстве 2, смешиваясь с суспензией, содержащей мелкокристаллический продукт, раствор в виде пленки поступает в трубки греющей камеры, где он частично испаряется за счеттепла конденсации греющего пара. Достигнувший концентрации насыщения раствор попадает в сепаратор, где происходит окончательное снятие пересыщения. Исходный раствор, подаваемый в нижнюю часть сепаратора, в штуцер 9, классифицирует кристаллы. Суспензия, содержащая крупнокристаллический продукт, выгружается через штуцер 10. Осветленная суспензия с мелкими кристаллами соли насосом 4 подается на вход пульсационнс-распреде- лительного устройства 5, откуда подача осуществляется в распределительное устройство 2 через штуцер 17 (их может быть несколько по периметру распределительного устройства) и сепаратор 3 через штуцер 13. Суспензия, содержащая мелкокристаллический продукт и подаваемая через штуцер 17 в распределительное устройство 2, попадает в пространство, образованное распределительной тарелкой 18 (фиг.2) и обечайкой 19, которой снабжена распределительная тарелка. Пульсации, образующиеся при работе пульсационно-рас- пределительного устройства 5, создают перепады давлений в указанном выше пространстве. Изменение давления приводит к ограниченному вертикальному перемещению, подергиванию распределительной тарелки 18, которая связана с корпусом, например, посредством направляющих, как указано на фиг.4, Ограниченное вертикальное перемещение тарелки приводит к пере- мещению укрепленных на ней вертикальных подвесок и соответственно перемещению (встряхиванию) свободно висящих усеченных конусов. При таком перемещении системы слой кристаллов, скапливающихся на входе в греющие трубки, разрушается и смывается пленкой нисходящего раствора.

Мелкокристаллический продукт частично попадает на распределительную тарелку через зазоры между корпусом и распределительной тарелкой, а частично смешивается с исходным раствором и попадает в трубки при поднимании вместе с распределительной тарелкой 18 цилиндрической обечайки 19. Установка свободно висящих усеченных конусов 20 (фиг.З) на сферических опорах 22 позволяет конусам свободно

колебаться на них. Т.е. при неравномерности отложения кристаллов вокруг греющей трубки, что естественно при работе аппарата, происходит наклон усеченного конуса в

сторону, где тяжесть меньше. На определенное время ширина щели в месте наибольшего отложения соли становится больше, поток раствора, проходящий через указанную щель, увеличивается и происходит смыв кристаллов, после чего положение усеченного конуса на сферической опоре восста на вл ивается.

Таким образом, при работе аппарата происходит постоянное вертикальное перемещение вверх-вниз (подергивание) усеченных конусов с одновременным колебанием указанных конусов на сферических опорах, что приводит к разрушению солевых пробок и смыванию их нисходящим потоком раствора.

Указанное позволяет обеспечить надежную работу распределительного устройства, что, в свою очередь, гарантирует надежность работы аппарата, увеличение

времени межпромывочного пробега и средней производительности.

Формула изобретения Пленочный выпарной аппарат для выпэривания кристаллизирующихся растворов, по авт.св. fxfe 1641379, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы при увеличении межпромывочного времени, греющая

камера содержит вертикальные трубы, закрепленные в трубных досках, а распределительное устройство снабжено распределительной тарелкой с направляющими, размещенной над греющей камерой

с возможностью ограниченного вертикального перемещения, цилиндрической обечайкой, прикрепленной к нижней части тарелки и свободно контактирующей по периферии с верхней трубной доской, штуцером подачи осветленндй суспензии в распределительное устройство, присоединенным на уровне обечайки, и пленкообра- зователем, выполненным в виде размещенных соосно трубам греющей камеры полых усеченных конусов, расположенных с кольцевым зазором в верхних частях труб и свободно взаимодействующих меньшими основаниями со сферическими опорами, прикрепленными к распределительной тарелке посредством вертикальных подвесок.

Осветленная суспензия

П

Исходный раствор

.q налсусJ ПРн it j a

пензия

Использование изобретения: в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: аппарат содержит греющую камеру, распределительное устройство 2 со штуцерами 16 и 17 подачи исходного раствора и осветленной суспензии, сепаратор, имеющий штуцера подачи исходного раствора, вывода упаренной и осветленной суспензии, выгрузки комков, подачи осветленной суспензии, вывода вторичных паров, внешний циркуляцион20 ный контур с перекачивающим насосом, пульсационно-распределительное устройство со штуцерами входа осветленной суспензии и выхода ее в распределительное устройство и сепаратор. Распределительное устройство 2 содержит распределительную тарелку 18, снабженную обечайкой 19, усеченные конуса 20, свободно опирающиеся на сферические опоры, связанные посредством вертикальных подвесок 21, расположенных соосно с греющими трубами, с распределительной тарелкой 18. Рас- пределитель йая тарелка 18 связана с корпусом распределительного устройства 2 посредством направляющих с возможностью ее ограниченного вертикального перемещения. Штуцер 17 расположен в зоне между распределительной тарелкой и ее обечайкой. Пульсационная подача осветленной суспензии в распределительное устройство 2 вызывает ограниченное вертикальное перемещение усеченных конусов 20 с одновременным их колебанием на сферических опорах 22 При этом происходит разрушение солевых пробок на входе в греющие трубки.4 ил. (Л С vi о ho ю ел ел ю

Вь/ерузк&

НОННОвфиа ;

Фие.З

18

Фиг. 4