Вакуум-аппарат для кристаллизации растворов Советский патент 1992 года по МПК C13F1/02 B01D9/02 

Изобретение относится к оборудованию для кристаллизации растворов, например сахаросодержащих, и может быть использовано в сахарной и других отраслях промышленности.

Известен вакуум-аппарат для кристаллизации растворов, преимущественно, сахаросодержащих,включающий вертикальный корпус, снабженный технологическими патрубками, размещенную в его нижней части поверхность теплообмена, имеющую кипятильные трубки и циркуляционные каналы, и устройство для перемешивания кристалломассы и вдувания в нее пара, установленное на полом трубовале, снабженном приводом и подключенном к трубопроводу для подвода пара

Недостатком этого вакуум-аппарата является неравномерное распределение вдуваемого перемешивающего пара в кристаллизующемся растворе, т.к. расположенные на концах лопастей сопла насыщают пузырьками перемешивающего пара вязкий кристаллизующийся раствор только в зоне, непосредственно прилегающей к траектории перемещения сопел.

Цель изобретения - интенсификация процессов кристаллизации путем равномерного распределения в кристалломассе пара.

Это достигается тем, что в предложенном вакуум-аппарате для кристаллизации растворов, преимущественно, сахаросодержащих, включающем вертикальный цилиндрический корпус, снабженный

1

00

ь

О 4 х|

ехнологическими патрубками, размещенную в его нижней части поверхность теплобмена, имеющую кипятильные трубки и циркуляционные каналы, устройство для перемешивания кристалломассы и вдувания в нее пара, установленное на полом трубова- е, снабженЧНрм приводом и подключенном к трубопроводу для подвода пара, указанное у6тройс т Г с6д р к11Т радйсГлЈно прикреплённые к трубов алу над поверхностью еплообмена трубки, имеющие на боковой поверхности со стороны, противоположной направлению вращения трубовала, отверстия для выхода пара, расположенные в зоне над кипятильными трубками.

На фиг 1 изображен аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройств о для перемешивания кристалломассы и вдувания в нее пара.

Вакуум-аппарат для кристаллизации растворов включает вертикальный корпус 1, снабженный технологическими патрубками для подвода сахаросодержащего раствора 2, отвода вторичного пара 3, и патрубком А для выгрузки готового продукта, размещен- ную в его нижней части поверхность теплообмена 5, имеющую кипятильные трубки б и циркуляционные каналы - центральный 7 и периферийный опускНой 8, и устройство для перемешивания кристалломассы и вдувания в нее пара, содержащее радиально прикрепленные к трубовалу 9 над поверхностью теплообмена трубки 10, имеющие на боковой поверхности со стороны, противоположной направлению вращения трубовала, отверстия 11 для выхода пара, расположенные в зоне над кипятильными трубками 6.

Поверхность теплообмена 5 снабжена патрубками 12, 13 и 14 для подвода пара, отвода конденсата и отвода аммиачных газов.

Трубовал 9 соединен с магистралью пара при помощи трубопровода 15 и имеет привод 16. На трубовале установлена при помощи сальникового уплотнения 17 распределительная коробка 18 для пара, сообщающаяся с полостью трубовала через окна 19 в его стенке.

Вакуум-аппарат работает следующим образом.

Внутри корпуса 1 создается разряжение путем соединения его через патрубок 3 с вакуумно-конденсациониой системой (на чертеже не изображена). Нижняя часть корпуса через патрубок 2 заполняется подлежащим кристаллизации сахаросодержащим раствором таким образом, чтобы полностью покрыть раствором поверхность теплообмена 5. В паровое пространство поверхности теплообмена через патрубок 12 подается греющий пар, который, конденсируясь, на стенках кипятильных трубок 6, нагревает сахаросодержащий раствор. Конденсат греющего пара удаляется через патрубок 13, а неконденсирующиеся газа - через патрубок 14, образующийся при кипении сахаросодержащего раствора, вторичный пар удаля- тсгя через патрубок 3. После сгущения

0 раствора до пересыщенного состояния в нем образуются (одним из известных способов) центры кристаллизации. Постепенно подкачивая исходный сахаросодержащий раствор через патрубок 2 к кипящей в ваку5 ум-аппарате кристалломассе (утфелю), ведут наращивание образованных центров кристаллизации.

Для интенсификации процессов теплообмена и кристаллизации в вакуум-аппара0 те включается в работу привод 16 трубовала 9 и открывается поступление перемешивающего пара в корпус 1. Поступая через трубопровод 15 и трубовал 9 в трубки 10, перемешивающий пар барботируется мел5 кодисперсными пузырьками через отверстия 11 в утфель, равномерно распределяясь, вследствие перемещения трубок 10 при вращении трубовала 9, по всему восходящему потоку утфеля.

0 Вследствие увеличения паросодержа- ния в утфеле увеличивается скорость его движения по контурам циркуляции, что улучшает теплообмен и кристаллизацию раствора. Расположение отверстий для вы5 хода перемешивающего пара только в зоне над кипятильными трубками 6 позволяет насыщать паровыми пузырьками только восходящий поток утфеля и не препятствовать его потоку по центральному 7 и периферий0 ному опускному 8 каналам, скорость движе- ния которого вследствие закона неразрывности также увеличивается.

После заполнения полезного объема вакуум-аппарата утфелем и достижения в ней

5 массы кристаллов, составляющей 40-50% от массы утфеля, процесс наращивания кристаллов прекращают и производят разгрузку вакуум-аппарата. При разгрузке вращение трубовала не останавливается и

0 не прекращается поступление перемешивающего пара, что исключает закупоривание отверстий 11 в трубках 10, а также интенсифицируют процесс очистки (пропаривания) . вакуум-аппарата от остатков утфеля. Пред5 отвращению закупоривания отверстий способствует также расположение их относительно направления вращения трубовала.

Предлагаемая конструкция вакуум-аппарата для кристаллизации растворов позволяет интенсифицировать- процесс кристаллизации за счет усиления циркуляции и теплообмена кристаллизующегося раствора путем обеспечения равномерного мелко- дисперсного распределения в нем пузырьков перемешивающего пара. Формула изобретения Вакуум-аппарат для кристаллизации растворов, преимущественно сахаросодер- жащих, включающий вертикальный корпус, Снабженный технологическими патрубками, размещенную в его нижней части повер- хность теплообмена, имеющую кипятильные трубки и циркуляционные каналы и устройство для перемешивания кри0

5

сталломассы и вдувания в нее пара, установленное на полом трубовале, снабженном приводом и подключенном к трубопроводу для подвода пара, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса кристаллизации путем более равномерного распределения в кристалло- массе пара, указанное устройство содержит радиально прикрепленные к трубовалу над поверхностью теплообмена трубки, имеющие на боковой поверхности со стороны, противоположной направлению вращения трубовала, отверстия дня выхода пара, расположенные в зоне над кипятильными трубками.

Использование: изобретение относится к оборудованию для кристаллизации растворов и может быть использовано в сахарной и других отраслях промышленности. Сущность изобретения: вакуум-аппарат для кристаллизации растворов включает вертикальный корпус, снабженный технологическими патрубками, размещенную в его нижней части поверхность теплообмена, имеющую кипятильные трубки и циркуляционные каналы - центральный и периферийный опускной, и устройство для перемешивания кристалломассы и вдувания в нее пара, содержащее радиально прикрепленные к трубовалу над поверхностью теплообмена трубки, имеющие на поверхности со стороны, противоположной направлению вращения трубовала, отверстия для выхода пара, расположенные в зоне над кипятильными трубками. В процессе работы аппарата процесс кристаллизации интенсифицируется путем более равномерного распределения пара в кри- сталломассе. 3 ил. ел С

п

ад

- - h-fF ф-ф-ф--ф-ф-ф-ф-ф )) /Ю

f, f-f-Јj f s ff.

- t7fe7l

(Dus.3

Я