Выпарной кристаллизатор Советский патент 1993 года по МПК B01D9/02 

(Л

С

Сущность изобретения: выпарной кристаллизатор включает цилиндрический сепаратор, вынесенную трубчатую греющую камеру и циркуляционный насос. Внутри сепаратора установлена перегородка. Греющая камера прикреплена к сепаратору тангенциально расположенным патрубком ввода жидкости. Входной патрубок насоса присоединен к сепаратору, а выходной патрубок насоса присоединен к греющей камере/ Сепаратор снабжен установленной соосно с ним цилиндрической обечайкой. Обечайка расположена выше перегородки с зазором между ее нижним срезом и перегородкой. Верхний срез обечайки установлен не ниже патрубка ввода жидкости из греющей камеры в сепаратор. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для испарения и кристаллизации в жидких системах, в особенности для испарения растворителя и кристаллизации в выпарных аппаратах с вынужденной циркуляцией и вынесенной греющей камерой.

Известен выпарной кристаллизатор с вынесенной греющей камерой без осветления циркулирующей суспензии. Аппарат со- держит цилиндрический сепаратор, трубчатую вынесенную греющую камеру, которая тангенциально подключена к цилиндрическому сепаратору, циркуляционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору, а выход - к трубчатой греющей камере. В аппарате по контуру циркулирует большое количество кристаллов и комков соли. Размеры кристаллов в продукте изменяются в широком диапазоне из-за различного времени их пребывания о аппарате, причем основная масса мелкокристаллическая. Таким образом недостатком известного аппарата явля- . ется невысокое качество получаемого про- дукта.

Известен также выпарной кристаллизатор с вынесенной греющей камерой с осветлением циркулирующей суспензии. Кристаллизатор содержит цилиндрический сепаратор, перегородку, установленную внутри сепаратора, трубчатую греющую камеру; которая радиальнбтто Жкл ю чёйа Т цилиндрическому сепаратору выше перегородки, циркуляционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору ниже перегородки, а выход - ктрубчатой греющей камере. В аппарате по контуру циркулируют только мелкие кристаллы, размеры . которых недостаточны для образования взвешенного слоя в днище сепаратора. В зоне взвешенного слоя интенсивно снимается пересыщение раствора и кристаллы увеличиваются в размерах. Кроме Этого, такой слой характеризуется интенсивным пеvi ю о о

XJ О

ремешиванием кристаллов в различных направлениях. Так как во взвешенный слой поступают кристаллы различных начальных размеров, то очевидно, и выводимый из зо- ны взвешенного слоя продукт будет характеризоваться широким диапазоном размеров укрупненных кристаллов, что снижает качество готового продукта.

Известен выпарной кристаллизатор с принудительной циркуляцией, который наиболее бл изок к заявленному объекту и может быть взят в качестве прототипа. Выпарной кристаллизатор содержит цилиндрический сепаратор, поперечную перегородку, установленную внутри сепаратора, вынесенную трубчатую греющую камеру, которая тангенциально подключена к цилиндрическому сепаратору выше перегородки, циркуляционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору ниже перегородки, а выход - к трубчатой греющей камере. Аппарат работает следующим образом: слабый раствор соли непрерывно вводится в циркуляционный контур на вход циркуляционного насоса и вместе с Циркулирующим раствором подается через трубчатую греющую камеру 6 сепаратор. Соковый пар непрерывно отводится из сепаратора через штуцер. Для предупреждения вскипания раствора в трубках уровень жидкости в. сепараторе поддерживается выше верхней трубной решетки rpej ющей камеры. При подаче в сепаратор раствор вскипает и кристаллизуется. Сепаратор снабжен поперечной перегородкой, благодаря которой создается относительно спокойная зона, где образуются и растут кристаллические зародыши. Мельчайшие кристаллы циркулируют по контуру аппарата, проходя через греющую камеру, а укрупненные кристаллы различных размеров осаждаются в коническом днище сепаратора. Суспензия непрерывно выводится из его нижней части.

Недостатком выпарного кристаллизатора является невысокое качество готового продукта ввиду наличия в нем кристаллов с широким диапазоном размеров.

Целью изобретения является повышение чистоты продукта за счет увеличения однородности кристаллов по размерам.

Поставленная цель.достигается тем,;что в выпарном кристаллизаторе, содержащем цилиндрический сепаратор, с установленной внутри него перегородкой, вынесенную трубчатую греющую камеру, прикрепленную к сепаратору тангенциально расположенным патрубком ввода жидкости и циркуляционный насос, присоединенный

входным патрубком к сепаратору, а выходным патрубком к трубчатой греющей камере. Сепаратор снабжен, установленной соосно с ним цилиндрической обечайкой,

при этом обечайка установлена выше перегородки с зазором между ее нижним срезом и перегородкой, а верхний срез обечайки расположен не ниже патрубка ввода жидкости из трубчатой греющей камеры в сепара0 тор.

На фиг.1 представлен общий вид выпар ного кристаллизатора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Выпарной кристаллизатор состоит иэ

5 цилиндрического сепаратора 1, лерегород ки 2, установленной внутри сепаратора, вынесенной трубчатой греющей камеры 3, тангенциально присоединенной посредством патрубка ввода жидкости 6 к цилиндри0 ческому сепаратору 1, .циркуляционного насоса 4, входной патрубок которого подключен к цилиндрическому сепаратору 1 ниже перегородки 2, а выходной патрубок - к греющей камере 3. Соосно с цилиндриче5 ским сепаратором 1, установлена цилиндрическая обечайка 5 с зазором между ее нижним срезом и перегородкой 2, а верхний срез цилиндрической обечайки выполнен не ниже патрубка ввода жидкости 6 из трубча0 той греющей камеры 3. В верхней части сепаратора 1 выполнен штуцер 7 для отвода сокового пара.

Выпарной кристаллизатор работает следующим образом.

5 Слабый раствор соли непрерывно вводят в циркуляционный контур на вход циркуляционного насоса 4 и вместе с циркулирующим раствором подают через трубчатую греющую камеру 3 в сепаратор 1.

0 Соковый пар непрерывно отводится из сепаратора 1 через штуцер 7. Для предупреждения вскипания раствора в трубках уровень жидкости в сепараторе 1 поддерживают выше верхней трубной решетки грею5 щей камеры 3. При подаче раствора в кольцевое пространство между сепаратором 1 и цилиндрической обечайкой 5 раствор приобретает оращательное движение. За счет центробежных сил более крупные

0 кристаллы отбрасываются на периферию сепаратора 1 и по зазору, выполненному между нижним срезом цилиндрической обечайки 5 м перегородкой 2, поступают о спокойную зону в нижней части сепаратора 1

5 ниже перегородки 2, Основная масса раствора с более мелкими кристаллами переливается через верхний срез цилиндрической обечайки 5, который выполнен не ниже патрубка овода жидкости 6 из трубчатой rpeio- щей камеры, при этом раствор вскипает и

образуется дополнительное количество мелких кристаллов. Выполнение верхнего среза цилиндрической обечайки 5 не ниже патрубка ввода жидкости 6 из трубчатой греющей камеры необходимо для предотвраще- ния нарушения спокойного движения потока внутри обечайки 5. в противном случае, за счет гидродинамического напора струи жидкости из патрубка ввода жидкости 6 объем жидкости внутри обечайки 5 будет силь- но турбулизован. Далее раствор попадает в спокойную зону внутри цилиндрической обечайки 5, где мелкие кристаллы укрупняются до размеров, близких к размерам кристаллов, выходящих из зазора между обечайкой 5 и перегородкой 2. Происходит смешение двух потоков кристаллов при входе в нижнюю спокойную зону: первый - из зазора между обечайкой 5 и перегородкой 2, второй - из спокойной зоны внутри обе- чайки 5, причем потоки имеют кристаллы с близким средними размерами. Так как во взвешенный слой в днище сепаратора поступает поток с кристаллами близких начальных размеров, то и выводимый из аппарата продукт будет более однородным по размерам кристаллов.

Таким образом, данное выполнение выпарного кристаллизатора позволяет повысить качество продукта за счет увеличения однородности кристаллов по размерам.

Формула изобретения

Выпарной кристаллизатор, включающий цилиндрический сепаратор с установленной в нем перегородкой, вынесенную трубчатую греющую камеру, прикрепленную к сепаратору тангенциально расположенным патрубком ввода жидкости и циркуляционный насос, присоединенный входным патрубком к сепаратору, а выходным патрубком - к греющей камере, отличающийся тем, что, с целью повышения чистоты продукта за счет увеличения однородности кристаллов по размерам, сепаратор снабжен установленной соосно с ним цилиндрической обечайкой, при этом обечайка расположена выше перегородки с зазором между ее нижним срезом и перегородкой, а верхний срез обечайки установлен не ниже патрубка ввода жидкости из греющей камеры в сепаратор.

Фи 2