Способ изогидрической кристаллизации из растворов Советский патент 1977 года по МПК B01D9/02 

1

Изобретение относится к области изогидрической кристаллизации из растворов при охлаждении (или нагревании при отрицательном температурном коэффициенте растворимости) и может найти применение во всех отраслях промышленности, использующих кристаллизацию.

Основной трудностью изогидрической кристаллизации является инкрустация теплопередающей стенки. Инкрустация значительно сокращает теплопередачу от теплоносителя через стенку в раствор, создает больщие эксплуатационные неудобства. Известны различные способы кристаллизации из раствора, при которых предупреждают, уменьшают и исключают образование инкрустации на теплопередающих поверхностях.

Известен способ уменьшения инкрустации при кристаллизации из растворов путем наложения звуковых и ультразвуковых колебаний 1. Воздействие ультразвуковых колебаний на кристаллы ведет к резкому уменьшению размеров кристаллов и к их дроблению, что значительно затрудняет как отделение от маточного раствора, так и возможность получения чистых и однородных кристаллов. При воздействии ультразвука количество твердой фазы, осевшей на теплообменную поверхность, уменьшается. Кроме этого, осаждающийся на поверхности теплообмена слой вещества значительно отличается по своей структуре от неозвучиваемых осадков - он более рыхлый. Однако и в этом случае необходимы устройства для устранения этого слоя, так как и такой слой ухудшает теплоотдачу, не обеспечиьает постоянный тепловой напор, снижает производительность аппарата.

Целью изобретения является интенсификация изогидрнческой кристаллизации путем

устранения инкрустации теплообменных стенок.

Это достигается тем, что при осуществлении процесса изогидрической кристаллизации раствору, проходящему вдоль теплообменных

стенок, сообщают возвратно-поступательное движение со скоростью 0,2-2,5 м/с и амплитудой 0,01-0,05 М.

Предложенный способ имеет следующие преимущества:

способ обеспечивает устойчивый и падежный теплообмен;

скорость колебательного движения раствора значительно повышает теплоотдачу, что позволяет сократить поверхность теплообмена;

выделяющиеся мелкие кристаллы находятся во взвешенном состоянии.

Рост кристаллов во взвешенном состоянии обуславливает образование совершенных форм, что исключает возможность захвата

маточника в сростках и дефектах кристаллов.

Пример. Раствор сульфата натрия, насыщенный при температуре 20°С, пропускают по трубкам теплообменника с постоянной скоростью. Температура охлаждающей воды составляет 12°С. Без приложения возвратно-поступательного колебания на охлаждающих стенках за счет пересыщения отлагаются кристаллы десятиводного сульфата натрия, быстро полностью забивают трубки теплообменника. При наложении возвратно-поступательного колебания со скоростью потока 0,2- 2,5 м/с в трубках теплообменника образуется взвесь кристаллов, опускающаяся вниз со скоростью, превышающей постоянную скорость поступления исходного раствора. На теплопередающих стенках инкрустация отсутствует.

Формула изобретения

Способ изогидрической кристаллизации из растворов охлаждением в теплообменном устройстве, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса кристаллизации и устранения инкрустации теплообменных стенок, раствору, проходящему вдоль теплообмепных стенок, сообщают возвратно-поступательное движение со скоростью 0,2-2,5 м/с и амплитудой 0,01-0,05 м.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фридман В. М. Ультразвуковая химическая аппаратура. М., «Машиностроение, 1967, с. 119.