Кристаллизатор Советский патент 1979 года по МПК B01D9/00 

1

Изобретение относится к конструкциям циркуляционных вакуум-кристаллизаторов, применяемых в химической и других отраслях промышленности для выделения кристаллов солей из растворов.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус с центральной трубой, сепаратором и внутренней перегородкой, образующей отстойную камеру, наружный контур циркуляции маточного раствора с вдркуляционным и струйным насосами и сосудом для растворения мелких кристаллов 1.

Недостатками известного кристаллизатора является малая производительность или высокие энергетические затраты при вводе конденсата или свежего пара в отстойную камеру.

Целью изобретения является повьп1 ения производительности и снижение энергозатрат для получения крупных кристаллов в циркуляционных вакуум-кристаллизаторах.

Поставленная цель достигается тем, что кристаллизатор снабжен эжектором,установленным в наружном контуре циркуляции маточного раствора выше верхнего торца центральной ipyбы и соединенным трубами с сепаратором, отстойной камерой, сосудом для растворения мелких кристаллов и циркуляционным насосом.

На чертеже показан общий вид кристаллизатора.

Кристаллизатор содержит корпус 1, представляющий собой цилиндрический сосуд переменного сечения с конической нижней частью, верхняя часть которого является септаратором 2, предназначенным для отделения сокового пара от кипящего раствора. Внутри корпуса размешена центральная труба 3, нижняя часть которой совместно с соплом 4, установленным в -нижней части корпуса 1, образует струйный насос, в цилиндрической части корпуса 1 установлена коническо-цилиндрическая перегородка 5, разделяющая корпус 1 на кристаллизационную зону 6 и отстойную камеру 7. Наружный контур циркуляции маточного раствора, образованный циркуляционными трубами 8, 9 и 10, сосудом 11 для растворения мелких кристаллов с концентрически расположенной трубой I2 и двумя центробежными насосами 13, один из которых рабочий, а другой - резервный, соединен с

внутренней полостью корпуса 1 через трубу 10 и сопло 4 и с отстойной камерой 7 через трубу 8. Струйный эжектор 14 установлен в наружном циркуляционном контуре выше верхнегЬ торца центральной трубы 3 корпуса 1 и соединен трубой 15 с сепаратором 2, трубой 16 с отстойной камерой 7 и сосудом И для растворения мелких кристаллов и трубой 17 с напорным патрубком даркуляционного насоса 13. Струйный эжектор 14 состоит из приемной камеры 18, трех промежуточных конусов 19, многоструйного сопла 20, конфузора 21, камеры смешения 22 и диффузора 23. Отстойная камера 7 снабжена коллектором 24 и переливным устройством 25, которое имеет сменные вставки 26 и устанавливается на определенной высоте отйосительно верхней кромки центральной трубы 3 корпуса 1 в зависимости от требуемой концентрации кристаллов в аппарате. Выгрузка суспензии из корпуса 1 осуществляется через штуцер 27, расположенный над отстойной камерой 7. Кристаллизатор имеет также Штуцер 28 ввода исходного раствора, штуцер 29 отвода сокового пара, штуцер 30 для опорожнения корпуса 1, смотровые-окна 31 для визуального наблюдения за циркуля1шей суспейзии и люки 32 для осмотра и ремонта аппарата. Для очистки сокового пара от капель раствора и уносимьгх кристаллов в верзсней части сепаратора 2 может устанавливаться жалюзийный брызгоуловитель 33.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Корпус 1 заполняют суспензией, включают циркуляодонный насос 13 и в сепараторе 2 создают разрежеййе, соответствующее заданной тем пературе охлаждения раствора. Поступающий на кристаллизавдю горячий исходный раствор направляют в корпус 1 через штуцер 28. Маточнь1й раствор, отбираемьш из средней части отстойной камеры 7 и содержащий мелкие кристаллы, поступает по трубе 8 в сосуд 11, в котоpoKf проходитС низ по концентрически расположенной трубе 12, а затем вверх по кольЦевому сечению, образованному трубой 12 и стенками сосуда 11, и по трубам 9 и 10 откачквается центробежными насосами 13 в сопло 4 струйного насоса. Выходящая из сопла 4 струя раствора увлекает своим движением находящуюся в корпусе 1 кристаллизатора суспензию и исходный раствор, создавая циркуляцию по замкнутолгу внутреннему контуру: внутри центральной трубы 3 - снизу вверх, снаружи этой трубы - сверху вниз. Суспензия, смешанная в стрзттном насосе с горячим исходным

раствором, вскипает на выходе из центральной трубы 3 и охлаждается до температуры, определяемой состаточным давлением в сепараторе 2 вакуум-кристаллизатора. Образующийся при этом соковый пар отводится по штуцеру 29 на конденсацию и частично поступает в эжектор 14. Продукционньге кристаллы в виде густой суспензии выгружают через штуцер 27. Сгущение суспензии в кристаллизаторе осуществляют за счет отвода из отстойной камеры 7 через переливное устройство 25 осветленного маточного раствора.

Для уменьшения количества образующихся в кристаллизаторе зародышей часть маточного раствора, отбираемого из отстойной камеры 7 в наружный контур циркуляции, под напором циркуляционных Hacocois 13 непрерывно или периодически подают по трубе 17 в эжектор 14, из которого раствор сливается в трубу 8, соединяющую отстойную камеру 7 с сосудом 11. В эжекторе маточный раствор, вытекая из сопла 20 в виде струй с большой скоростью, увлекает из приемной камеры 18 соковый пар, поступающий из сепаратора 2 кристаллизатора,, при конденсации которого в диффузоре 23 раствор нагревается, становится ненасыщенным и в сосуде 11 происходит растворен ие мелких кристаллов. Это обеспе«швает получение крупнокристаллического продукта и устраняет необходимость ввода в отстойную камеру 7 конденсата или свежего пара.

Формула изобретения

Кристаллизатор, содержащий корпус с центральной трубой, сепаратором и внутренней перегородкой, образующей отстойную камеру, наружный контур циркуляции маточного раствора с Шркуляциониым и струйным насосами и сосудом для растворения мелких кристаллов, отличающийся тем, что, с целью повышеаия производительности и снижения энергозатрат для получения йрзтшых кристаллов, он снабжен эжектором, установленным в наружном контуре циркуляции маточного раствора вьппе верхнего торца центральной трубы и соединенным трубами с сепаратором, отстойной камерой, сосудом для растворения мелких кристаллов и циркуляционным насосом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 611635, 1$л. В 01 D 9/00, 1976 (прототип). /