Способ непрерывной кристаллизации и устройство для осуществления этого способа Советский патент 1980 года по МПК B01D9/02 

(54) СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

И МНОГОСЕКЦИОННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ЭТОГО СПОСОБА I2

Изобретение относитоа к обпасти химической технологии и может быть использовано для получения кристаллических веществ из растворов.

Известен способ непрерьшной кристаллизации в многосекционном аппарате с псевдоожиженным слоем при последовательном перемещении твердой фазы иэ секции в секцию и дозированном подводе свежего пересыщенного раствора в каждую секцию, что обеспечивает более благоприятные условия роста кристаллов в сравнении с односекционными аппаратами i.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому изобретению способ непрерывной кристаллизации, осуществляемый в многосекционном аппарате, включающем дозированную подачу исходного раствора в каждую секцию, кристаллизацию и отбор продукционных кристаллов и отработанного раствора. Происходит пересьпдение исходного раствора путем его выпаривания и дальнейшая

кристаллизация путем упаривания раствора и снятия пересыщения кристаллами, перемещающимися из первой секции в последующие {2.

Недостатком такого способа хтляется невозможность осуществления классификации кристаллов по размерам, что затрудняет создание оптимального режима работы всего аппарата.

Цель изобретения - интенсификация

10 процесса кристаллизации с одновременной классификацией кристаллов по размерам.

Это достигается тем, что в известном способе подачу исходного раствора осу15ществляют в каждую секцию с различной скоростью, возрастающей в направлении от первой секции к последней.

Такой способ может быть осуществлен

20 устройством многосекционного кристаллизатора, включающим горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, снабженный крышкой и днищем, выполненными наклонными, и патрубком для отбора отработанного раствора, расположенного в крышке. Отличие устройства, позволяющего осу ществить новый способ, состоит в том, что он снабжен патрубком для отбора . продукционных кристаллов, расположенным в днище корпуса, под последней секцией, а патрубок для отбора отработанного раствора расположен в противоположной стороне корпуса над первой секцией. На чертеже изображен аппарат, осуществлягощий предлагаемый сйособ. Аппарат включает корпус 1, рабочее пространство которого разделено вертикальными перегородками 2 на секции, сообщающиеся между собой в полости крышки 3 и днища 4. Патрубок 5 служит для ввода затравочных кристаллов в первую секцию аппарата, а патрубок 8 для выгрузки продукционных кристаллов из последней секции. Под каждой секцией расположены отверстияа для дозированного подвода свежего пересьш1енного рас вора. В крьплке аппарата имеется патрубок 7 для отвода отработанного раствора. Способ заключается в следующем. В первую секцию подают мелкие затрагво шые кристаллы, которые подхватываются восходящим потоком пересьщ1енного раствора и переходят во взвешенное (псевдоожиженное) состояние. Находясь в этом состоянии, кристаллы вырастают до определенного размера, после чего оседают и вдоль наклонного днища перемещаются во вторую секцию, в которой скорость раствора больше, чем в первой Здесь кристаллы :вновь переходят во взвешенное состояние, продолжают расти, оседают, перемещаются в следующую секцию и т. д. В последней секции крис таллы дорастают до заданного (продукционного) размера и их выгружают из аппарата. Скорости раствора в секци не одинаковы и возрастают в направлении от первой секции к последней. В каждой секции одновременно с ростом кристаллов происходит их классификация по размерам. Унесенные из секций кристаллы перемещаются вместе с отработанным раствором в полости крышки 3 аппарата в направлении патрубка 7, рас положенного над первой секцией. Прорсодя над зоной низких скоростей раство ра, кристаллы, унесенные из последующ екций, оседают и возвращаются в пре- дыдущие секции. Для конкретного расчета секционированных кристаллизационных установок с псевдоожиженным слоем и оптимальными параметрами процесса необходимо знать следующие параметры кристалли- зующейся системы: средний размер продукционных кристаллов, плотность кристаллов, температуру, пересьщ1ение, плотность, кинематическую вязкость подаваемого раствора, коэффициент молекулярной диффузий, а также константу скорости кристаллохимической реакции, которую для каждого конкретного вещества необходимо определять экспериментально. Предлагаемый способ кристаллизации предусматривает независимую подачу Ьвежего пересьш1енного раствора в секции с различными скоростями, вследствие чего в них будут находиться кристаллы различных интервалов дисперсности. Однако в каждой отдельной секции интервал дисперсности достаточно узок. Это позволяет вести процесс при повышенных скоростях раствора без существенного уноса кристаллов из аппарата, что дает возможность интенсифицировать процесс кристаллизации. Скорости раствора в секциях выбираются соответствующими оптимальным параметрам роста кристал-. лов в псевдоожиженном слое. Горизонтальное расположение секций в предлагаемом аппарате исключает необходимость создания дополнительного контура для рециркуляции мелких кристаллов из последней секции в первую. Отсутствие в предлагаемом аппарате перфорированных разделительных решеток и переточных трубок с дозаторами значительно упрощает конструкцию установки и снижает .способность к инкрустации. изобретения 1. Способ непрерывной кристаллизации в многосекционном аппарате с псев- доожиженным слоем, включающий дозированную подачу исходного раствора в каждую секцию, кристаллизацию и отбор продукционных кристаллов и отработанного раствора, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса кристаллизации с одновременной классификацией кристаллов по размерам, подачу исходного раствора в каждую секцию осуществл5пот с различной скоростью.

возрастающей в .направлении от первой секции к последней.

2. Многосекционный аппарат для осуществления способа по п. I, включающий горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции и снабженный крьпикой и днищем, выполненными наклонными, и патрубок для отбора отработанного раствора, расположенный в крышке корпуса, о т л ичаюшийся тем, что он снабжен патрубком для отбора продукционных криталлов, расположенным в днище корпуса под последней секцией, а патрубок для отбора отработанного раствора расположен в противоположной стороне корпуса над первой секцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № ЗО3082, кл. В OlD 9/02, 1969.

2.Патент Швейцарии № 483272, кл. В Oil) 9/О2, 12.03.70 (прототип).