Вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем Советский патент 1981 года по МПК B01D9/02 

чения циркуляции кристаллизуемого раствора между корпусом 1 и испарителем 2, штуцер 7 для ввода исходного раствора, штуцер 8 для вывода суспензии, штуцер 9 для вывода смеси исходпого и осветленного маточного растворов, штуцер 10 для ввода указанной смеси в испаритель 2, штуцер 11 для вывода вторичного пара, штуцер 12 для соединения вакуум-кристаллизатора с источниками газа (воздуха) равного давления, создающими пульсации псевдоожижеииого слоя, и иереливной фонарь 13 для отвода избыточного количества осветленного маточного раствора.

Фонарь 13 снабжен штуцером 14 для соединения его с трубопроводами 15 отвода вторичного пара и штуцером 16 для отвода осветленного маточного раствора из вакуум-кристаллизатора.

Открытая снизу кольцевая камера, расположенная -ъ нижней части корпуса 1, образован,а,;Ц индрической обечайкой 17, котора исоединена с -этим кропусом конусной перег, йЗд остановленной в верхней частц . 7. «Ьтройство для турбулизации псевдоожиженного .слОя вь1дрлнено в виде неподвижно закрепленных горизонтально и равномерно на трубе 3 глухих полых трубчатых элементов 19.

В корпусе 1 предусмотрен карман 20 для смешивания исходного раствора с маточнБтм раствором.

Вакуум-кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий концентрированный исходный раствор поступает через штуцер 7 в карман 20 вакуум-кристаллизатора, где он смешивается в определенном соотношении с осветленным маточным раствором, повышая его температуру и концентрацию. Насосом 4 полученная смесь по трубопроводам 5 и 6 подается в испаритель 2, где она охлаждается за счет адиабатнческого самоиспарения части растворителя на величину 0,2-2,0°С.

Образовавшийся в испарителе 2 перенасышенный раствор по трубе 3 поступает в нижнюю часть корпуса. При перемешении перенасышенного раствора вверх он псевдоожижает находяшиеся там кристаллы и отдает им перенасыщение, обусловливая процесс кристаллизацииС целью повышения производительности кристаллизатора и качества кристаллического продукта псевдоожиженному слою со обшают возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси (пульсации), при котором он, перемещаясь относительно неподвижно закрепленных на трубе 3 .элементов 19, расположенных горизонтально и равномерно заполняющих весь объем .псевдоожиженного слоя, трубулизируется. .Это приводит к увеличению относительной скорости движения кристаллов п перенасышенного раствора в слое, а следовательно, к интенсификации тепломассообмена .между ними, повышению однородности гранулометрического состава кристаллов, находящихся в псевдоожиженном слое. При этом пульсируюший режим движеиия псевдоожиженного слоя достигается за счет периодической подачи газа (воздуха) разного давления в верхнюю часть кольцевой

камеры через штуцер 12.

В процессе работы вакуум-кристаллизатора кристаллы и часть маточного раствора непрерывно отводятся через штуцер 8, а избыток осветленного раствора - через

фонарь 3 и штуцер 16.

В процессе вакуумного охлаждения раствора в испарителе 2 образуется вторичный пар, который выводится через штуцер 11 в воздушную конденсационную систему.

Применение предлагаемого вакуум-кристаллизатора позволяет создать пульсацию псевдоожиженного слоя при одновременном исключении (или существенном ограничении) распространения пульсаций на раствор, находящийся в испарителе, достичь интенсивного перемешивания твердой и жидкой фаз в псевдоожиженном слое. При этом создаются наиболее благоприятные

условия для роста кристаллов во всем объеме псевдоожиженного слоя за счет интенсификации в нем тепломассообмена и повышения однородности грану.лометрического состава кристалла.

Формула изобретения

1.Вакуум-кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, включающий герметичный

корпус, испаритель с центральной трубой, насос и трубопроводы для циркуляции кристаллизуемого раствора, щтуцеры для ввода исходиого раствора и вывода суспензии осветленного маточного раствора и вторичного пара, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности вакуум-кристаллизатора и качества продукта за счет интенсификации тепломассообмена, а также повышения однородности

гранулометрического состава кристаллов, он снабжен расположенной в нижней части корпуса коаксиально центральной трубе цилиндрической обечайкой с конусной перегородкой в ее верхней части, торец которой закреплен на корпусе, и устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, при этом испаритель расположеи в корпусе.

2.Вакуу.м-кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что, он снабжен штуцером для ввода газа, расположенным на корпусе под конусной перегородкой.

3.Вакуум-кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что устройство для

турбулизации выполнено в виде глухих по.лых трубчатых элементов, установленных горизотально и равномерно на центральной трубе.

4. Вакуум-кристаллизатор по п. 1, от.личающийся тем, что площадь кольцевого сечения между испарителем и корпу сом больше площади кольцевого сечения

между цилиндрической обечайкой и корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Л. Н. Матусевич. Кристаллизация из растворов химической промыщленности. «Химия. 1968, с. 207-210 (прототип).

S