Кристаллизатор Советский патент 1982 года по МПК B01D9/02 

(5) КРИСТАЛЛИЗАТОР

Мзобретение относится к химическо промышленности, а конкретно - к конструкциям устройств для кристаллизации и концентрации суспензий, и растворов химических производств. Известен кристаллизатор, включающий камеры концентрации, испарения и кристаллизации раствора, вертикаль ную цилиндрическую перегородку и сре ства подачи раствора . Цель изобретения - повышение качества продукционных кристаллов, коэффициента использования сырья и оборудования, уменьшение материалоемкости и энергоемкости устройства. Поставленная цель достигается тем что кристаллизатор, включающий камеры концентрации, испарения и кристаллизации раствора., верт икальную цилиндрическую перегородку и сред- ства подачи раствора, снабжен расположенным с внешней стороны вертикальной цилиндрической перегородкой распределительным устройством в виде кольцевой камеры с вертикальными пластинами и отверстиями для вывода жидкой фазы в камеру кристаллизации, камера концентрации выполнена в виде расположенной вокруг распределительного устройства вихревой камеры, соединенной с ним посредством тангенциально установленных патрубков, а вертикальная цилиндрическая перегородка выполнена с отверстиями, расположенными по ее периметру. Целесообразно отверстия кольцевой камеры расположить асимметричнопо вертикали относительно отверстий вертикальной цилиндрической перегородки. На фиг. 1 изображен предложенный кристаллизатор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1-, .на фиг. 3 и - узлы установки сопла; на фиг. 5 - узел установки опускной трубы. 39 Кристаллизатор содержит камеру концентрации растворов 1, камеру кристаллизации 2, устройства подачи раствора 3 и канал опускных труб 4. Камера концентрации раство ров 1 состоит из камеры 5 распределительного устройства, вихревой камеры 6, клапанов 7 тангенциальных штуцеров 8, переходящих в отражательно-распределительное устройство 9-Камера кристаллизации 2 состоит из вертикальной цилиндрической перегородки 10, верхнего и нижнего днищ 11 и штуцера 12. Вихревая камера образуется пластиной 13, цилин РИческой вертикальной перегородкой 10 и днищем 14, которое является об щим для камер 5 и 6. Вертикальная цилиндрическая перегородка имеет от верстия 15 и 16. Нижняя кромка 17 о вepctия 15 расположена выше верхней кромки 18 отверстия 16. Отверстия 15 соединяют вихревую камеру 6 с ка налом опускных труб . Устройство подачи раствора 3 состоит из патруб ка 19, проходящего через горизонтал ную перегородку 20, сопла 21 с прорезями. Кристаллизатор работает следующим образом. Камера концентрации раствора 1 представляет собой кристаллизатор вихревого типа, использующий принцип йэсслоения газожидкостного пото ка под действием, центробежных сил. С этой целью воздух из камеры 5 рас пределительного устройства клапан 7 и тангенциальный штуцер 8 поступает в вихревую камеру 6 со скоростью м/с, где приобретает вращательное движение. Одновременно в вихревую камеру 6 через прорези сопла 21 поступает раствор. Сопло 21 устанавливается в камере так, чтобы оно не перекрывало срез сопла тангенциального штуцера 8, а его прорези направлены на отражательно-распределительное устройство 9. так, чтобы обеспечить распыл потока раствора набегающим воздушным потоком. Качественное смещение воздушного и жидкостного потоков улучшает качество охлаждения раствора. Полученная жидкостная эмульсия приобретает в вихревой камере 6 тангенциально-вихревое движение, в результате чего происходит рассло ние потока под действием центробежных сил, т.е. капельки жидкости отбрасываются центробежными силами к отражательно-распределительному устройству 9 а парогазовая фаза отсасывается через отверстия 15 вертикальной цилиндрической перегородки 10, унос раствора с парогазовой фазой уменьшается. 8 результате самоиспарения и поверхностного испарения раствор охлаждается, его концентрация повышается. Охлажденный раствор выводится из камеры концентрации раствора 1 в камеру кристаллизации 2 через отверстия 16 по каналам опускных труб 4. Нижняя кромка отверстия 16 выпол„ ца по уровню днища 14 вихревой камеры 6, а верхняя кромка 1-8 отверстия 16 расположена ниже кромки 17 отверстия 16. Такое расположение отверстия также обеспечивает полное опорожнение вихревой камеры 6 от раствора и предотвращает вынос растзора с днища 14 совместно с парогазовой фазой. Охлажденный и обогащенный раствор по каналам опускных труб 4 подается под зеркало раствора. Подача концентрированного раствора по опускным Трубам предотвращавт захват частиц раствора парогазовой фазой и унос его из кристаллизационной установки. Предлагаемый кристаллизатор по сравнению с известным позволяет снизить металлоемкость кристаллизатора на 15-25, сократить унос солей растворов с возгоняемыми парами в 5-10 раз, уменьшить энергоемкость процесса кристаллизации на 15-20%. Формула изобретения 1. Кристаллизатор, включающий камеры концентрации, испарения и кристаллизации раствора, вертикальную цилиндрическую перегородку и средства подачи раствора, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения качества продукционных кристаллов, коэффициента использования сырья и оборудования, уменьшения материалоемкости и энергоемкости процесса, он снабжен расположенным с внешней стороны вертикальной цилиндрической

перегородки распределительным устройством в виде кольцевой камеры с вертикальными пластинами и отверстиями для вывода жидкой фазы в камеру кристаллизации, камера концентрации выполнена в виде расположенной вокруг распределительного устройства вихревой камеры, соединенной с ним посредством .тангенциально установленных патрубков, а вертикальная цилиндрическая перегородка выполнена с отверстиями, расположенными по ее периметру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(прототип).

5 ie

927262 f(-f(

Риг.5

8 Фиг.

11