Барботажный вакуум-кристаллизатор Советский патент 1982 года по МПК B01D9/02 

(54) БАРБОТАЖНЫЙ ВАКУУМ-КРИСТАЛЛИЗАТОР Изобретение относится к конструкции циркуляционных вакуум-кристаллизаторов, применяемых в химической и других отраслях промышленности для выделения кристаллов солей из растворов. Изйестен вакуум-кристаллизатор с принудительной циркуляцией суспензии, содержаший корпус с сепаратором, циркуляционную трубу и барботер. Выходяший из барботера газ увлекает своим движением суспензию по циркуляционной трубе свизу вверх в сепаратор, где суспензия вскипает и возвращается по кольцевому зазору между циркуляционной трубой и корпусом. Отделившийся в сепараторе вторичный пар с газом отсасывается или сбрасывается в атмосферу. Недостатком такого аппарата является наличие создаваемой газом значительной турбулизации пересушенного раствора в зоне испарения, что способствует образованию избыточных зародышевых кристаллов и препятствует получению крупнокристаллического продукта. Кроме того, газ смешивается с вторичным паром, поступает в сепаратор кристаллизатора, повышая энергозатраты на его отгонку и конденсацию пара.Наиболее близким по технической сущности предлагаемому является барботажный вакуум-кристаллизатор, включающий корпус, циркуляционную трубу, барботер и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу. Недостатком известного кристаллизатора является невозможность роста кристаллов вследствие отсутствия многократности прохождения суспензии с растущими кристаллами через зону испарения. Цель изобретения - получение крупных однородных кристаллов. Указанная цель достигается тем, что в барботажном вакуум-кристаллизаторе, со-. держашем корпус, циркуляционную трубу и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу, верхний конец циркуляционной трубы снабжен концентрично охватывающим погружную трубу насадком. На чертеже изображен барботажный вакуум-кристаллизатор. Вакуум-кристаллизатор содержит корпус 1, верхняя часть которого служит сепаратором 2, циркуляционную трубу 3, установленную концентрично над циркуляционной трубой 3 погружную трубу 4. Верхний конец циркуляционной трубы 3 снабжен концентрично охватывающим цогружную трубу насадком 5. В корцусе 1 установлена внутренняя церегородка 6, с помощью которой образуется отстойная камера 7. В нижней части циркуляционной трубы 3 размещен барботер 8. Погружная груба 4 с помощью патрубка 9 соединена с воздуходувкой 10, которая в свою очередь подсоединена через нагнетающий трубопровод 11 к барботеру 8. Аппарат также снабжен штуцерами для подачи исходного раствора 12, для отвода маточного раствора 13, для слива суспензии 14 и для отвода вторичного пара 15, трубопроводом 16 для циркуляции и растворения мелких кристаллов.

Вакуум-кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий исходный раствор подается через щтуцер 12 в нижнюю часть корпуса 1, смешивается с циркулирующей суспензией и подогревает ее, а выходящий из барботера 8 газ увлекает суспензию своим движением по циркуляционной трубе 3 снизу вверх. Попадая в погружную трубу 4, газ отделяется от суспензии вследствие разности их плотностей, а .суспензия по охватывающему погружную трубу 4 насадку 5 движется вверх за счет разности давлений в погружной трубе 4 и сепараторе 2. Попадая в зону низкого давления (сепаратор 2) суспензия, самоиспаряясь, охлаждается до температуры, определяемой давлением в нем, а создаваемое пересыщение снимается на растущих кристаллах. Суспензия с растущими кристаллами между насадком 5, циркуляционной трубой 3 и корпусом 1 опускается сверху вниз у возвращается в циркуляционную трубу. Этот процесс повторяется многократно.

Газ, отделенный от суспензии в погружной трубе 4, через всасывающий патрубок 9 воздуходувкой 10 направляется по нагнетающему трубопроводу 11 в барботер 8 для повторного использования. Наиболее мелкие кристаллы поднимаются по отстойной камере 7 с .маточным раствором и растворяются в нем, проходя по трубопроводу 16, путем подогрева или разбавления. Образующийся пар отводится по штуцеру 15 на конденсацию. Продукционные кристаллы в виде суспензии отводятся из корпуса аппарата через щтуцер 14 и направляются для дальнейшей обработки.

Таким образом, конструкция предлагаемого аппарата способствует многократному прохождению суспензии с растущими кристаллами через зону кипения, а значит и их росту. Расположение нижней кромки погружной трубы ниже верхнего среза циркуляционной трубы позволяет более полно до 95-99% отделить циркулирующий по замкнутому контуру газ от циркулирующей суспензии и резко сократить попадание газа в сепаратор.

В результате исключается турбулизация в зоне испарения, что уменьшает образование Новых мелких зародышевых кpиcтaллoБ и обеспечивается постоянное снятие создаваемого пересыщения на растущих кристаллах.

Использование предлагаемого кристаллизатора обеспечивает ряд преимуществ;

повышает крупность и однородность кристаллического продукта; исключает дополнительные операции и оборудование по укрупнению кристаллического продукта; улучщает условия обработки суспензии с крупными кристаллами на следующих леределах, например центрифугировании, сушке; исключает попадание газа во вторичный пар, так как газ не попадает в зону испарения (сепаратор), следовательно, исключает очистку пара от газа; снижает энергозатраты на сжатие газа, так, при повторном использовании газ необходимо сжать на высоту столба суспензии от барботера до сепаратора, т.е. лищь на .

Применение предлагаемого кристаллизатора в качестве реакционного позволяет упростить технологическую схему за счет повторного использования .непрореагировавшего газа.

Формула изобретения

Барботажный вакуум-кристаллизатор, включающий корпус, циркуляционную трубу и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения крупности продукта, верхний конец циркуляционной трубы снабжен копцентрично охватывающим погружную трубу насадком.