Кристаллизатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 3 000050 фу:Э(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 08. 81 (21) 3327962/23-.26с присоединением заявки Мо(1 М. Кл. В 012 9/02 Государственяый комнтет СССР по делам нэобретений и открытийОпубликовано 280283. Бюллетень Й 9 8 Дата опубликования описания 28.02.83 А.В.Шишкин и В.Г.Жебатин(54) КРИСТАЛЛИЗАТОР Изобретение относится к аппаратам для кристаллизации иэ раствора,например, при получении пищевых кислот, и может быть использовано такжев качестве декомпозеров при обработке гидратных пульп.Известен аппарат для обработкикристаллических суспенэий, содержа-щий цилиндрический корпус, коническое днище, крышку, комбинированноеперемешивающее устройство, состоящееиз гребкового устройства, расположенного на полом валу с приводом, иэрлифтного перемешивающего устройства., воздуховод с запорным клапаномреле-переключатель, соединенныйс приводом мешалки и клапаном воэдуховода, технологические штуце.ры 1,1 1,Однако в известном аппарате, недостаточно интенсивное перемешивание кристаллической суспенэии вреакционном объеме, малая интенсивность теплообмена через поверхностькорпуса, отсутствие поочередного использования механического и воздушного перемешивания реакционной мас Цель изобретения - снижение энергозатрат на перемешивание, интенси- .(72) Авторыизобретенияг фикацил теплообмена и улучшение качества готового продукта.Поставленная цель достигаетсятем, что кристаллиэатор, включающийцилиндрический корпус, мешалку с полым валом, эрлифтное перемешивающееустройство для ввода газа, воздуховодс запорным клапаном,и реле переключатель, соединенный с приводом мешалки и клапаном воздуховода снабженконтактами, расположенными на валуи взаимодействующими с реле-переключателем, и шарнирно закр пленнойна валу пластиной с установленным 15 на ней ключом при этом эрлифтноеустройство установлено .на расстоянииот в ла и соединено с ним. На чертеже представлен кристалли затор, общий вид.Кристаллиэатор включает корпус 1с теплообменной рубашкой 2, коническим днищем 3, крышкой 4, мешалку5, расположенную на полом вапу 6,эрлифтное перемешивающее устройство7, соединенное с валом б и вращающееся вместе с ним, устройство 7для ввода газа в полый вал 6 или непосредственно в эрлифтное устройство 8, привод 9 для приведения вовращение мешалки .5, воэдуховод 10 .снире, замыкая нижнюю пару контактов13. Сигнал поступает в реле-переклю"чатель 12. Сработав, реле-переключа 65 запорным клапаном 11, снабженным механическим приводом, реле-переключатель 12, осуществляющий переключение питания на привод 9 мешалки или механический привод клапана 11 воздуховода 10, контакты 13 реле- переключателя, расположенные на валу, шарнирно закрепленной на валу пластиной 14,.:ца которой установлен. ключ 15, взаимодействующий с контактами 13, патрубок 1 б для ввода раствора 10 и патрубок 17 для слива суспензии.1Аппарат работает следующим образом.Горячий раствор через патрубок 16 загружается в аппарат. В рубашку 2 корпуса 1 подается хладагент. Включается привод 9 мешалки 5.,Цля интенсификации теплообмена используется высокооборотная мешалка. По мере охлаждения раствора еговязкость увеличивается. Пластинка 14 .закреплена относительно вала б шарнирно и расположена под углом к горизонтальной плоскости в наравлении вращения мешалки, т.е. на пластину 14 действует подъемная сила, которая зависит от вязкости раствора. Когда раствор охладится до заданной температуры, т.е. достигнет определенной величины вязкости, сила сопротивления движению пластины 14 возрастает до величины, превышающей сопротивление в шарнирном узле для его верти - кального перемещения. Ключ 15 замкнет верхнюю пару контактов 13, располо .женных на валу б. Сигнал поступит в реле-переключатель;12. Сработав, реле-переклочатель отключит питание, поступающее на привод 9 и приведет в действие механизм клапана 11. Клапан 40 откроется и в эрлифтное перемешиваю- .щее устройство 8 начнет поступать воздух. Если устройство 8 смонтированозаодно с валом б, то устройство 7 дляввода газа расположено на крышке, и воздух из воздуховода 10 через устройство 7 поступает в полый вал б и оттуда в эрлифтное устройство 7.В этот период перемешивание растворав аппарате осуществляется только с помощью воздуха, транспортирующего раствор по устройству 7 в верхнюю часть аппарата. Таюое перемешивание обеспечивает взвешивание образующихся кристаллов. Кристаллы имеют большую плотность чере маточцый раствор, поэтому они осаждаются под действием сил гравитации. Пластина 14 после остановки мешалки принимает горизонтальное положение. Образующие-ся кристаллы осаждаются на пластину 60 и после накопления их определенноймассы пластина проворачивается в шартель приводит в действие механизмзапорного клапана, прекращая подачувоздуха в эрлифтное устройство, ивключает привод мешалки. Кристаллынабегающим потоком смываются с пластины 14. Теплообмен между раствороми стенкой возрастает. В дальнейшемаппарат может работать в одном издвух режимов: при постоянно включенной мешалке, в этом случае реле -переключатель блокируется от переключения питания, или при поочередном перемешивании раствора мешалкойи воздухом, т.е. ключ 15 замыкаетпоследовательно то одну, то другуюпару контактов. Режим работы аппарата на третьей стадии кристаллизациизависит от степени пересыщения раствора, теплоты фазового превращения,свойства адгезии кристаллов к конструкционным материалам и т.п.Следует отметить, что перемешивание воздухом менее энергоемко, ирежим осаждения кристаллов в этомслучае спокойный, ламинарный, чтоблагоприятно скаЭывается на размерах кристаллов и качестве готовогопродукта,Работа кристаллизатора поясняется на примере кристаллизации раствором лимонной кислоты.Раство подают в кристаллизаторпри 70-80 С. Охлаждают до 30 С, чтосоответствует началу образованияцентров кристаллизации. Вязкостьраствора при этом возрастает примерно в 4 раза.Пластинчатый сектор выполнен из диэлектрика полиформальдегида), контакты и ключ реле-.переключателя - иэ нержавеющей стли. Контакты смонтированы на колодке из материала-диэлектрика. Провода от контактов, помещенные во фторпластовую оболочку,соединяют с контактными кольцами,по которым скользят угольные щетки.Электрический сигнал напряжением12 В поступает от трансформатора наспециально сконструированное релепереключатель. При замыкании верхнихконтактов электродвигатель привода отключается от питания и срабатывает привод клапана, установленного на воздушной линии. После осаждения определенной массы кристаллов на секторе замыкается вторая пара контактов и происходит обратное переключение питанияПри этом в реле- переключателе срабатывает блокиро-. вочное устройство, прекращающее поступление электротока к контактам, расположенным на валу. Это сделано для того, чтобы в дальнейшем мешалка работала постоянно,.иначе на мешалке и теплообменной поверхности образовывается "шуба"из кристаллов.1000050 ВНИИПИ Заказ 1210/3 . Тираж 686 Подпис филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,Кристаллизатор т=4 мработает в автомодельном режиме. Число оборотов мешалки увеличено на 50 .( с 32 до 49 об/мин ), что позволило интенсифицировать теплообмен. Кристаллы целевого продукта сохраняют требуемый размер, а полное время цикла кристаллизации сократилось более чем на 1 ч.Таким образом, предлагаемое техническое решение позволит интенсифицировать теплообмен в процессе .кристаллизации, сократив общее время кристаллизации, уменьшить суммарные энергозатраты на перемешивание, повысить качество кристаллического продукта за счет увеличения размеров ,кристаллов.формула и.обретенияКристаллиэатор,. включающйй цилиндрический корпус, мешалку с полым валом, эрлнфтное перемешивающее устройстзо, устройство для ввода газа,воздуховод с запорным клапаном и реле-переключатель, соединенный с при 5водом мешалки и клапаном воэдуховода,о т л и ч а ю щ н й с я тем, что,с целью снижения энергозатрат наперемешнвание, интенсификации теплообмена и улучшения качества готовогопродукта, он снабжен контактами,1 О расположенными на валу и взаимодействующими с реле-переключателем, ишарнирно закрепленной на валу пластиной с установленным на ней ключом,при этом эрлнфтное устройство уста 15 новлено .на расстоянии от вала и соединено с ним.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании В 653741,20 кл. 1( 11 ), 1947 ( прототип ).