Кристаллизатор

(504 В 01 П ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОбРЕТЕНИЯ Н ТЕЛЬСТВУ ТОР СКОМУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт химических реакторов и особо чистых химических веществ ИРЕА(72) В,А.Успенский, А,Г.Долгий, С.Г.Голунов и И.Я.Кошаровский (53) 66.06552,05 (088.8 ) (56) Авторское свидетельство СССР Р 385608, кл, В О Р 5/16, 1971.Авторскоесвидетельство СССР 11 169062, кл. В 01 Э 9/00, 1961. тся к химизволяет интенообмен и преристаллов.т корпус 1 силиндр 3 с ру(54) КРИСТАЛПИЗАТОР (57) Изобретение относ ческой технологии и по сифицировать тепломасс дотвратить дробление к Кристаллизатор содержи рубашкой, внутренний ц башкой, мешалку, выполненную в видерадиальных лопаток 7, размещенныхмежду верхним 4 и нижним 8 покровнымикольцами перпендикулярно плоскостивращения. Нижнее покровное кольцо 8снабжено коаксиальными вертикальнымицилиндрическими перегородками 9, между которыми установлен с зазоромцилиндр 2, верхнее покровное кольцо4 снабжено перфорированной цилиндрической обечайкой 10, соосной с корпусом 1. При прохождении исходногораствора в зазорах между корпусом 1,цилиндром 3 и перегородками 9 образуются кристаллы, которые удаляютсячерез штуцер 16, а осветленный раствор, пройдя перфорированную обечайку10, выводится через штуцер 17, Примеменение аппарата позволяет интенсифицировать процесс тепломассообменаза счет создания направленного движения жидкости. 1 ил.60758 1 13Изобретение относится к оборудованию химико-технологических производственных установок и может быть использовано как аппарат, в которомобразуется дисперсная фаза - твердыечастицы.Цель изобретения - интенсификация тепломассообмена эа счет создания направленного движения суспензиии предотвращение дробления сформировавшихся кристаллов.На чертеже изображен кристалл.затор, разрез.Кристаллиэатор включает корпус 1с рубашкой 2, цилиндр 3 с рубашкой.Цилиндр 3 с рубашкой размещен соосно корпусу 1 и имеет свободный проход как по нижнему своему основанию,так и по верхнему, Подвижной частьюаппарата является мешалка, котораясостоит из верхнего покровного кольца 4, закрепленного на валу 5. Кольцо 4 имеет уплотнение 6, Снизу ккольцу 4 радиально прикреплены лопатки 7, нижнее основание которыхзамыкает нижнее покровное кольцо 8.Длина лопаток меньше радиуса кольца4 и с внешней стороны ограничиваетсяего наружным диаметром, а с внутренней совпацает с диаметром наименьшейцилиндрической перегородки 9,Перегородки 9 крепятся к кольцу 8своим верхним основанием, а нижнееоснование образует с корпусом 1 кольцевой зазор. Перегородки 9 расположены так, что они чередуются с цилиндром 3, образуя лабиринт. По осикорпуса размещена обечайка 10 с перфорированными стенками и дном. Своимверхним основанием она крепится ккольцу 4 соосно с валом 5, Корпус 1снабжен штуцерами цля подвода 11 иотвода 12 теплоносителя, штуцерамидля подвода 13 и отвода 14 теплоноси"теля в рубашку цилиндра 3, штуцером15 подвода исхоцного раствора, патрубком 16 отвода готового продукта ипатрубком 17 отвода осветленногораствора,Кристаллизатор работает следующимобразом.Посредством лривода через вал 5кольцу 4 с уплотнением 6 и закрепленными на нем лопатками 7, кольцом 8,перегородками 9 и перфорированнойобечайкой 10 сообщается вращательноедвижение. Для осуществления теплообмеца госредством штуцеров 11 и 12 10 1 Г, 20 25 30 35 40 45 в рубашку 2 и штуцеров 13 и 14 в рубашку цилиндра 3 подводится и отводится теплоноситель. Через штуцер 15 подают исходный раствор. Он поступает в пространство между перегородкой 9 и корпусом 1 аппарата и далее проходит по лабиринту, образованному подвижными перегородками 9 и цилиндром 3, осуществляя тем самым направленное прямоточное движение (модель идеального вытеснения).Перегородки 9 передают вращательное движение материальному потоку, создавая условия .для идеального пе- ремещения по горизонтали. Таким образом матегиальный поток перемешивается по лабиринту из одного промежутка между вращающейся перегородкой 9 и цилиндрами 3 в другой. При переходе через нижнее основание вращающейся перегородки 9 из одного промежутка в другой материальный поток попадает в зону, где за счет расширения и незначительного влияния на массу торца вращающейся обечайки образуется спокойное течение, что приводит к оседанию образовавшейся к этому времени дисперсной фазы. которая, проходя кольцевые зазоры между перегородкой 9 и корпусом 1 поступает к штуцеру 16 причем оседают только крупные сформировавшиеся кристаллы, а мелкие, продолжая расти, переходяг в следующий промежуток между перегородками 9.Пройдя последнюю перегородку 9, материальный поток, отфильтровываясь сквозь перфорированную стенку обечайки 10, через отверстие в коль це 4 идет на выход из аппарата по штуцеру 17. При вращении мешалки лопатки 7, ограниченные сверху и снизу плоскостями, играют роль центробежного нагнетателя, Центробежные силы, вызванные лопатками 7, из центральной части аппарата отбрасывают материальнь:й поток к периферии в пространство между корпусом 1 и перегородкой 9, тем самым организуярециркуляционный поток, несущий в себе мелкие кристаллы дисперсной фазы, Это способствует улучшению тепломассообмена за счет увеличения турбулентности потока, увеличиваетскорость кристаллообразования ивеличину кристаллов за счет внесениязародышей мелких кристаллов) в свежую струю материального потока. Уп60758 Криоталлизатор, содержащий корпус с рубашкой, мешалку, внутренний 25 цилиндр с рубашкой, штуцера для подвода и отвода теплоносителя и материальных потоков, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью интенсификации тепломассообмена за счет созданиянаправленного движения суспензиии предотвращения дробления сформировавшихся кристаллов, мешалка выполнена в виде радиальных лопаток, размещенных между верхним и нижни:, пакровными кольцагп, устанавленныктт с 35возможностью вращения, при этом нижнее пакровное коль;.а снабжена коаксиальными вертикальными цилиндрйческими перегородками, сооспыми корпусу, 40 между катар размещен с зазором цилиндр с рубашкой, а верхнее покровное кольцо снабжено перфорированнойцилиндрической обечайкой, сооснойкорпусу. Составитель А.СондарТехред М,Моргентал Корректор Л.ПилипенкоФ Редактор П,Гереши Заказ 6174/9 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5.Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4. з 13лотнение 6 препятствует проходу потока непосредственно из пристеночногопромежутка к выходному штуцеру 17.Поскольку окружная скорость стенки подвижной перегородки 9 в многораз больше осевой составляющей скорости материального потока, входящий в аппарат поток сразу же переносится в горизонтальной плоскости по. всему кольцевому сечению, заключенному между подвижной перегородкой 9 инеподвижным цилиндром 3 или корпусом1. Далее поток сплошным кольцевымфронтом движется в осевом направлении. В пространстве между подвижнымиперегородками 9 и неподвижным пилиндром 3 за счет быстрого вращения перегородок 9 образуются продольные вихревые струи, параллельные образующейобечаек, Диаметр этих струй близокк ширине пространства между элементами.и ани интенсивно переносят потокот одной стенки к другой и обратно,т,е, реализуется интенсивное перемешивание па ширине пространства междуобечайками. Таким образом формируется в каждом поперечном сечениипространства гомогенная смесь с постоянной па плошади поперечного сечения температурой,Перемещаясь в осевом направлениимежду обечайками, поток образуетпоршневое течение, кольцевое в плане. Одновременно вся масса жидкостивместе с образующимися в ней струямисовершает вращательное движение,несколько отставая от стенки вращающейся перегородки 9. Поэтому вавсем промежутке, исключая слой устенки неподвижной абечайки, действуют инерционные силы, порожденныецентробежным полем. Вследствие действия центробежных сил образовавшиеся в потоке твердые частипы перемещаются к неподвижной стенке, попадаяв пограничный слой у этой стенки, под 5действием сил тяжести оседают праС.- ходя через кольцевые зазоры к вы"од-.ному штуцеру 16,Таким образом в промежутках междугодвижными и неподвижными обечайкамиобеспечивается поршневой режим движения жидкости (или режим вытеснения) вдоль оси аппарата с интенсивным перемешиванием по всему кольцевому сечению, чта резко увеличивает интенсйвность тепломассообмена. Крометого, появляются условия для отделения дисперсной фазы от потока носителя с обеспечением их раздельноговыхода из аппарата.20формула изобретения