Пульсационный кристаллизатор

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР(57) Изобретение относится к химическому машиностроению и позволяет повысить производительность кристаллиэатора. Пульсационный кристаллизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, на которой закреплена центральная труба 3 и расположены кожух 4 разделительной камеры 5 и обечайка 6 аккумулирующей камеры 7 (АК), кольцевой карман 8, образованный между стенкой кожуха 4 с стенкой обечайки 6, пульсационную камеру 9 (ПК), размещенную в зазоре пространства между крышкой 2 корпуса 1 и поверхностью кристаллизуемого раствора, теплообменное устройство 11 (ТУ), расположенное в корпусе 1, штуцера ввода 12 и вывода 13 хладагента иэ ТУ 11, ввода 15 раствора и вывода 14 суспензии продукционных кристаллов, подачи и отвода 10 избыточного давления газа. вывода 11 осветленного раствора и сообщения 20 с атмосферой воздушником, переливную трубу 16 (ПТ) отбора отработанного раствора,закрепленную в крышке 2 и расположенную верхним концом в кольцевом кармане 8 и нижним концом заглубленную в кольцевой слой осветленного (отработанного) раствора в корпусе 1 кристаллизатора. Верхний конец ПТ 16 расположен ниже верхней кромки обечайки 6. Кристаллизуемый раствор вводится в АК 7, перемещаясь вдоль теплопередающей поверхности труб ТУ 11, охлаждается с выделением кристаллов. Под действием пульсации газа в ПК 9 на кристаллизуемый раствор последний получает возвратно-поступательное движение и тем самым удерживает основную массу кристаллов в псевдоожиженном состоянии. Осветленный раствор под действием пульсаций избыточного давления поднимается по ПТ 16 и переливается в кольцевой карман 8, а выводится он из кольцевого кармана 8 через штуцер 17, 2 ил.Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к пульсационным кристаллизаторам непрерывного действия, и может найти применение в пищевой, металлургической, химической промышленности, в частности в производстве минеральных солей и в других отраслях для аппаратурного оформления процессов массовой кристаллизации твердых веществ из их насыщенных растворов,510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения объема пульсационной камеры.На фиг. 1 представлен пульсационныйкристаллизатор, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Пульсационный кристаллизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, на которой закреплена центральная труба 3, размещенная в корпусе 1 соосно с его осью.На крышке 2 корпуса 1 расположен кожух 4 разделительной камеры 5, а также цилиндрическая обечайка б аккумулирующей камеры 7, Рабочим объемом аккумулирующей камеры 7 служит внутреннее пространство, ограиченное обечайкой 6, а между ее стенкой и стенкой кожуха 4 разделительной камеры 5 образован кольцевой карман 8 разделительной камеры 5.Зазор кольцевого пространства междукрышкой 2 корпуса 1 и поверхностью кристаллизуемого раствора выполняет роль пульсационной камеры 9, а патрубок 10 служит для подвода и отвода избыточного давления газа из нее.В корпусе 1 расположено встроенное теплообменное устройство 11 с вертикальным положением труб или выполненное в виде трубчатого змеевика (не показан) и имеет патрубок ввода 12 и вывода 13 хладагента.В днище корпуса 1 расположен патрубок 14 для вывода суспензии продукционных кристаллов из рабочего объема кристаллизатора, например, в кристаллосборник (не показан).Патрубок 15 ввода исходного кристаллизируемого раствора закреплен в стенке кожуха 4 разделительной камеры 5, расположен соосно с осью центральной трубы 3 и выполняет роль сливного патрубка, при этом нижний обрез патрубка 15 может быть расположен ниже верхней кромки цилиндрической обечайки 6 аккумулирующей камеры 7.Для отбора осветленного (отработанного) кристаллиэуемого раствора и его излишков служит переливная труба 16, которая закреплена в крышке 2 корпуса 1 и сообщает разделительную камеру 5 с объемом корпуса 1,Верхний конец переливной трубы 16расположен в кольцевом кармане 8 нижеуровня верхней кромки цилиндрическойобечайки 6, а нижний конец переливной трубы 16 проходит через пространство пульса, ционной камеры 9 и заглублен в раствор вкорпусе 1.Осветленный раствор по переливнойтрубе 16 переливается в процессе работыпульсационного кристаллизатора в кольцевой карман 8 и выводится иэ него черезпатрубок 17 вывода осветленного раствора.Нижний конец центральной трубы 3 может быть выполнен в виде раструба 18 инижней кромкой расположен с зазором поотношению к поверхности стенки днищакорпуса 1, при этом раструб 18 соединен сцентральной трубой 3 разъемно, с образованием классификационной камеры 19,Аккумулирующая камера 7 сообщаетсяс атмосферой патрубком 20 воэдушника,Кристаллиэатор работает следующимобразом,Кристаллизуемый раствор (исходныйили смесь исходного раствора с раствором,выводимым через патрубок 17) непрерывночерез патрубок 15 сливается в аккумулирующую камеру 7 или в центральную трубу 3 ипо ней поступает в нижнюю часть корпуса 1,заполняя его объем.Двигаясь вверх вдоль теплопередающих поверхностей труб теплообменного устройства 11, раствор охлаждается (втеплообменное устройство 11 подается хладагент соответствующей температуры, ноне ниже температуры точки кристаллизации) до требуемой температуры.После заполнения корпуса 1 кристаллизатора до некоторого рабочего уровня кристаллиэуемого раствора по линии Б впульсационную камеру подают газ под избыточным давлением и одновременно подают номинальный расход хладагента втеплообменное устройство 11, при этом, какправило, подпитку свежего исходного раствора через патрубок 20 не ведут. Под воздействием циклического подвода и отводаизбыточного давления газа через патрубок10 суспензия кристаллизуемого растворатакже получает возвратно-поступательноедвижение,По мере охлаждения кристаллиэуемогораствора и достижения его температуры ниже точки кристаллизации происходит егопересыщение с выделением избыточногоколичества растворенного вещества в видекристаллов, основная масса которых удерживается в корпусе 1 в псевдоожиженном1673151 и Составитель И.Ненашевадактор Н.Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор С Шевку Подписное по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 35, Раушская наб., 4/5аказ 2874 Гираж 42 ВНИИПИ Государственного коми 113035, Москводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 состоянии и служит межфаэной поверхностью для снятия пересыщения кристаллиэуемого раствора,Классификационная камера обеспечивает создание гидродинамических условий 5гидравлической классификации кристаллов,так как пульсационное перемешивание раствора с мелкими кристаллами и их зародышами способствует укрупнениюкристаллов, которые потом гравитационно 10оседают и выводятся из кристаллизаторачерез патрубок 14.Ведение подпитки кристаллиэуемогораствора в кристаллизатор через патрубок15 вызывает соответственно повышение 15уровня раствора в обьеме корпуса 1 вышелинии Б, а так как уровень раствора циклически от избыточного давления в пульсационной камере 9 понижается ниже уровнялинии В в корпусе 1 и вследствие этого часть 20раствора передавливается по центральнойтрубе 3 в объем аккумулирующей камеры 7до уровня выше уровня по линии Г, то осветленный раствор также передавливается попереливным трубам 16 и сливается в кольцевой карман 8 разделительной камеры 5.Таким образом, происходит отбор осветленного (отработанного) раствора и вывод сго излишков, который затем иэ кольцевого кармана 8 выводится через патрубок 17 за пределы кристаллиэатора, в частности, для приготовления смеси кристаллиэуемого раствора,Формула изобретения Пульсационный кристаллизатор, содержащий корпус с крышкой и с установленной в нем центральной трубой, разделительную и пульсационную камеры, патрубки для ввода исходного раствора и подвода и отвода избыточного давления газа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения объема пульсационной камеры, центральная труба снабжена аккумулирующей камерой, расположенной на крышке корпуса в разделительной камере с образованием кольцевого кармана, снабженного переливной трубой. установленной на крышке корпуса и заглубленной в кристаллизуемый раствор через пульсационную камеру, при этом патрубок для ввода исходного раствора заглублен в аккумулирующую камеру. а пульсационная камера и патрубок подвода и отвода избыточного давления газа расположены в верхней части корпуса,