Способ кристаллизации из растворов

(я)5 В 01 О 9/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ эовано в химической, химико-фармацевтической, металлургической и других областях народного хозяйства, связанных с кристаллизацией из растворов. Цель изобретения - повышение производительности и уменьшение инкрустации теплообменных поверхностей. В кристадлизаторе с вертикальной цмркуляционной трубой 6 подачу исходного раствора осуществляют однонаправленно и тангенциально через штуцеры 7 и 8, при этом воздух подают в зону, расположенную ниже зоны подачи исходного раствора, со скоростью более 40 м/с. 1 ил. 65,52 (088.8)усевич Л.Н. Кристаллизацияхимической промышленно968, с.192 - 193.СОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И з раси, Мл РАС ам хи- спольетение относится к проце технологии и может быть ляционная труба б, открытая с двух сторон. Нижняя кромка циркуляционной трубы 6 выполнена отогнутой к центру в виде конфузора, Выше конфузора тангенциально к циркуляционной трубе б однонаправленно подведены штуцера 7 подачи воздуха и 8 исходного раствора, расположенные один под другим, В верхней части корпуса 1 под штуцером 4 отвода паровоздушной смеси расположен брызгоотбойник 9.Способ реализуется следующим обра- зом о туцеру нциал в цирк вверх оторое сти ци оздуху дновр рез шту ученн лее 40 током где он м/с 3 ром в б,неп нуюодит ГОСУДАРСТ 8 ЕН 4 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(72) Л.Б.Сарапкин, Ю.Г,Свердлин и 53) 66.0 56) Мат творов в Наука, 1 54) СПО ТВОРОВ 57) Изоб мическо Изобретение относится к способам кристаллизации из растворов, может найти применение в химической, химико-фармацевтической, металлургической и других отраслях народного хозяйства, связанных с кристаллизацией иэ растворов.Цель изобретения - повышение производительности и уменьшение инкрустации теплообменных поверхностей,На чертеже изображен кристаллизатор, в котором реализуется предлагаемый споПредлагаемый способ кристаллизации из растворов осуществляют в кристаллизаторе, состоящем из цилиндрического корпуса 1 с ироническим днищем, штуцеров 2 - 4 отвода осветленного раствора, отвода суспензии и отвода паровоздушной смеси соответственно, К верхней части корпуса 1 крепится кольцевая перегородка 5, не доходящая до днища, внутри которой расположена коаксиально корпусу 1 циркуоздух по шм/с тангевводитсядвижетсяаужение,нижней чаозволяетверстие. Отрубу 6 чеся на эак 7 со скоростью боно закрученным поуляционную трубу б, со скоростью 2 - 3 создается конфуэоркуляционной трубы выходить через нижменно в циркуляцицер 8 тангенциально ый поток воздуха го 1690801рячий исходный раствор. При подаче горячего раствора и движения закрученного потока воздуха со скоростью 2 - 3 м/с в циркуляционной трубе образуется пенный режим движения раствора и воздуха. В высоко-развитой поверхности пены происходит интенсивный процесс теппообмена (коэффициент теплопередачи около 4000 вт/м.град) путем испарения воды в воздух в пузырьках пены. При этом воздух насыщается горячими парами воды и отводится иэ кристаллизатора через штуцер 4, предварительно очищаясь от брызг брызгоотбойником 9, а раствор в циркуляционной трубе б концентрируется и охлаждается. В сконцентрированном и охлажденном растворе выпадают кристаллы, коорые, выходя из верхней части циркуляционной трубы б, движутся вниз по кольцевому зазору между кольцевой перегородкой 5 и циркуляционной трубой 6, где они продолжают расти, увеличиваясь в разиере, Крупные кристаллы под действием силы тяжести осаждаются и выводятся иэ кристаллизатора через штуцер 3 отвода суспенэии, а мелкие кристаллы захватываются циркулирующим раствором через конфузор в циркуляционную трубу б для дальнейшего роста. Осветленный раствор отводится из отстойной камеры, образующейся между корпусом 1 и кольцевой перегородкой 5, через штуцер 2.Предлагаемый способ кристаллизации из растворов позволяет более интенсивно концентрировать, охлаждать исходный раствор и выкристаллиэовывать из него продукт.Тангенциальный подвод воздуха с большой скоростью в циркуляционную трубу через одно отверстие создает условия, при которых отверстие не забивается отложениями. В результате этого кристаллизатор не надо периодически останавливать для очистки (как очистка барботера в барботажных кристаллизаторах), он стабильно работает, снижаются эксплуатационные затраты, увеличивается срок иежремонтного пробега. Таким образом, использование предлагаемой кристаллизации иэ растворов позволяет интенсицифировать процесс кристаллизации и увеличить производительность. П р и м е р 1, Исходный насыщенный раствор нитрата аммония в количестве 1000 кг/ч с температурой 60 С кристаллизуют в циркуляционном кристаллизаторе, изображенном на чертеже, при скорости воздуха в сечении трубы, равной 2 и/с и подаче воздуха 1000 и /ч. Растворимость нитрата амэмания при 60 С 421 г в 100 г воды,Воздух при пенном режиме кристаллизации удаляет за 1 ч 6 кг воды, которое5 определяется выражением6 = ОЬ(Х 2- Х 1),где О - количество удаляемой воды, кг/ч,68 - количество подаваемого воздуха,кг/ч;10 Х 1 - влагосодержание воздуха при 20 С,кг/кг;Х 1 О 015;Х 2- влагосодержание воздуха при 60 С,кг/кг,15 Х 2 0,15;0 = 1000 1,2 (0,15 - 0,015) - 62 кг/чОстаток раствора 838 кг/ч, При этомвыкристаллизовывается нитрат аммония(1000- 838) 4,21 = 682 кг/ч,20 П р и и е р 2. Исходный насыщенныйраствор нитрата аммония в количестве1000 кг/ч с температурой 60 С кристаллизуют в циркуляционном кристаллиэаторе, изображенном на чертеже, при скорости25 воздуха в сечении циркуляциознной трубы 3и/с и подаче воздуха 1500 м /ч. Растворимость нитрата аммония при 60 С 421 г в 100 гводы,Воздух при пенном режиме кристалли 30 зации удаляет эа 1 ч 6 кг воды,6 - 1500 1,2(0,15 - 0,15) = 243 кг/ч.Остаток раствора 757 кг/ч.Прл этом выкристаллизовывается нитрат ам;лония (1000 - 757) 4,21 = 1023 кг/ч.35 В примерах и описании взят инвервапскоростей воздуха в циркуляционной трубе2 - 3 м/с, который обеспечивает пенныйрежим движения раствора с воздухом. Прискорости менее 2 м/с пенный режим не об 40 разуется, а при скорости более 3 м/с оннарушается, так как большое количествораствора уносится с брызгами,Формула изобретенияСпособ кристаллизации из растворов в45 кристаллизаторе с вертикальной циркуляционной трубой, включающий непрерывную подачу исходного раствора в контурциркуляции, охлаждение и концентрирование циркулирующего раствора воздухом,50 подаваемым в циркуляционную трубу, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияпроизводительности и уменьшения инкрустации теппообменных поверхностей, подачу исходного раствора и воздуха55 осуществляют однонаправленно и тангенциально в нижнюю часть трубы, при этомвоздух подают в зону, расположенную ниже зоны подачи исходного раствора, со скоростью более 40 м/с.1690801паро - 1 л 3 анвц с 8 ещле растдрасщордоЯухСоставитель И. Ненашева Редактор А, Кэлениченко Техред М.Моргентэл Корректор А. Осаулен Заказ 3877 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10