Кристаллизатор вакуумный с пульсирующим псевдоожиженным слоем

(19 О 0109 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ лянд оь.Ковалев ьство СССР 1979 (про 1, очто уенног 2. Кристаллизатор по п л и ч а ю щ и й с я тем, ройство для отвода пересыщ твора выполнено в виде це конической воронки с боко с альной штуцером Ф% Мв Фщ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(54) (57) 1КРИСТАЛЛИЗАТОР ВАКУУМНЫЙС ПУЛЬСИРУЮЩИМ ПСЕВДООЖИЖЕННЫМСЛОЕМ, включающий герметичный корпусс расположенными в верхней части испарителем, а в нижней - кольцевойкамерой центральную трубу с устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос и трубопроводы подачи смеси маточного и исходного растворов в испаритель, штуцеры ввода исходного раствора и газа и вывода суспензии, маточного раствора и вторичного пара, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения производительности за счет сокращения времени остановок на промывку, он снабженустройством для отвода пересыщенногораствора из испарителя, расположеннымвыше штуцера вывода маточного раствора, и дополнительным насосом, входкоторого соединенс устройством дляотвода пересыщенного раствора, а выход - с верхней частью центральнойтрубц.Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к кристаллизаторам вакуумным с пульсирующим псевдоожиженным слоем, применяемым для кристаллизации веществ из растворов.Известен вакуум-Кристаллизатор с псевдоожиженным слоем, в котором испаритель установлен внутри герметичного корпуса, снабженного штуцером 10 для вывода вторичного пара, и саецинен с указанным корпусом по паровому пространству. При этом в нижней части герметичного корпуса расположена открытая снизу кольцевая камера, снаб женная сверху конусной перегородкой и имеющая в своей верхней части штуцер, который попеременно сообщается с двумя источниками газа (воздуха) равного давления, а в зоне псевдооял женного слоя установлено устройство для его турбулизации, которое может быть выполнено в виде неподвижно закрепленных на центральной трубе глухих трубчатых элементов, расположен ных горизонтально и равномерно заполняющих объем псевдоожиженного слоя, а площадь, кольцевого зазора межцу корпусом и испарителем больше или равна площади поперечного сечения ЗО кольцевой камеры. Благодаря такому конструктивному решению вакуум-кристаллизатор позволяет создать пульсацию псевдоожиженного слоя нри оцновременном исключении (или существен 35 ном ограничении) распространения пульсаций на раствор, находящийся в испарителе, достичь интенсивного перемешивания твердой и жидкой фаз в псевдоожиженном слое. При этом создаО ются благоприятные условия для роста кристаллов во всем объеме псевдоожиженного слоя за счет интенсификации в нем тепломассообмена и повышения однородности гранулометрического сос 45 тава кристаллов 113. Недостатком известного кристалла является то, что при сравнительно небольшом увеличении гидравлического сопротивления центральной трубы, по мере нарастания кристаллов на ее внутренней поверхности уровень раствора в испарителе поднимается до верхнего торца испарителя, переливается в корпус кристаллизатора, циркуляция кристаллизуемого раствора через псевдоожиженный слой прекращается, а находящиеся в нем кристаллы осаждаются на дно кристацлизатора. В этих случаях кристаллизатор необходимо останавливать на промывку, что ведет к снижению производительности.Цель изобретения - повышение производительности кристаллизатора за, счет сокращения времени остановок на промывку.Поставленная цель достигается тем что кристаллизатор вакуумный с пульсирующим псевдоожиженным слоем, содержащий герметичный корпус с расположенными в верхней части испари 1телем, а в нижней - кольцевой камерой, центральную трубу с устройством для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос и трубопроводы подачи смеси маточного и исходного растворов в испаритель, штуцеры ввода исходного раствора и газа вывода суспензии, маточного раствора и вторичного пара, снабжен устройством для отвода пересыщенного раствора из испарителя,расположенным выше штуцера вывода маточного раствора, и дополнительным насосом, вход которого соединен с устройством для отвода пересыщенного раствора, а выход - с верхней частью центральной трубы.Кроме того, устройство для отвода пересыщенного раствора выполнено в виде центральной конической воронки с боковым штуцером.На чертеже изображено предлагаемое устройство. Кристаллизатор включает герметичный корпус 1, верхняя часть которого является испарителем, открытую снизу кольцевую камеру 2, центральную трубу 3 с устройством 4 для турбулизации псевдоожиженного слоя, насос 5 и трубопроводы 6 для всаса маточного раствора и подачи смеси маточного и исходного растворов 7 в испарительную зону кристаллизатора, устройство 8 для отвода пересыщенного раствора из испарителя, выполненное в виде центральной конической воронки, имеющей боковой штуцер, дополнительный насос 9, вход которого трубопроводом 10 соединен с устройством для отвода пересыщенного раствора из испарителя, а выход - трубопроводом 11 с верхним концом центральной трубы 3, переливкой фонарь 12 для отвода избыточного количества осветленного маточного раствора, штуцеры 13-18 для ввода исходного раствора, длявывода суспензии, для вывода маточного раствора, для ввода смеси маточного и исходного растворов в испаритель кристаллизатора, для вывода вторичного пара, для соединения кристаллизатора с источниками газа (воз,духа) разного давления соответственно, создающими пульсации псейдоожиженного слоя. Переливной фонарь 12 снабжен штуцером 19 для соединения его с трубопроводами 20 отвода вторичного пара и штуцером 21 для отвода осветленного маточного раствора из кристаллизатора.Кристаллизатор работает следующим образом.Исходный раствор через штуцер 13 подают в наружный циркуляционный контур, где с помощью насоса 5 смешивают в определенном соотношении с маточным раствором. Полученную смесь, имеющую более высокую температуру и концентрацию по сравнению с маточным раствором, подают через штуцер 16 в испаритель кристаллизатора, где она охлаждается на 0,2-4 С за счет адиабатического испарения под вакуумом частиц растворителя, а маточный - раствор переходит в пересыщенное состояние, что обусловливает процесс кристаллизации. Полученный перенасыщенный раствор с помощью дополнительного насоса 9 через устройство для его отвода и трубопроводы 10 и 11 подается на вход верхнего конца центральной трубы 3, Далее по центральной трубе пересыщенный. раствор поступает в нижнюю часть корпуса. Двигаясь вверх, пересыщенный раствор псевцоожижает находящиеся там кристаллы и отдает им свое пересыщение. Псевцоожиженному слою сообщают возвратно-поступательное движение вдоль вертикальной оси (пульсации), при котором он двигаясь относительно неподвижно закрепленных на центральнойтрубе глухих трубчатых элементов 4,расположенных горизонтально и равномерно заполняющих весь объем псевдоожиженного слоя, турбулизуется, Приэтом пульсирующий режим движения псевдоожиженного слоя достигаетсяза счет периодической подачи газа(воздуха) разного давления в верхнюючасть кольцевой камеры через штуцер5 13. В процессе работы кристаллизатора кристаллы и часть маточного раствора непрерывно отводятся через штуцер 18, а избыток осветленного раствора - через переливной фонарь 12 и10 штуцер 2 1. Образующийся в испарителе при вакуумном охлаждении растворавторичный пар выводится из кристаллизатора через штуцер 17 в конденсационно-вакуумную систему.15 Благодаря тому, что кристаллиза.тор снабжен дополнительным насосоми устройством для отвода пересыщенно.го раствора из испарительной зоны,расположенным выше штуцера вывода20 маточного раствора, подаваемого насмешение с исходным раствором, выходдополнительного насоса соединен сустройством для отвода пересьпценногорастчора из испарительной зоны, авыход - с верхним концом центральнойтрубы, достигается повышение производительности кристаллизатора за счетсокращения времени остановок его напромывку, так как исключается возмож 30 ность повышения уровня раствора вверхней части корпуса кристаллизатора, которая в данном случае являетсясепарационным пространством вторичного пара, и нарушение циркуляциикристаллизуемого раствора через псевдоожиженный слой при увеличении гидравлического сопротивления центральной трубы до величины, равной напоруциркуляционного насоса,40Выполнение устройства для отводапересыщенного раствора из испарительной зоны в виде центральной конической воронки, снабженной боковым шту цсром, обеспечивает полный отвод пересыщенного раствора из испарителя зоны кристаллизатора в нижнюю часть его корпуса. Таким образом достигаются наиболее благоприятные условия 50 проведения процесса в кристаллизаторе.каз 62 ное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,17/4 Тираж 681 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж"35, Рауш