Вакуум-кристаллизатор

СОНИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) П САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЫТВУ Н АВТОРСНО аппарата и размеров кристаллов,щения однородности и гранулометрческого состава кристаллов путемложения пульсаций на взаимодейстщие фазы, дополнительного дисперрования, перемешивания растворапредотвращения инкрустирования снок, испаритель снабжен свободно учюл. )Р 43 М.Х.Кишиневски гитехнологически(088.8)свидетельство СССР 1 1) 9/02, 1980. змещенн м на валуотверстия в перфориенными на олнительны диском с ми, соосными с отованном диске, ем нижними конерстиями закрепл КРИСТАЛЛИЗАТОР по2, отлич аю -(54) (57) ВАКУУ авт. св. У 990 щ и й с я тем, фикации процес личения .удельн цами упр свободнь ью инте равномерн одежду фор и стенкамичто, а ма й пр ообмен зводит уве- ности испарителя. АРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) 1, АвторскоУ 990252, кл, В ми пластинами, верхниеонцы которых расположеньпо окружности в зазоренками сегнерова колеса1 1124Изобретение относится к.химической и пищевой промышленности иможет быть использовано для получения кристаплических веществ из пенящихся, инкрустирующих поверхность испари 5 теля, а также токсичных растворов.По основному авт.св. Р 990252 из- - вестен вакуум-кристаллизатор, содержащий испаритель со свободно посаженным на питающую трубу сегнеровым колесом, валом и перфорированным диском с пластинами-гребками, кристаллораетитель и насос, соединенные между собой нагнетательной, питающей, сливной и всасывающей трубами 1.13.Недостатком известного вакуумкристаллиэатора является малоэффективное использование энергии, сооб" щаемой жидкости насосом, Гидравлическая энергия жидкости, вводимая в распределительную головку сегнерова колеса, расходуется на вращение перфорированного диска с пластинами- гребками в растворе 457), сегнеро. ва колеса в паровой фазе 1207.), на преодоление гидравлических сопротивлений каналов гидропривода и Форсу 1 нок. Оставшаяся часть вводимой энергии представляет кинетическую энергию струй жидкости, вытекающих из форсунок. Это часть энергии307) расходуется в основном на удар о внутреннюю поверхность корпуса, что предотвращает инкрустнрование стенок аппарата по окружности в месте уда ра струи, а также на распыл раствора и струйное разрушение пены. Такое использование кинетической энергии струй недостаточно эффективно для процесса кристаллизации и предотвра щения инкрустирования стенок аппарата.1 Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена, увеличение удельной производительности аппарата и размеров кристаллов, улучшение однородности и гранулометрического состава кристаллов путем наложения пульсаций на взаимодействующие фазы, до 50нолнительного диспергирования, перемешивания раствора и предотвращение инкрустирования стенок.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве испаритель снабжен свободно размещенным на валу дополнительным диском с отверстиями, соосйыми с отверстиями в перфорированном . дйске, и закрепленными на нем ниж 996 1 ними концами упругими пластинами, верхние свободные концы которых расположены равномерно по окружности в зазоре между форсунками сегнерова колеса и стенками испарителя.На фиг,1 схематично показано предлагаемое устройство, разрез, на фиг,2 - разрез А-А на Фиг.1.Кристаллизатор состоит из вакуумиспарителя 1, содержащего подводящую трубу 2, на которой свободно установлено сегнерово колесо 3 с Форсунками 4 и ваном 5, на нижнем конце которого закреплен перфорированный диск. 6 с пластинами-гребками 7 и свободно относительно вала раэм - щен дополнительный диск 8 с упругими пластинами 9, сливной трубы 10, кристаллорастителя 11, имеющего успокоительную решетку 12 и два сливных патрубка 13 и 14. Пластины-гребки 7 расположены с небольшим зазором относительно стенок аппарата, их верхние концы прикреплены к диску 6, а ниж-. ние соединены между собой. Упругие пластины 9 нижними концами закреплены на дополнительном диске 8, а верхние концы пластин - свободные, равномерно располагаются в кольцевом пространстве между форсунками 4 и стенками испарителя 1. Перфорированный6 и дополнительный 8 диски имеютсимметрично расположенные отверстияилипрорези, выполнены с минимальнымзазором относительно стенок испарителя и размещены с посадкой скольжения относительно друг друга. Аппаратснабжен циркуляционным контуром,включающим в себя всасывающий 15 инагнетательный 16 трубопроводы, насос 17 и патрубок 18 для подвода питающего раствора.Вакуум-кристаллизатор работаетследующим образом,По замкнутому контуру, образованному испарителем 1, сливной трубой 1 О, кристаллорастителем 11, всасывающим 15 и нагнетательным 16 трубопроводами, насосом 17 и питающей трубой 2 создается циркуляция раствора. Горячий питающий раствор через патрубок 18 подается во всасывающийтрубопровод 15 насоса 17, в которомсмешивается с циркулирующим маточным раствором и вместе с ним выбрасывается в испаритель в виде струйиз форсунок.4 сегнерова колеса 3,Струи раствора, вытекающие из форсунок 4, производят периодические уда1124996 4 3.ры по свободным концам упругих пластин 9. При этом энергия удара струй расходуется частично на.диспергирование раствора, частично преобразуется в упругую энергию пластин 9, кото рая затем расходуется на колебательное перемешивание раствора. С поверхности струй и капель диснергированного .раствора и,.:ет интенсивное испарение, эа счет чего раствор охлаж дается и в нем создается пересыщение вызывающее кристаллизацию, Под действием реактивных сил вытекающего из форсунок раствора сегнерово колесо3 вращается вместе с перфорированным диском 6 и пластинами-гребками 7. Выходящие из форсунок струи раствора вместе с сегнеровым колесом, вращающимся в сторону, противоположную выходу струй, производят струйное и механическое разрушение пены. Вращающийся перфорированный диск 6 с пластинами-гребками 7 увеличивает время пребывания кристаллов в испарителе и препятствует образованию отложений на стенках конической части аппарата.Под действием ударов струй раст,вора о гибкие пластины 9 дополнитель ный диск 8 начинает вращаться вместе "с ними с небольшой скоростью в сторону движения струй раствора.,Вращающиеся упругие пластины 9 осуществляют дополнительное механчческое перемешивание раствора, интенсифицируя35 процесс и одновременно препятствуя образованию инкрустаций на цилиндрической поверхности испарителя. При вращении дисков 6 и 8 происходит пе-, риодическое совмещение отверстий или40 прорезей в них, через которые раствор периодически поступает в нижнюю часть испарителя. Так как верхний дополнительный диск 8 вращается с небольшой скоростью, то пульсация45 раствора через сов 1 ещающиеся отверстия в дисках осущестрляется в различных по окружности точках. Частота пульсаций и амплитуда их регулируется за счет изменения площади жи 50 ваго сечения и формы отверстий или прорезей в дополнительном диске 8 (на фиг.2 показано одно отверстие.в дисках, Пульсация, сообщаемая раствору в испарителе, передается также раствору, стекающему по трубе 1055 в кристаллораститель 11, предотвращая инкрустацию на стенках сливной трубы и вымывая мелкие кристаллы из нижней части кристаллорастителя.Продукционные кристаллы выводятся иэкристаллорастителя 11 через патрубок 3, а маточный раствор - через патрубок 4. Для уменьшения турбулиза чции маточного раствора, поднимающегося вверх по кристаллорастителю, и предупреждения уноса через патрубок 14 и всасывающий трубопровод 15 крупных кристаллов крисэаллораститель 11 снабжен успокоительной решеткой 12,Преимущества предлагаемой конструкции по сравнению с известной следующие.Установка в испарителе дополнительного свободно 5 размещенного на валу диска с отверстиями, соосными с отверстиями в перфорированном дис" ке, и закрепленными на нем нижними койцамй уйругими пластинами, позволяет осуществлять пульсации раствора через совмещающиеся в двух дисках отверстия. Благодаря медленному вращению дополнительного диска, совмещение отверстий в дисках происходит в различных точках по окружности, что позволит равномерно распределять пульсации по окружности, Пульсации, сообщаемые раствору в испарителе и стекающему по трубе в кристаллораститель раствору,:вместе с циркуляцией способствуют возрастанию относительной скорости кристаллов и раствора, что приводит к смыванию с граней кристаллов раствора, переставшего уже быть пересышенным, и замене его свежим пересыщенным раствором, что, в свою очередь, приводит к интенсификации процессов массообмена, а следовательно, к увеличению удель.ной приозводительности аппарата, а также размеров кристаллов, улучшению однородности и гранулометрического состава их, За счет периодических ударов струй раствора о свободные концы упругих пластин происходит дополнительное диспергирование раствора, приводящее к увеличению поверхности испарения, а следовательно, и к дополнительному охлади;дению и пересыщению раствора. Равномерное колебач тельное и механическое перемешивание раствора вращающимися вместе с дополнительным диском упругими пластинами также интенсифицирует процесс массо- обмена, улучшает однородность и гра-. нулометрический состав кристаллов и препятствует образованию отложений ча цилиндрической поверхности испа1124996 витель А. Сондод Л.Коцюбняк Со Те Редактор Н,Яцо рректор И.демчик 51/6 Тираж 681 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 035, Иосква, Ж, Раушская ака Поета СССытийнаб., дт сное Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,рителя. Интенсивное .перемешиваниераствора в испарителе, интенсивнаяциркуляция его через зону кипения,т.е. зону максимального пересыщения,позволяют поддерживать в ней большоеколичество кристаллов, которые быстро снимают это пересыщение при росте, снижая тем самым скорость образования новых зародышей. Все описанное позволяет без дополнительного ввода знергии в аппарат увеличить производительность по соли аппарата диаметром 1200 мм для кристалличес кой соды до 5,0 т/сут, по сравнению.с производительностью известного аппарата 4,4 т/сут, а также увеличить размеры кристаллов готового продукта, с 1,0-2,0 мм до 1,3-2,6 мк, 10