Сублиматор-десублиматор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 119) (11 1 1) 7/00 БРЕТЕ ПЬСТВ и,темныи ан ехнологии лиз п М.: Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный научно-исследователский институт химических реактивовособо чистых химических веществ(57) Изобретение относится к аппаратурному оАормлению последовательного проведения процесса сублимации-десублимации и может быть использовано для получения химических реактивов и особо чистых химических веществ. Целью изобретения является интенсификация процесса десублимации и получение продукта заданного гранулометрического состава. Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с обогреваемой зоной сублимации и охлажцаемой зоной десублимации. Перед зоной сублимации1611366 диснерсый поток с частицами исходого вещества закручивается и разгоняется в улитке 2. В результате эффектаРанка происходит энергетическое разделение потока. Пристенные слои потока с повышенной температурой поступают в зону сублимации, есублимирующиеся примеси удаляются в конце зонысублимации через патрубок 15, Образовавшиеся в зоне десублимации кристаллЬ чистого вещества через всасывающиепатрубки, установленные на подвижной Изобретение относится к аппаратам химической технологии для последовательного проведения процессов сублимации и десублимации для очистки ве ществ от примесей.Цель изобретения - интенсификация Процесса десублимации и получение Продукта заданного гранулометрического состава, 2511 а фиг. 1 показан сублиматор-деСублиматор, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - сечение Б-В на фиг. 1.Сублиматор-десублиматор состоит из 30 корпуса 1, образованного двумя цилиндрическими обечайками разного диаметра. К корпусу присоединена улитка 2, имеющая патрубок 3 тангенциального ввода исходного продукта и выходной патрубок 4, По центральной оси Сублиматора-десублиматора расположейа телескопическая труЬа, состоящая из подвижной 5 и неподвижной 6 частей. На заглушенном конце подвижной части 4 О 5 телескопической трубы находятся всасывающие патрубки 7. Осевое перемещение подвижной части 5 телескопической трубы осуществляется с помощью штока 8, имеющего резьбовое соединение с дросселем 9. Последний имеет возможность осевого перемещения в сборнике 10, который соединен с фильтром-накопителем 11, имеющим патрубки вывода готового продукта 12 и отработанного газа 13. В средней части корпус аппарата имеет бункер 14 для сбора несублимированных примесей и патрубок 15 для их ввода, В верхней части корпус 1 имеет рубашку 16 с пат 55 рубками подвода 17 и вывода теплоносителя 18, а в нижней части - рубашку 19 с пагрубками нвопа 20 и вывода 21 хладагента 21. Чля подачи исходного части 5 телескопической трубы, попадают во внутреннюю полость труЬы ичерез неподвижную ч сть 6 трубы поступают в приосевую область пониженного давления в зое сублимации, азатем выводятся из аппарата через пат.рубок 4 Подвижная часть 5 трубы заглушена и перемещается с помощью штока 8, Расход дисперсного потока черезтелескопическую трубу регулируетсядросселем 9. 3 ил,1продукта в улитку 2 слувмт шнековый дозатор 22, который соединен с бункером 23 (фиг. 2), Подвижная часть 5 телескопической трубы закрыта заглушкой 24, к которой крепится шток 8. В местах крепления патрубков 7 к подвижной части 5 трубы в последней выполнены окна 25 для прохода дисперсного потока во внутреннюю полость трубы.Сублиматор-десублиматор работает следующим образомИсходное вещество поступает в сублиматор-десублиматор совместно с предварительно нагретым газом через патрубок 3. Дисперсный поток закручивается в улитке 2 и разгоняется до скорости около 4 ОО м/с, В результате эффекта Ранка происходит энергетическое разделение потока на горячий и холодный (по сравнению с температурой входящего газа), а в приосевой зоне холодного потока образуется область пониженного давления, Кросталлы сублимируемого вещества отбрасываются к стенке аппарата и перемещаются в пристенном горячем потоке газа в зону сублимации. Температура газа и стенок в зоне сублимации выше температуры сублимации перерабатываемого продукта, Для создания необходимой температуры в зоне сублимации в рубашку .16 через патрубок 17 подается теплоиоситель, который отводится через патрубок 18, Происходят интенсивный теплообмен твердой Йазы с несущим потоком и нагретыми стенками аппарата, дробление частичек продукта о стенки и его сублимация,Часть образовавшихся паров можетпопадать в приосевую область с пониженными цавлением и температурой. Врезультате происходит процесс десублимапин, и образовавииеся кристаллыпродукта удаляю 1 ся совместно с холодным газовым потоком через патрубок 4,Другая часть парс в сублимированного вещества совместно с примесямидвижется в вихревом потоке газа в зону десублимации. Твердые примеси центробежной силой отбрасываются к стенке аппарата, попадают в бункер 14 и выводятся из аппарата через патрубок 15,Зона десублимации охлаждается хладагентом, циркулирующим в рубашке 19. При движении потока вдоль оси а 6 парата уменьшаются окружные скорости,что снижает радиальный градиент статического давления, и вихревой потокот стенок распространяется к центру.Температура вихревого потока при этомубывает по радиусу в направлении осисублиматора-десублиматора. Режим работы подбирается так, чтобы температура пристенных слоев газового потокав зоне десублимации была выше температуры начала десублимации паров вещества. Образование кристаллов вещества происходит в слоях газового потока, удаленных от стенки, температура которых соответствует температуреначала десублимации. Налипание полученных кристаллов на стенке исключается из-за обтекания ее высокоскоростным потоком. Интенсивная турбулентная диффузия в высокоскоростном потоке способствует интенсиАикации процесса теплообмена между холодными игорячими слоями газового потока, чтоувеличивает эффективность процессадесублимации,Образовавшиеся кристаллы транспортируются газовым потоком в сборник 10, откуда вместе с потоком газа поступают в фильтр-накопитель 11 готового продукта, Мелкие кристаллы готового продукта оседают на фильтрун; - щей ткани Фильтра-накопителя 11, а окончательно очищенный от твердых частиц газ выходит через патр.бок 13. Скопившийся в фильтре-накопителе 11 чистый продукт периодически подается через патрубок 12 вывода готового продукта на фасовку.Часть образовавшихся кристаллов попадает во всасывающиеся патрубки 7. Перемещая вдоль оси аппарата подвижную часть 5 1 елескопической трубы, спомощью штока 8 можно регулироватьрасположение патрубков 7 в зоне десублимации, а следовательно, можнорегулировать гранулометрический состав отбираемых кристаллов, производязабор дисперсного потока в разных сечениях десублимационной эоны. Движение кристаллов по телескопическойтрубе происходит вследствие разностидавлений на ее концах, поскольку открытый торец трубы находится в области пониженного давления. Иэ неподвиж -ной части 6 трубы кристаллы поступаютв центральную зону с низкой температурой. Поскольку на оси аппарата тангенциальная составляющая скорости потока мала, кристаллы чистого продуктане отбрасываются на стенки аппарата,а движутся с приосевым холодным потоком газа к Выходному патрубку 4. Приэтом вылетающие из трубы кристаллывещества играют роль центров десублимации для приосевого парогазового потока, что также интенсифицирует процеас десублимации,10 15 25 Формула изобретения З 0 Сублиматор-десублиматор, содержащий цилиндрический корпус с обогрева 1- емой зоной сублимации и охлаждаемойзоной десублимации, патрубок вводаисходного продукта, патрубки для вывода примесей и готового продукта,35О т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью интенсификации процесса десублимации и получения продукта заданного гранулометрического состава, он40 снабжен вихревым энергоразделителем,выполненным в виде улитки, установ -ленной соосно с корпусом перед зонойсублимации, и телескопической трубойс одним заглушенным торцом, располо 45 жени ой Вдоль Оси корпуса Открытыйконец трубы неподвижно установлен взоне сублимации, а заглушенный конецтрубы - в зоне десублимации с возмож -ностью продольного перемещения иснабжен всасывающими патрубками,входные отверстия которых развернутынавстречу потоку, при этом патрубокввода исходного продукта установлентангенциально на улитке, а один из55патрубков вывода готового продуктарасположен на поверхности улиткивдоль ее оси,1611366 Редактор И, Гор орректор М,Иароши аказ 3784 Тираж 545 В здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 1 роизводс Составитель В. ЗолотТехред Л.Олийнык осударственного комитета по изоб 113035, Москва, Ж, Ра Подписноетениям и открытиям при ГКНТская наб д . 4/5