Выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубликло делам нзобретеннй н открытнй(Д.А. Баранов, А,М. Кутепов, Н.Г. Лагуткин Московский ордена Трудового Красного Зна ени ЙЙсхйут, х(54) ВИПАРНОЙ АППАРАТ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗУ 10 ЦИХСЯ РАСТВОРОВ1Изобретение относится к устройствам для проведения процессов выпаривания, кристаллизации и классификации в центробежном поле и может быть использовано в химической, пищевой,ч5 легкои промышленности и ряде других отраслей народного хозяйства. Известен центробежный выпарной аппарат, включающий цилиндрический кортв пус с тангенциальным патрубком для ввода исходного раствора, сливной пат. рубок, разгрузочное устройство, внутренний нагреватель, расположенный в центральной его части, Исходный раст 15 вор поступает тангенциально внутрь цилиндрического корпуса и получает некоторую степень пересыщения за счет подогрева от внутреннего нагревателя, Образовавшиеся за счет этого кристал- уо лы под действием центробежных сил .инерции движутся к стенкам аппарата и выводятся через разгрузочное устройство 1. Недостатком данного аппарата является невозможность получения кристаллического продукта заданной крупности с небольшим содержанием влаги.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является выпарной аппарат с распыливанием раствора, содержащий цилиндро-конический корпус с тангенциальным патрубком подачи газо" образного теплоносителя, патрубок подачи кристаллизующегося раствора, устройство для выгрузки готового продукта и трубку для отвода парогазовой смеси, входной конец которой установлен по оси корпуса 23. Недостатком:данного устройства является подача в рабочую камеру вместе с диспергированным продуктом значительного количества жидкости, которую требуется выпарить, что связано с большими энергозатратами или дополнительным расходом сушильного. агента.3 950 чЦель изобретения - снижение энергозатрат и повышение кацества продуктаза счет предварительного отделенияжидкой Фазы.Цель достигается тем, что выпарнойаппарат для кристаллизующихся растворов, содержащий цилиндро-коническийкорпус с тангенциальным патрубком по"дачи газообразного теплоносителя, патрубок подачи кристаллизующегося раст- овора, устройство для выгрузки готового продукта и трубу для отвода парогазовой смеси, входной конец которойустановлен по оси корпуса, снабженсгустителем, установленным в верхней 15цасти корпуса и выполненным в виде цилиндрической камеры с вертикальнымирасширяющимися книзу щелями и направляющими планками, укрепленными на еенаруиной поверхности, при этом сгус- щтитель снабжен сливной трубой, а патрубок подачи раствора подключен к не-му тангенциально,фАппарат может быть снабжен нагревателями, размещенными снаружи корпуса 2и по его оси.На Фиг. 1 изображен выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов,общий вид; на Фиг. 2 " разрез А-А наФиг, 1.зОВыпарной аппарат для кристаллизующихся растворов включает цилиндрическую камеру 1 с патрубком подачи раствора 2, сливной трубой 3, вертикаль"ными расширяющимися книзу щелямии направляющими планками 5, расположенными в нижней части цилиндрическойкамеры 1 для придания выходящему про"дукту движения по касательной траектории, цилиндро-конический корпус 6 стангенцивльным патрубком 7 подачи газообразного теплоносителя, внутреннийнагреватель 8, внешний нагреватель 9,расположенный по всей длине коническойчасти корпуса 6, трубу для отвода парогазовой смеси, состоящую из патруб.ка 10 и улавливающей воронки 11, устройство 12 для выгрузки готового продукта. Выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов работает следующим образом.Пересыщенный раствор с затравкоймелкими кристаллами ), служащей центрами кристаллизации, подается под из"быточяым давлением в цилиндрическую камеру 1 через тангенциальный патрубок подачи раствора 2 и закручивает 11 4ся. В пересыщенном растворе за счетперемешивания, вызванного закруткойпотока, на поверхности частиц затравки происходит процесс интенсивнойкристаллизации. В поле действия центробежных сил инерции кристаллы перемещаются к стенкам камеры 1 аппаратаи по винтовой траектории направляютсяк разгрузочному устройству, выполненному в виде вертикальных расширяющихсякнизу щелей 1 с большим основаниемв нижней части камеры 1. Форма щелейобусловлена наличием в верхней ( узкой)их цасти, где концентрация твердойФазы у стенок камеры 1 еще незнацительна, большего сопротивления выходящему из них потоку. 8 нижней расширяющейся части щелей концентрация твердой Фазы у стенок достаточно великаи сопротивление сгущенному потоку следует снижать. Вследствие такой конструкции щелей крупные кристаллы выводятся сразу же из их верхней цасти,а более мелкие, увлекаемые вращающимся потоком, перемещаются к основаниюкамеры, продолжая свой рост, и удаляются из камеры 1 через расширяющиеся участки этих щелей, Обеденный маточный раствор выводится в центральной зоне через сливную трубу 3 Сгущенный поток, содержащий кристаллы,поступает в цилиндро"конический корпус 6, сохраняя вращательное движение, за счет наличия направляющихпланок 5, установленных по всей высоте целей ч. Одновременно в корпус 6через тангенциальный патрубок 7 вводится под давлением теплоносительинертный по отношению как к маточному раствору, так и к кристаллической Фазе), который имеет аналогичноенаправление вращения, что и сгущенныйпоток, поступающий из камеры 1, Под"хваченная потоком газа с температуройзначительно превышающей температуруиспарения раствора, сгущенная Фракция,содержащая кристаллы, дробится этимгазовым потоком на капли и начинаетсяинтенсивный процесс выпаривания жидкойфазы. Частицы кристаллического вещества под действием центробежных сил инерции отбрасываются к стенкам корпуса 6и по спирали перемещаются к устройству для выгрузки готового продукта 12.Во избежание образования из крупныхкапель раствора пленки жидкос-и настенках корпуса 6, а также для досушки выгружаемого через устройство 12продукта, корпус в его конической11 6существенно сократить производствен"ные площади, что особенно важно в условиях действующих и вновь проектируемых производств. 5 950 части снабжен внешним нагревателем 9, который обеспечивает нагрев стенок конуса, вызывающий испарение пленки жидкости. Парогазовый поток перемещается в центральную зону кожуха и через улавливающую воронку 11 и патрубок 10 выводится из аппарата. Конструкция трубы для отвода парогазовой фазы, выполненная с возможностью осевого перемещения, позволяет снизить 1 о до минимума унос мелких частиц высушиваемого продукта и капель раствора парогазовым потоком через патрубок 1 О. Расположенный в центральной части аппарата вдоль оси его внутренний нагре 1 з ватель 8 в зоне патрубка 10 препятствует конденсации паровой фазы на более холодных стенках этого патрубка, В средней зоне корпуса 6 нагреватель 8 обеспечивает испарение капель жидкой фазы, которые не испарились при контакте с высокотемпературной газовой фазой и попали в приосевую зону аппарата, В устройстве 12 для выгрузки готового продукта нагреватель о осу ществляет окончательную подсушку выгружаемого конечного продукта, Возможно также организовать многократное (прохождение маточного раствора, выво димого из сливной трубы 3, через аппарат с целью наиболее полного выделения кристаллического вещества.Таким образом, использование пред" лагаемого устройства обеспечивает возможность проведения одновременно процессов кристаллизации и классификации, а также получения высушенного продукта необходимой крупности и влагосодержания в одном аппарате, что .позволяет значительно интенсифициро"40 вать проведение этих процессов, сни" зить материалоемкость оборудования и формула изобретения 1. Выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов, содержащий цилинд". ро-конический корпус с тангенциальным патрубком подачи газообразного теплоносителя, патрубок подачи крис" таллизующегося раствора, устройство для выгрузки готового продукта и трубу для отвода парогазовой смеси входной конец которой установлен по оси корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения качества продукта за счет предварительного отделения жидкой фазы, он снабжен сгустителем, установленным в верхней части корпуса и выполненным в виде цилиндрической камеры с вертикальными расширяющимися книзу щелями и направляющими планками, укрепленными на ее наружной по" верхности, при этом сгуститель снаб-. жен сливной трубой, а патрубок подачи раствора подключен к нему тангенциально.2, Аппарат по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен нагре" вателями, размещенными снаружи корпуса и по его оси. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 688201, кл. В О 1 0 9/02, 1979,2. Патент СВА й ЗМ 11980, кл. 3 Й,19689501 еда кто Весело каз 5 аж 73 дписное Го омите открыти ая наб. дро или ород,надела Моск П "П оставитель Б. Сотниковехред И, Кастелевич дарственного изобретений а, НРау тент", г. Уж Корректор Г, Решетн