Кристаллизатор для лактозы

(51)5 С 13 К 5/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТДО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМЛРИ П(НТ СССР(71) Воронежский технологический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 1296581, кл. С 3 К 5/00, 1983.Авторское свидетельство СССР 9 1461761, кл. С 13 К 5/00, 1987. 2(54) КРИСТАЛЛИЗАТОР ДЛЯ ЛАКТОЗЫ (57) Изобретение относится к оборудовании для молочной промыппенности, а именно к кристаллизаторам для кристаллизации лактозы. Изобретение позволяет уменьшить потери лактозы в мелассе. Кристаллизатор для лактозы имеет соосно расположенные вертикальный цилиндрический корпуси внутреннюю обечайку 2, образующую со стенкой корпуса теплообменную рубашку 3, устройство 4 для отвода кристаллизата и1622402 установленное в корпусе виброперемешивающее устройство, состоящее из вертикального вала 5 и укрепленных нанем по высоте лопастей 6, имеющих коноидальные насадки 7. Каждая лопасть6 виброперемешивающего устройства выполнена в виде диска, при этом коИзобретение относится к оборудованию для молочной промышленности, а именно к кристаллизаторам для крис таллизации лактозы.Цель изобретения - уменьшение потерь лактозы в мелассе.На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид; на фиг. 2 всечение 20 А-А на фиг. 1 (с указанием отклонения внутренней обечайки в левую сторону); на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 1 (с указанием отклонения внутренней обечайки в правую сторону); на фиг4 - узел Т на фиг. 1; на фиг. 5 - узел ТТ на фиг. 3; на фиг. 6 - узел ТТТ на фиг. 1.Кристаллизатор для лактозы включает соосно расположенные вертикальный 30 цилиндрический корпус 1 и внутреннюю обечайку 2, образующую со стенкой корпуса теплоббменную рубашку 3, устройство 4 для отвода кристаллиэата и установленное в корпусе виброперемешивающее устройство, состоящее из вертикального вала 5 и укрепленных на нем по высоте лопастей 6, имеющих коноидальные насадки 7. Каждая лопасть 6 виброперемешивающего устройства вы полнена в виде диска, при этом коноидальиые насадки 7 прикреплены наклонно к нижней поверхности дисков таким образом, что они в соседних дусках направлены в противоположные 45 стороны. Форма нижней лопасти 8 соответствует форме днища 9 и выполнена перфорированной.Внутренняя обечайка 2 прикреплена к корпусу на упругих подвесках 10. 50 Теплообменная рубашка 3 разделена вертикальными гофрированными перегородками 11 на две камеры 12 и 13. Последние снабжены патрубками 14 и 15 дяя подвода и патрубками 16 и 17 для отвода хладоагента, которые сообщаются со сливной гидролинией 18 через гидропульсатор 19. Обечайка 2 соединена с фланцем корпуса 1 и соответстноидальныенасадки 7 прикреплены наклонно к нижней поверхности дисковтаким образом, что они в каждом последующем диске, начиная с верхнего,направлены в противоположные стороны.6 нл,венно с днищем 9 герметизирующими эластичньвп элементами в виде поясов 20 и 21. Эти пояса смонтированы между верхней частью корпуса 1 и верхней кромкой обечайки 2, а также между днищем 9 и нижней кромкой обечайки. Вертикальный вал 6 виброперемешивающего устройства установлен в подшипниках 22 и 23 скольжения и соединен с низкочастотным вибропроводом 24, смонтированным на крышке 25, которая снабжена патрубком 26 для начального набора перенасыщенного раствора.Кристаллизатор работает следующим образом.Теплообменную рубашку 3 заполняют горячей водой и разогревают аппарат до температуры начала процесса кристаллизации 343-348 К. Затеи через патрубок 26 в корпус аппарата подают перенасыщенный раствор лактозы до погружения в него верхнего диска 6, а в камеры 12 и 13 теплообменной рубаш" ки 3 подают под избыточным давлением через патрубки 14 и 15 постоянным но" током хладоагент (ледяную воду). При этом в камерах 12 и 13 попеременно создают низкочастотные колебания дав ления пульсирующим потоком охлаждающей жидкости, получаемым преобразованием постоянного потока посредством гидропульсатора 19. Камеры 12 и 13 являются рабочими камерами пульсаторных гидравлических вибраторов с управляемым сливом. Например, камера 13 отключается гидропульсатором 19 от сливной гидролинии 18 и в ней при этом возрастает положительное избы точное давление (обозначенное на фиг. 5 знаком "плюс" ). Одновременно камера 12 подключается гидропульсато-ром 19 на слив в гидролинию 18, что приводит к снижению (отрицательному скачку) давления в камере 12 (обозначено знаком "минус"). В результате воздействия перепада давления на боковую поверхность обечайки 2, последнейсообщается значительный силовой импульс, приводящий к поперечному (горизонтальной плоскости) смещению всей обечайки в сторону патрубка 16, При этом гофрированные упругие перегород 5 ки изгибаются (не испытывая растягивающие напряжения), обеспечивая податливость системы и создавая упругую восстанавливающую силу. После этого происходит переключение гидропульсатором 19 камеры 13 на слив через патрубок 17 и одновременно отключение камеры 12 от сливной гидролинин 18. В этом случае обечайка 2 перемещает 15 ся в обратном направлении в сторону патрубка 17.При такой работе камер в режиме пульсаторных гидравлических вибраторов вся обечгйка целиком совершает 20 колебательные движения в горизонтальной плоскости, в результате которых находяцейся в аппарате дисперсной среде сообщаются силовь.е импульсы, Импульсы образуются по принципу ин версии, т.е. вся среда движется относительно неперемещающегося в горизонтальной плоскости вала 5 с дисками 6. При циклическом знакопеременном обтекании дисков 6 под их воздействием во всем объеме раствора распространяются поперечнь 1 е волны деформации. В результате совершаемых поперечных колебаний обечайки с пересыщенным раствором относительно вала с дисками происходит интенсивное перемешивание раствора в горизонтальном направлении. Кроме того, увеличивается межфазная поверхность, способствующая увеличению массопередачи, особенно на40 мелкой фракции кристаллов, за счет дополнительного межфазного трения. Кристаллы лактозы совершают при этом колебательные движения вокруг центров инерции и испытывают знакопеременные тангенциальные силовые импульсы, увеличивающие скорость обтекания последних раствором и уменьшающие толщину пограничного насыщенного слоя.С момента подачи хладоагента включается низкочастотный вибропривод 24, сообщающий продольные колебательные движения вертикальному валу 5. При этом диски 6 совершают возвратно-поступательные движения. Вертикальное55 движение раствора происходит через коноидальные насадки 7, которые обеспечивают опускную циркуляцию через диски 6. У днища 9 нисходящий поток раствора разворачивается на 180 ф и переходит в восходящий, циркулирующий в кольцевом промежутке между обечайкой 2 и кромками дисков 6. Разворот потока на 180 и минимальное отложение при этом твердой фазы у днища 9 обеспечивает его сферическая форма.Одновременно при возвратно-поступательных перемещениях дисков 6 достигается виброперемешивание раствора с кристаллами в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению перемещений обечайки 2. Это происходит за счет того, что раствор из коноидальных насадок 7 пульсирующими струями вытекает в сторону той из перегородок 11, к которой они ориентированы.Таким образом, при движении дисков6 вверх расчаор зигзагообразно выбрасывается струями из насадок 7 в направлениях к перегородкам, а при движении дисков 6 вниз раствор транспортируется их неперфорированной частьювертикально вниз, создавая опускнойпоток,По окончании процесса кристаллизации осуществляют выгрузку кристаллизата из аппарата посредством устройства 4 при включенном вибропроводе24, Кристаллы в вибрируемой в вертикальном и двухкоординатном горизонтальном направлениях дисперсной среденаходятся таким образом в интенсивномтрехкоординатном двйжении, котороеносит стохастический характер и выравнивает распределение кристаллов пореакционному объему, При этом происходит улучшение гидродинамической обстановки и усиление массопередачи засчет дополнительного межфазного трения в трех взаимно перпендикулярныхнаправлениях; уменьшается толщина пограничного слоя на кристаллах. Кристаплизующийся раствор оказывается подверженным пространственному воздействию трех перекрестных олей сил инерции во всем объеме, в силу того, чтонизкочастотные колебания весьма незначительно поглощаются жидкой средой,Лредлагаемьп кристаллизатор позволяет увеличить выход кристаллическоймассы за счет усиления массопередачии более эффективной низкочастотнойциклизации внешней возмущающей силыв двухкоординатных вибрациях в горизонтальной плотскости и дополнительного межфазного трения в 1 псперсной сре1622402 фОг. 2 де. Усиливается виброперемешиваниераствора в скпу того, что горизонтальные колебания кристаллов совершаютсяв двух направлениях, а кроме тогопроисходит зигзагьобраэное изменениетраектории транспортирования кристаллов в растворе пульсирующими струямииз насадок 7 и постоянное изменениенаправления их вращения. 10 Формула изобретения Кристаллизатор для лактозы, включающий соосно расположенные вертикальный цилиндрический корпус со сферическим днищем и внутренней обечайкой,образующей со стенкой корпуса теплообменную рубашку, устройство для отвода кристаллиэата и установленное вкорпусе виброперемешивающее устройство, состоящее иэ вертикального валаи укрепленных на нем по высоте лопастей, имеющих конондальные насадки,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью уменьшения потерь лактоэы в мелассе, каждая лопасть виброперемешивающего устройства выполнена в видедиска, при этом коноидальные насадкиприкреплены наклонно к нижней поверхности дисков так, что они в соседнихдисках направлены в противоположныестороны., Заказ 89 ВНИИПИ Госуда твенного комите 113035, Москва(Иа Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР