Кристаллизатор непрерывного действия

. Кл.201 Р 9/02-ооуде рстееннын неСССРелаы нзобретеи открытий(71) Заявитель 4) КРИСТАЛЛИЗАТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно - к кристаллизаторам непрерывного действия длякристаллизации растворов органических инеорганических веществ.Известен кристалли затор дисковый непрерывного действия, состоящий из пустотелых элементов, установленных один наддругим и стянутых между собой в единыйпакет, ограниченный по торцам нижним иверхним основаниями, приводного вала, проходящего через центральные сквозные отверстия пустотелых элементов, межсекционныхмешалок со скребками, закрепленных ступицами на приводном валу и расположенныхмежду пустотелыми элементами, привода,устройств для подвода раствора и выгрузкисуспензии 1,Недостатки такого кристаллизатора:- трудоемкость изготовления плоскихсварыых дисков, имеющих достаточно жесткую конструкцию и требующих механическойобработки; 20- большой расход металла, идущего вотход в процессе механической обработкиплоских пустотелых дисков;- большой вес плоских пустотелых дисков из-за вынужденных больших толщин стенок дисков и наличия анкерных стяжек;- трудоемкость сборки кристаллизатора, вызванная тем, что при стяжке плоских пустотельных дисков, чередующихся с обечайками, возникают перекосы за счет неравномерной деформации прокладок между указанными дисками и обечайками - это создает перекосы приводного вала, задиры скребков и затрудняет герметизацию рабочей полости кристаллизатора в уплотняемых местах между дисками и обечайками, собранными в единый пакет.Цель изобретения - увеличение удельной поверхности:теплообмена каждого элемента, снижение трудоемкости изготовления, сокращение металлоемкости, уменьшение количества уплотняющих мест, упрощение сборки и разборки кристаллизатора,Это достигается тем, что в предложенном кристаллизаторе каждый элемент выполнен из двух сферических тарелок с усеченными днищами, установленных одна на другой, и цилиндрической обечайкой, установленной между тарелками, причем тарелки герметично соединены по внешнему диаметру одна с другой и с цилиндрической обечайкой.Кроме того, с целью предотвращенияобразования застойных зон для хладоносителя, цилиндрическая обечайка снабжена установленной концентрично ей перфорированной обечайкой и вертйкальными перегородками, установленными диметрально противоположно между цилиндрической и пефорированными обечайками.С целью улучшения тепломассообменаза счет турбулизации раствора внутри кристаллизатора, обеспечения эффективной и надежной очистки теплообменной поверхности, секционная мешалка выполнена в ви де двух неподвижно закрепленных на ступице вилок, на которых установлены перфорированные полудиски, а скребки мешалки установлены шарнирно и закреплены на осях в пазах вилок.С целью гарантированного заполненияаппарата раствором, создания внутри кристаллизатора избыточного давления и непрерывной выгрузки суспензии, устройство для выгрузки суспензии снабжено трубой с рубашкой, один конец которой соединен с устройством выгрузки, а второй расположен выше верхнего элемента кристаллизатора. На фиг. 1 схематически показан кристаллизатор непрерывного действия, вертикальный разрез; на фиг. 2 - пустотелый двояко- вогнутый элемент кристаллизатора, вертикальный разрез; на фиг, 3 - разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - секция дисковой мешалки кристаллизатора, вертикальный разрез; на фиг. 5 - разрез Б - Б на фиг. 4.Кристаллизатор содержит нижнее основание 1, имеющее сферическую поверхность, в центре которой, со стороны вогнутой части, установлен подпятник 2, а на наружной выпуклой поверхности оснований предусмотрено обогреваемое устройство 3 выгрузки, оканчивающееся штуцером 4, пустотелые элементы 5, установленные один на другом, охлаждаемые изнутри, выполненные в виде двояковогнутых линз с отверстиями в центре и отбортованными торцами 6 по наружному диаметру. Между сферическими поверхностями каждого элемента установлена и приварена наружная цилиндрическая обечайка 7, на которой имеется два штуцера 8 и 9 для входа и выхода хладоносителя, Внутренняя перфорированная обечайка 10 установлена концентрично наружной обечайке и предназначена для равномерного распределения хладоносителя внутри пустотелого элемента, причем полость, образованная между наружной и перфорированной обечайками; разделена надве равные части - посредством диаметрально расположенных перегородок 11 и 12. Кристаллизатор содержит также уплотнительные кольца 13, рас"положеййые "между" смежными пустотелыми"10 15 но расположенным вилкам, разделяющим перфорированный наклоненный диск на два перфорированных полудиска 29 и 30,Верхнее основание 31 кристаллизатораимеет сферическуюповерхность, в центре 0 которой помещен сальник 32, а на периферии - штуцер ЗЗ для подачи раствора внутрь кристаллизатора.Стяжки 34 проходят через нижнее и верхнее основания и стягивают пустотелые чечевицеобразные элементы в единый пакет, Вертикальный вал 35, расположенные в центре кристаллизатора, проходит через ступицы секционных мешалок и упирается коническим центром в подпятник, расположенный. в центре нижнего основания. Стойка 36, З 0 неподвижно закрепленная на верхнем основании, предназначена для установки привода 37, вал которого соединен посредством муфты 38, с вертикальным приводным валом на котором установлены секционные мешал- зз 40 Ю 0 дисками, собранными в единый пакет, секционную мешалку 14, помещенную между двумя смежными пустотелыми элементами и состоящую из ступицы 15, с отверстием в центре, внутри которого сегментная шпонка 16 закреплена посредством винта 17, из двух вилок 18 и 19, диаметрально расположенных и неподвижно крепящихся к ступице, скребков 20, 21 и 22, имеющих на лобовых поверхностях сквозные отверстия 23 24 и 25, шарнирно установленные в пазах вилок, посредством осей 26, 27 и 28, имеющих свободу движения в пределах зазора между диаметрами осей и диаметрами отверстий в скребках, и наклоненного к горизонтальной плоскости перфорированного диска, жестко прикрепленного к диаметральСвободный коллектор 39, оканчивающийся штуцером 40, предназначен для гарантированного заполнения раствором внутренней полости кристаллизатора и непрерывного выхода суспензии, образующейся в нижней части кристаллизатора, а коллекторы 41 - для перетока хладоносителя из одного элемента в другой.Кристаллизатор работает следующим образом,Насыщенный раствор исходного продукта подают во внутреннюю полость кристаллизатора через штуцер 33, а хладоноситель поступает противотоком через штуцер 42, последовательно перетекая из элемента в элемент по коллекторам 41, до самого верхнего диска, а затем, через штуцер 43, удаляется за пределы кристаллизатора.Насыщенный раствор интенсивно турбулизуется внутри кристаллизатора вращаю- щимися наклонными в горизонтальной плоскости перфорированными дисками, крепящимися к вилкам секционных мешалок, расположенных между сферическими поверхностями смежных дисков, создавая внутрикристаллизатора хорошие условия для тепломассообмена между насыщенным раствором и теплопередающими поверхностямидисков, при этом плавающие скребки, помещенные в пазах диаметрально расположенных вилок, постоянно срезают твердый осадок, который образуется на границе тепло-массообмена,По мере опускания раствора с образовавшимися кристаллами раствор все болееи более охлаждается, это способствует дальнейшему росту кристаллов. Крупные кристаллы, полученные на самом нижнем элементе, поступают в коническое устройство 3выгрузки, которое незначительно подогревается, что предотвращает образование твердого осадка на его стенках и заростаниеотводного отверстия в обводном коллекторе,Затем кристаллы совместно с жидкой фазойв виде суспензии удаляются через обводнойколлектор и штуцер 40 за пределы кристаллизатора,21Таким образом, процесс кристаллизациинасыщенного раствора совершается непрерывно.Перед остановкой кристаллизатора прекращают подачу насыщенного раствора иподают маточный раствор для промывкикристаллизатора, при этом в полости элемента подают горячую воду или пар. Послеполной промывки оставшийся раствор сливают, освбождая внутреннюю полость кристаллизатора.30Предлагаемая конструкция дисковогокристаллизатора непрерывного действияпозволит, получить экономический эффектза счет сокращения трудоемкости изготовления, снижения металлоемкости, интенсификации процесса тепломассообмена и уменьшения потерь времени в период монтажаи демонтажа кристаллизатора.Формула изобретения1. Кристаллизатор непрерывного действия, состоящий из пустотелых элементов, установленных один над другим и стянутых между собой в единый пакет, приводного д вала, проходящего через центральные сквозные отверстия пустотелых элементов, секционных мешалок со скребками, закрепленных ступицами на приводном валу и расположенных между пустотелыми элементами привода, устройств для подвода раствора и выгрузки суспензии; отличающийся тем, что, с целью увеличения удельной поверхности теплообмена каждого элемента, снижения трудоемокости изготовления, сокращения металлоемкости, уменьшения количества уплотняющих мест, упрощения сборки и разборки кристаллизатора, каждый элемент выполнен из двух сферических тарелок с усеченными днищами, установленных одна на другой, и цилиндрической обечайки, установленной между тарелками, причем тарелки герметично соединены по внешнему диаметру одна с другой и с цилиндрической обечайкой.2, Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью предотвращения образования застойных зон для хладоносителя, цилиндрическая обечайка снабжена установленной концентрично ей перфорированной обечайкой и вертикальными перегородками, установленными диаметрально противоположно между цилиндрической и перфорированной обечайками.3. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения тепломассообмена за счет турбулизации раствора внутри кристаллизатора, обеспечения эффективной и надежной очистки теплообменной поверхности, секционная мешалка выполнена в виде двух неподвижно закрепленных на ступице вилок, на которых установлены перфорированные полудиски, а скребки мешалки установлены шарнирно и закреплены на осях в пазах вилок.4. Кристаллизатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью гарантированного заполнения аппарата раствором, создания внутри кристаллизатора избыточного давления и непрерывной выгрузки суспензии, устройство для выгрузки суспензии снабжено трубой с греющей рубашкой, один конец которой соединен с устройством выгрузки, а второй расположен выше верхнего элемента кристаллизатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Отраслевой стандарт Кристаллизаторы. Параметры и основные размеры ОСТ.26- 01-1430-76, ОСТ 26-01-1431-76 (прототип) .едактор ф. Серебряаказ 7912/12ЦНИИ ь И. Ненашевауговая КорректорПодписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род, ул, Проектная, 4 овинская