Барботажный вакуум-кристаллизатор

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<„->982709 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.81 (21) 3340764/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл з

В 01 D 9/02

Гасударственный кемнтет

СССР

Опубликовано 23.12.82. Бюллетень №47

Дата опубликования описания 28.12.82 (53) УДК 66. 065..52 (088.8) до делам нзобретеннй н вткрмтнй (72) Авторы изобретения

В. А. Постников и В. А. Мишарин (71) Заявитель (54) БАРБОТАЖНЫЛ ВАКУУМ-КРИСТАЛ,ЛИЗАТОР

Изобретение относится к конструкции циркуляционных вакуум-кристаллчзаторов, применяемых в химической и других отраслях промышленности для выделения кристаллов солей из растворов.

Известен вакуум-кристаллизатор с принудительной циркуляцией суспензии, содержащий корпус с сепаратором, циркуляционную трубу и барботер. Выходящий из барботера газ увлекает своим движением суспензию по циркуляционной трубе снизу вверх в сепаратор, где суспензия вскипает и возвращается по кольцевому зазору между циркуляционной трубой и корпусом. Отделившийся в сепараторе вторичный пар с газом отсасывается или сбрасывается в атмосферу.

Недостатком такого аппарата является наличие создаваемой газом значительной турбулизации пересыщенного раствора в зоне испарения, что способствует образованию избыточных зародышевых кристаллов и препятствует получению крупнокристаллического продукта. Кроме того, газ смешивается с вторичным паром, поступает в сепаратор кристаллизатора, повышая энергозатраты на его отгонку и конденсацию пара.

Наиболее близким по технической сущности предлагаемому является барботажный вакуум-кристаллизатор, включающий корпус, циркуляционную трубу, барботер и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу.

Недостатком известного кристаллизатора является невозможность роста кристаллов вследствие отсутствия многократности прохождения суспензии с растущими кристаллами через зону испарения.

Цель изобретения — получение крупных однородных кристаллов.

Указанная цель достигается тем, что в

15 барботажном вакуум-кристаллизаторе, содержащем корпус, циркуляционную трубу и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу, верхний конец циркуляционной трубы снабжен концентрично охватывающим погружную трубу

2О насадком.

На чертеже изображен барботажный вакуум- кристалл изатор.

Вакуум-кристаллизатор содержит корпус 1, верхняя часть которого служит сепа982709 ратором 2, циркуляционную трубу 3, установленную концентрично над циркуляционной трубой 3 погружную трубу 4. Верхний конец циркуляционной трубы 3 снабжен концентрично охватывающим погружную трубу насадком 5. В корпусе 1 установлена внутренняя перегородка 6, с помощью которой образуется отстойная камера 7. В нижней части циркуляционной трубы 3 размещен барботер 8. Погружная 1руба 4 с помощью патрубка 9 соединена с воздуходувкой 10, которая в свою очередь подсоединена через нагнетающий трубопровод 11 к барботеру 8.

Аппарат также снабжен штуцерами для подачи исходного раствора 12, для отвода маточного раствора 13, для слива суспензии 14 и для отвода вторичного пара 15, трубопроводом 16 для циркуляции и растворения мелких кристаллов.

Вакуум-кристаллизатор работает следующим образом.

Горячий исходный раствор подается через штуцер 12 в нижнюю часть корпуса 1, смешивается с циркулирующей суспензией и подогревает ее, а выходящий из барботера 8 газ увлекает суспензию своим движением по циркуляционной трубе 3 снизу вверх. Попадая в погружную трубу 4, газ отделяется от суспензии вследствие разности их плотностей, а .суспензия по охватывающему погружную трубу 4 насадку 5 движется вверх за счет разности давлений в погружной трубе 4 и сепараторе 2. Попадая в зону низкого давления (сепаратор 2), суспензия, самоиспаряясь, охлаждается до температуры, определяемой давлением в нем, а создаваемое пересыщение снимается на растущих кристаллах. Суспензия с растущими кристаллами между насадком 5, циркуляционной трубой 3 и корпусом 1 опускается сверху вниз и возвращается в циркуляционную трубу. Этот процесс повторяется многократно.

Газ, отделенный от суспензии в погружной трубе 4, через всасывающий патрубок 9 воздуходувкой 10 направляется по нагнетающему трубопроводу 11 в барботер 8 для повторного использования. Наиболее мелкие кристаллы поднимаются по отстойной камере 7 с маточным раствором и растворяются в нем, проходя по трубопроводу 16, путем подогрева или разбавления. Образующийся пар отводится по штуцеру 15 на конденсацию. Продукционные кристаллы в ви5

1О

З5 . тора в качестве реакционного позволяет упФорл ула изобретения

4О

30 де суспензии отводятся из корпуса аппарата через штуцер 14 и направляются для дальнейшей обработки.

Таким образом, конструкция предлагаемого аппарата способствует многократному прохождению суспензии с растущими кристаллами через зону кипения, а значит и их росту. Расположение нижней кромки погружной трубы ниже верхнего среза циркуляционной трубы позволяет более полно до 95 — 99Р/р отделить циркули рующи и по замкнутому контуру газ от циркулирующей суспензии и резко сократить попадание газа в сепаратор.

В результате исключается турбулизация в зоне испарения, что уменьшает образование новых мелких зародышевых кристаллов, и обеспечивается постоянное снятие создаваемого пересыщения на растущих кристаллах.

Использование предлагаемого кристаллизатора обеспечивает ряд преимуществ: повышает крупность и однородность кристаллического продукта; исключает дополнительные операции и оборудование Но укрупнению кристаллического продукта; улучшает условия обработки суспензии с крупными кристаллами на следующих переделах, например центрифугировании, сушке; исключает попадание газа во вторичный пар, так как газ не попадает в зону испарения (сепаратор), следовательно, исключает очистку пара от газа; снижает энергозатраты на сжатие газа, так, при повторном использовании газ необходимо сжать на высоту столба суспензии от барботера до сепаратора, т.е. лишь íà 50Р/р.

Применение предлагаемого кристаллизаростить технологическую схему за счет повторного использования непрореагировавшего газа.

Барботажный вакуум-кристаллизатор, включающий корпус, циркуляционную трубу и установленную концентрично над циркуляционной трубой погружную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения крупности продукта, верхний конец циркуляционной трубы снабжен концентрично охватывающим погружную трубу насадком.