RU2047319C1

RU2047319C1 - Crystallizer

Info

Publication number: RU2047319C1
Authority: RU
Inventors: Виктор Васильевич Шишкин
Original assignee: Виктор Васильевич Шишкин
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: crystallizing engineering. SUBSTANCE: mixing member of the crystallizer is made up as two tori. The rod is mounted inside the tori. The rod has longitudinal baffle with openings and openings. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к химической технологии, в частности к аппаратам для регулирования концентрации растворов, расплавов солей, металлов и очистки от примесей кристаллизацией при их охлаждении. The invention relates to chemical technology, in particular to apparatus for controlling the concentration of solutions, molten salts, metals and purification from impurities by crystallization upon cooling.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус, холодильник, перемешивающий элемент со щетками для очистки поверхности корпуса от кристаллической массы, системы подвода исходного раствора и отвода суспензии охлажденного раствора. A known mold containing a housing, a refrigerator, a mixing element with brushes for cleaning the surface of the housing from the crystalline mass, the supply system of the initial solution and the removal of the suspension of the cooled solution.

Недостаток устройства постоянная поверхность теплообмена, образование застойных зон, возможность забивания кристаллической массой подвижных элементов и отложение ее на теплообменной поверхности, снижение скорости кристаллизации, энергозатраты на перемешивание. The disadvantage of this device is the constant heat transfer surface, the formation of stagnant zones, the possibility of clogging by the crystalline mass of moving elements and its deposition on the heat exchange surface, a decrease in the rate of crystallization, energy consumption for mixing.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус, перемешивающие элементы со скребками или щетками, холодильник, системы подвода исходного раствора с хладагента и отвода суспензии охлажденного раствора и хладагента. A known mold containing a housing, mixing elements with scrapers or brushes, a refrigerator, a system for supplying a stock solution from a refrigerant and draining a suspension of a cooled solution and refrigerant.

Недостаток устройства постоянная поверхность теплообмена, возможность отложения кристаллической массы на теплообменной поверхности и перемешивающих элементах со скребками, ухудшение теплообмена и кристаллизации, большие энергозатраты, сложность конструкции. The disadvantage of this device is the constant heat transfer surface, the possibility of deposition of crystalline mass on the heat transfer surface and mixing elements with scrapers, the deterioration of heat transfer and crystallization, high energy consumption, design complexity.

Цель изобретения повышение производительности путем улучшения условий кристаллизации, снижение энергозатрат, упрощение устройства. The purpose of the invention is to increase productivity by improving crystallization conditions, reducing energy consumption, simplifying the device.

На чертеже показан кристаллизатор. The drawing shows a crystallizer.

Устройство содержит горизонтальный цилиндрический корпус 1, внутри которого смонтированы торы 2 и 3, представляющие собой эластичные тороидальные оболочки, заполненные упругим агентом. Торы 2 и 3 делят корпус 1 на полости 4, 5, 6. Сквозь сердцевины торов 2 и 3 проходит полый шток 7, имеющий горизонтальную перегородку 8. В штоке 7 выполнены отверстия 9 и 10, которые сообщают полость штока 7 соответственно с полостями 4 и 5 корпуса 1. Перегородка 8 имеет отверстие 11, расположенное ближе к глухому концу штока 7 и сообщающее нижнюю и верхнюю полости штока 7 между собой. Полость 4 сообщается с системой 12 подачи хладагента. Отверстие 11 выполнено таким образом для того, чтобы хладагент протекал по всей полости штока 7. Без перегородки 8 с отверстием 11 происходил бы застой хладагента в левой полости штока 7. Полость 6 сообщается с системой 13 подачи исходного раствора, системой 14 удаления суспензии. Полость 5 сообщается с системой 15 удаления хладагента. The device comprises a horizontal cylindrical body 1, inside of which tori 2 and 3 are mounted, which are elastic toroidal shells filled with an elastic agent. The tori 2 and 3 divide the housing 1 into cavities 4, 5, 6. Through the cores of the tori 2 and 3 there passes a hollow rod 7 having a horizontal partition 8. In the rod 7, holes 9 and 10 are made, which communicate with the cavity of the rod 7 with cavities 4 and 5 of the housing 1. The partition 8 has an opening 11 located closer to the blind end of the rod 7 and communicating the lower and upper cavities of the rod 7 with each other. The cavity 4 communicates with the refrigerant supply system 12. The hole 11 is designed so that the refrigerant flows through the entire cavity of the rod 7. Without the partition 8 with the hole 11, the refrigerant stagnates in the left cavity of the rod 7. The cavity 6 communicates with the feed solution supply system 13, the suspension removal system 14. The cavity 5 communicates with the refrigerant removal system 15.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Первоначально подают в полость 4 системой 12 хладагент, который через отвертстие 9 поступит в верхнюю полость штока 7, протечет по ней, перетечет через отверстие 11 в нижнюю полость штока 7 и через отверстие 10 удаляется в полость 5, откуда вытекает через систему 15. Торы 2 и 3 при этом не смещаются, поскольку давление в полости 4 будет не выше, чем в полости 5, а полость 6 в это время тоже наполнится исходным раствором через систему 13. Как только хладагент протечет через полость штока 7 и вытечет в систему 15, систему 12 закрывают, тор 3 начнет перемещаться вправо, поскольку давление в полости 6 больше, чем в полости 4. Так как торы 2 и 3 плотно сидят на штоке 7 и тор 3 начал перекатываться, увлекая шток 7, то последний начнет проталкивать внутреннюю ветвь тора 2 и тор 2 также будет перекатываться вправо. Поскольку любая точка торов 2 и 3 перемещается по кривой, а шток 7 перемещается линейно, то его скорость перемещения больше и он пройдет путь в два раза длиннее, чем смещение торов. Таким образом, шток 7 займет крайнее правое положение при незначительном смещении торов 2 и 3, но торы все же при перекатывании контактируют с исходным раствором все новыми своими участками поверхности, что способствует лучшему теплообмену, открывают систему 14 удаления суспензии. Давление в полости 6 понижается. Подают хладагент в полость 4, который через отверстия 9, 11 и 10 попадает в полость 5. Давление в полостях 4 и 5 повышается и торы 2 и 3 получают движущую силу. Шток 7, перемещаясь в 2 раза быстрее торов 2 и 3, продолжает охлаждать оставшийся в полости 6 раствор. Суспензия удаляется системой 14, хладагент системой 15. Закрывают системы 12, 14. Систему 13 открывают, цикл повторяется. Initially, refrigerant is introduced into the cavity 4 by system 12, which through a hole 9 enters the upper cavity of the rod 7, flows through it, flows through the hole 11 into the lower cavity of the rod 7, and is removed through the hole 10 into the cavity 5, from which it flows through the system 15. Torah 2 and 3 at the same time do not move, since the pressure in the cavity 4 will not be higher than in the cavity 5, and the cavity 6 at this time will also be filled with the initial solution through the system 13. As soon as the refrigerant flows through the cavity of the rod 7 and flows into the system 15, the system 12 close, torus 3 begins to move right, since the pressure in the cavity 6 is greater than in the cavity 4. Since the tori 2 and 3 fit tightly on the rod 7 and the torus 3 begins to roll, entraining the rod 7, the latter will begin to push the inner branch of the torus 2 and the torus 2 will also roll to the right . Since any point of the tori 2 and 3 moves along the curve, and the rod 7 moves linearly, then its speed of movement is greater and it will go two times longer than the displacement of the tori. Thus, the rod 7 will occupy the extreme right position with a slight displacement of the tori 2 and 3, but the tori nevertheless, when rolling, come into contact with the initial solution with all their new surface areas, which contributes to better heat transfer, open the suspension removal system 14. The pressure in the cavity 6 decreases. The refrigerant is fed into the cavity 4, which through the openings 9, 11 and 10 enters the cavity 5. The pressure in the cavities 4 and 5 rises and the tori 2 and 3 receive a driving force. The rod 7, moving 2 times faster than the tori 2 and 3, continues to cool the solution remaining in the cavity 6. The suspension is removed by system 14, the refrigerant system 15. Close the system 12, 14. The system 13 is opened, the cycle repeats.

Claims

A CRYSTALIZER containing a housing, a mixing element and systems for supplying an initial solution and refrigerant and removing a suspension of solution and refrigerant, characterized in that the mixing element is made in the form of two tori, dividing the housing into three cavities central and peripheral, and installed in the tori of a hollow rod with a longitudinal a partition with holes located in the cavity of the rod, while the rod has holes connecting its cavity with a cavity between the tori, to which the refrigerant supply system is connected, and with a peripheral olostyu connected to the coolant discharge system, and the second peripheral cavity connected to systems supplying and removing the solution and the suspension solution.