RU2011399C1

RU2011399C1 - Apparatus for production of crystalline material

Info

Publication number: RU2011399C1
Authority: RU
Inventors: С.М. Чистовалов; В.Е. Бомштейн; Р.М. Малышев; Д.А. Баранов; В.Д. Мельников
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1991-01-24
Publication date: 1994-04-30

Abstract

FIELD: crystallizers. SUBSTANCE: crystallizer comprising working chamber and vibrator installed thereunder is provided with reversible mechanism for directing vibrations of vibrator, and working chamber has additional pipe union for feeding in solution and is made in the form of trough with inclined bottom installed with a provision for changing its inclination angle. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Целесообразным является использование настоящего устройства в производстве химических реактивов и особо чистых химических веществ. The invention relates to techniques for producing dispersed crystalline substances and can be used in chemical, pharmaceutical and other industries. It is advisable to use this device in the production of chemical reagents and highly pure chemicals.

Широко известны аппараты для получения кристаллических веществ (Плановский А. Н. , Николаев П. И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. М. : Химия, 1987, с. 359-362). Однако при всем многообразии конструкций ни один аппарат не обеспечивает получения на выходе готового сухого кристаллического вещества. Для его получения необходимо проведение дополнительных операций - выделение кристаллов и их сушка в отдельных аппаратах. Это повышает материалоемкость оборудования, снижает общую эффективность процесса и качество получаемого продукта, особенно в производстве особо чистых веществ, за счет попадания примесей при перегрузке из аппарата в аппарат. Widely known apparatuses for producing crystalline substances (Planovsky A.N., Nikolaev P.I. Processes and apparatuses of chemical and petrochemical technology. M.: Chemistry, 1987, p. 359-362). However, with all the variety of designs, not a single apparatus provides the output of a finished dry crystalline substance. To obtain it, it is necessary to carry out additional operations - the separation of crystals and their drying in separate devices. This increases the material consumption of the equipment, reduces the overall process efficiency and the quality of the resulting product, especially in the production of highly pure substances, due to the ingress of impurities during overloading from the apparatus into the apparatus.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий рабочую камеру с крышкой и теплообменной рубашкой, загрузочный патрубок, вибратор, связанный с рабочей камерой. Closest to the proposed device in technical essence and the achieved result is an apparatus for producing crystalline substances, containing a working chamber with a lid and a heat exchange jacket, a loading nozzle, a vibrator connected to the working chamber.

Существенным недостатком известной конструкции является невозможность получения в данном аппарате кристаллических веществ однородного гранулометрического состава, обеспечения непрерывного режима работы, а также высокие энергетические затраты и сложность обслуживания. A significant drawback of the known design is the impossibility of obtaining crystalline substances of a uniform particle size distribution in this apparatus, ensuring a continuous mode of operation, as well as high energy costs and complexity of maintenance.

Цель предлагаемого изобретения - интенсификация процесса кристаллизации и отвода кристаллического вещества, получение целевого продукта заданного качества и облегчение обслуживания. The purpose of the invention is the intensification of the process of crystallization and removal of crystalline substances, obtaining the target product of a given quality and ease of maintenance.

Поставленная цель достигается за счет того, что аппарат для получения кристаллических веществ снабжен патрубком поддержания постоянного уровня, размещенным в рабочей камере, реверсивным механизмом направлений колебаний вибратора, при этом рабочая камера выполнена в виде лотка с наклонным днищем и установлена с возможностью регулирования ее наклона. This goal is achieved due to the fact that the apparatus for producing crystalline substances is equipped with a constant level pipe located in the working chamber, a reversible mechanism of vibrator vibrations, and the working chamber is made in the form of a tray with an inclined bottom and is installed with the possibility of adjusting its inclination.

На чертеже представлен общий вид аппарата для получения кристаллических веществ, разрез. The drawing shows a General view of the apparatus for obtaining crystalline substances, section.

Аппарат содержит рабочую камеру 1, выполненную в виде лотка с наклонным днищем, крышку 2, теплообменную рубашку 3, загрузочный патрубок 4 и патрубок 5 поддержания постоянного уровня. Рабочая камера 1 соединена с вибратором 6 через реверсивный механизм 7 направлений колебаний и установлена на пружинах 8 с возможностью регулирования ее наклона. The apparatus comprises a working chamber 1, made in the form of a tray with an inclined bottom, a cover 2, a heat exchange jacket 3, a loading pipe 4 and a pipe 5 maintaining a constant level. The working chamber 1 is connected to the vibrator 6 through a reversing mechanism 7 of the directions of oscillations and mounted on the springs 8 with the possibility of adjusting its inclination.

Аппарат для получения кристаллических веществ работает следующим образом. The apparatus for producing crystalline substances works as follows.

Через загрузочный патрубок 4 в рабочую камеру 1 заливается маточный раствор. При этом благодаря наличию патрубка 5 в рабочей камере 1 устанавливается постоянный уровень жидкости. Патрубок 5 установлен таким образом, что уровень жидкости в камере 1 находится ниже верхнего края наклонного днища. Задается соответствующий тепловой режим в камере 1 за счет подачи в теплообменную рубашку 3 теплоносителя (для веществ с обратной растворимостью) или хладагента (для веществ с прямой растворимостью). Включается вибратор 6 и проводится процесс кристаллизации. Наличие вибратора 6 позволяет интенсифицировать процесс кристаллизации, исключить образование инкрустаций на поверхности рабочей камеры 1. Режим работы вибратора 6 выбирается исходя из условия осаждения в вибрационном поле кристаллов, достигших заданных размеров. Более мелкие кристаллы находятся во взвешенном состоянии в объеме камеры 1 до тех пор, пока не примут заданного размера и не осядут на днище. Благодаря направленным колебаниям вибратора 6 осевшие на днище кристаллы поднимаются вверх по наклонному днищу и выгружаются из аппарата. При этом следует обратить внимание, что кристаллы, удаляемые из маточного раствора, проходя по нагретой поверхности днища, подвергаются обезвоживанию и подсушке. Таким образом, в результате функционирования аппарата получают сухой кристаллический продукт заданного гранулометрического состава, что является одним из основных требований к целевым кристаллическим продуктам. Through the loading pipe 4 into the working chamber 1 is poured mother liquor. Moreover, due to the presence of the pipe 5 in the working chamber 1, a constant liquid level is established. The pipe 5 is installed so that the liquid level in the chamber 1 is below the upper edge of the inclined bottom. The appropriate thermal regime in chamber 1 is set by supplying heat transfer medium (for substances with reverse solubility) or refrigerant (for substances with direct solubility) to the heat exchange jacket 3. The vibrator 6 is turned on and the crystallization process is carried out. The presence of the vibrator 6 allows you to intensify the crystallization process, to eliminate the formation of inlays on the surface of the working chamber 1. The operating mode of the vibrator 6 is selected based on the conditions of deposition of crystals in the vibration field that have reached the specified size. Smaller crystals are in suspension in the volume of chamber 1 until they are of a given size and settle on the bottom. Due to the directional vibrations of the vibrator 6, the crystals deposited on the bottom rise up the inclined bottom and are unloaded from the apparatus. It should be noted that crystals removed from the mother liquor, passing along the heated surface of the bottom, are subjected to dehydration and drying. Thus, as a result of the operation of the apparatus, a dry crystalline product of a given particle size distribution is obtained, which is one of the main requirements for the target crystalline products.

Аппарат может работать как в периодическом, так и в непрерывном режиме с постоянной подпиткой свежим маточным раствором. При этом обедненный раствор отводится через патрубок 5, укрепляется и возвращается в аппарат. Предлагаемое устройство рационально использовать также для последовательного проведения процессов кристаллизации и отмывки получаемых кристаллов. В этом случае аппараты устанавливаются последовательно, причем, если в первом происходит процесс кристаллизации, то в последующих, заполненных растворителем, происходит его отмывка на тех же технологических принципах. The device can operate both in periodic and continuous mode with constant replenishment with fresh mother liquor. In this case, the depleted solution is discharged through the pipe 5, hardens and returns to the apparatus. The proposed device is also rational to use for sequential crystallization and washing of the resulting crystals. In this case, the apparatuses are installed sequentially, moreover, if the crystallization process occurs in the first one, then in the subsequent ones filled with solvent, it is washed on the same technological principles.

Крупность получаемых кристаллических продуктов, а также скорость их отвода может регулироваться как параметрами работы вибратора, так и наклоном рабочей камеры аппарата. The size of the obtained crystalline products, as well as the speed of their removal can be controlled by both the parameters of the vibrator and the tilt of the working chamber of the apparatus.

С целью интенсификации процесса кристаллизации рекомендуется в начальный этап направления колебаний вибратора выбирать отличные от режима выгрузки кристаллов. Переключение режимов регулируется реверсивным механизмом 7. In order to intensify the crystallization process, it is recommended that at the initial stage of the direction of vibrations of the vibrator choose different from the unloading mode of the crystals. The switching of modes is regulated by a reversing mechanism 7.

Таким образом, аппарат для получения кристаллических веществ предлагаемой конструкции позволяет в соответствии с поставленной целью интенсифицировать процесс кристаллизации и отвод кристаллического вещества, получение целевого продукта заданного качества и облегчение обслуживания. Thus, the apparatus for producing crystalline substances of the proposed design allows, in accordance with the intended purpose, to intensify the crystallization process and removal of the crystalline substance, obtaining the target product of a given quality and facilitating maintenance.

Claims

DEVICE FOR PRODUCING CRYSTALLINE SUBSTANCES, comprising a working chamber with a lid and a heat exchange jacket, a loading nozzle, a vibrator connected to the working chamber, characterized in that, in order to intensify the process of crystallization and removal of the crystalline substance, to obtain the target product of a given quality and facilitate maintenance, he equipped with a reversible mechanism of the directions of vibrations of the vibrator, and the working chamber is equipped with a nozzle to maintain a constant solution level and is made in the form of a tray with inclined days installed with the possibility of changing its inclination.