SU1673151A1

SU1673151A1 - Pulsation crystallizer

Info

Publication number: SU1673151A1
Application number: SU884634334A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Бондаренко
Original assignee: В. А. Бондаренко
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Изобретение относитс к химическому машиностроению и позволит повысить производительность кристаллизатора. Пульсационный кристаллизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, на которой закреплена центральна труба 3 и расположены кожух 4 разделительной камеры 5 и обечайка 6 аккумулирующей камеры 7 (АК), кольцевой карман 8, образованный между стенкой кожуха 4 со стенкой обечайки 6, пульсационную камеру 9 (ПК), размещенную в зазоре пространства между крышкой 2 корпуса 1 и поверхностью кристаллизуемого раствора, теплообменное устройство 11 (ТУ), расположенное в корпусе 1, штуцера ввода 12 и вывода 13 хладагента из ТУ 11, ввода 15 раствора и вывода 14 суспензии продукционных кристаллов, подачи и отвода 10 избыточного давлени газа, вывода 17 осветленного раствора и сообщени 20 с атмосферой воздушником, переливную трубу 16 (ПТ) отбора отработанного раствора, закрепленную в крышке 2 и расположенную верхним концом в кольцевом кармане 8 и нижним концом заглубленную в кольцевой слой осветленного (отработанного) раствора в корпусе 1 кристаллизатора. Верхний конец ПТ 16 расположен ниже верхней кромки обечайки 6. Кристаллизуемый раствор вводитс в АК 7, перемеща сь вдоль теплопередающей поверхности труб ТУ 11, охлаждаетс с выделением кристаллов. Под действием пульсации газа в ПК 9 на кристаллизуемый раствор последний получает возвратно-поступательное движение и тем самым удерживает основную массу кристаллов в псевдоожиженном состо нии. Осветленный раствор под действием пульсаций избыточного давлени поднимаетс по ПТ 16 и переливаетс в кольцевой карман 8, а выводитс он из кольцевого кармана 8 через штуцер 17. 2 ил.The invention relates to chemical engineering and will improve the performance of the mold. The pulsation mold comprises a housing 1 with a lid 2 on which the central tube 3 is fixed and the casing 4 of the separation chamber 5 and the shell 6 of the accumulating chamber 7 (AK) are located, an annular pocket 8 formed between the wall of the casing 4 with the wall of the shell 6, the pulsation chamber 9 ( PC) placed in the gap between the lid 2 of the housing 1 and the surface of the crystallized solution, a heat exchange device 11 (TU) located in the housing 1, the fitting of the inlet 12 and outlet 13 of the refrigerant from TU 11, the inlet 15 of the solution and output 14 of the suspension products crystals, supply and removal of 10 gas overpressure, output 17 of the clarified solution and communication 20 with the atmosphere by the air vent, overflow pipe 16 (PT) for the recovery of the spent solution, fixed in the lid 2 and located at the upper end in the annular pocket 8 and at the lower end recessed into the annular a layer of clarified (spent) solution in the body 1 of the mold. The upper end of the PT 16 is located below the upper edge of the shell 6. The crystallizable solution is introduced into AK 7, moving along the heat transfer surface of the pipes TY 11, is cooled with precipitation of crystals. Under the action of gas pulsation in PC 9 on the solution being crystallized, the latter receives a reciprocating motion and thereby keeps the bulk of the crystals in a fluidized state. The clarified solution under the action of pulsations of overpressure rises over the PT 16 and is poured into the annular pocket 8, and it is withdrawn from the annular pocket 8 through fitting 17. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к химическому машиностроению, а именно к пульсацион- иым кристаллизаторам непрерывного действи , и может найти применение в пищевой, металлургической, химической промышленности, в частности в производстве минеральных солей и в других отрасл х дл аппаратурного оформлени процессов массовой кристаллизации твердых веществ из их насыщенных растворов.The invention relates to chemical engineering, in particular to pulsation crystallizers of continuous action, and can be used in the food, metallurgical, chemical industry, in particular in the production of mineral salts and in other fields for instrumentation of mass crystallization of solid substances from their saturated solutions.

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет увеличени обьема пульсационной камеры.The aim of the invention is to increase productivity by increasing the volume of the pulsation chamber.

На фиг. 1 представлен пульсационный кристаллизатор, общий вид, продольный разрез: на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a pulsating crystallizer, general view, longitudinal section: in FIG. 2 shows section A-A in FIG. one.

Пульсационный кристаллизатор содержит корпус 1 с крышкой 2, на которой закреплена центральна труба 3, размещенна в корпусе 1 соосно с его осью. На крышке 2 корпуса 1 расположен кожух 4 разделительной камеры 5, а также цилиндрическа обечайка 6 аккумулирующей камеры 7, Рабочим объемом аккумулирующей камеры 7 служит внутреннее пространство, ограниченное обечайкой 6, а между ее стенкой и стенкой кожуха 4 разделительной камеры 5 образован кольцевой карман 8 разделительной камеры 5.The pulsation mold comprises a housing 1 with a lid 2 on which the central tube 3 is fixed, placed in the housing 1 coaxially with its axis. On the lid 2 of the housing 1 there is a casing 4 of the separation chamber 5, as well as a cylindrical shell 6 of the accumulating chamber 7, the working volume of the accumulating chamber 7 is the inner space bounded by the shell 6, and between its wall and the wall of the casing 4 of the separation chamber 5 is formed an annular pocket 8 of the separation cameras 5.

Зазор кольцевого пространства между крышкой 2 корпуса 1 и поверхностью кристаллизуемого раствора выполн ет роль пульсационной камеры 9, а патрубок 10 служит дл подвода и отвода избыточного давлени газа из нее.The gap of the annular space between the cover 2 of the housing 1 and the surface of the solution being crystallized plays the role of a pulsation chamber 9, and the nozzle 10 serves to supply and discharge excess gas pressure from it.

В корпусе 1 расположено встроенное теплообменное устройство 11 с вертикальным положением труб или выполненное в виде трубчатого змеевика (не показан) и имеет патрубок ввода 12 и вывода 13 хладагента .In case 1 there is a built-in heat exchange device 11 with a vertical position of the pipes or made in the form of a tubular coil (not shown) and has a nozzle of the inlet 12 and outlet 13 of the refrigerant.

В днище корпуса 1 расположен патрубок 14 дл вывода суспензии продукционных кристаллов из рабочего обьема кристаллизатора, например, в кристалло- сборник(не показан).A branch pipe 14 is located in the bottom of the housing 1 for withdrawing a suspension of production crystals from the working volume of the mold, for example, into a collector (not shown).

Патрубок 15 ввода исходного кристаллизируемого раствора закреплен в стенке кожуха 4 разделительной камеры 5, расположен соосно с осью центральной трубы 3 и выполн ет роль сливного патрубка, при этом нижний обрез патрубка 15 может быть расположен ниже верхней кромки цилиндрической обечайки 6 аккумулирующей камеры 7.The inlet 15 for introducing the initial crystallisable solution is fixed in the wall of the casing 4 of the separation chamber 5, located coaxially with the axis of the central tube 3 and acts as a drainage nozzle, while the lower edge of the nozzle 15 can be located below the upper edge of the cylindrical shell 6 of the accumulating chamber 7.

Дл отбора осветленного (отработанного ) кристаллизуемого раствора и его излишков служит переливна труба 16, котора закреплена в крышке 2 корпуса 1 и сообщает разделительную камеру 5 с объемом корпуса 1.To select the clarified (spent) crystallized solution and its surplus, an overflow pipe 16 is used, which is fixed in the lid 2 of the housing 1 and informs the separating chamber 5 with the volume of the housing 1.

Верхний конец переливной трубы 16 расположен в кольцевом кармане 8 нижеThe upper end of the overflow pipe 16 is located in the annular pocket 8 below

уровн верхней кромки цилиндрической обечайки 6, а нижний конец переливной трубы 16 проходит через пространство пульса- . ционной камеры 9 и заглублен в раствор в корпусе 1.the level of the upper edge of the cylindrical shell 6, and the lower end of the overflow pipe 16 passes through the pulse-space. chamber 9 and buried in the solution in the housing 1.

0 Осветленный раствор по переливной трубе 16 переливаетс в процессе работы пульсационного кристаллизатора в кольцевой карман 8 и выводитс из него через патрубок 17 вывода осветленного раствора.0 The clarified solution through the overflow pipe 16 is poured into the annular pocket 8 during the operation of the pulsation crystallizer and is discharged from it through the outlet 17 of the clarified solution.

5 Нижний конец центральной трубы 3 может быть выполнен в виде раструба 18 и нижней кромкой расположен с зазором по отношению к поверхности стенки днища корпуса 1, при этом раструб 18 соединен с5 The lower end of the central tube 3 can be made in the form of a bell 18 and the lower edge is located with a gap in relation to the surface of the bottom wall of the housing 1, while the bell 18 is connected to

0 центральной трубой 3 разьемно, с образованием классификационной камеры 19.0 central tube 3 is separable, with the formation of a classification chamber 19.

Аккумулирующа камера 7 сообщаетс с атмосферой патрубком 20 воздушника. Кристаллизатор работает следующимThe accumulating chamber 7 communicates with the atmosphere through the air inlet duct 20. The mold works as follows

5 образом.5 way.

Кристаллизуемый раствор (исходный или смесь исходного раствора с раствором, выводимым через патрубок 17) непрерывно через патрубок 15 сливаетс в аккумулиру0 ющую камеру 7 или в центральную трубу 3 и по ней поступает в нижнюю часть корпуса 1, заполн его объем.The solution being crystallized (the initial solution or the mixture of the initial solution with the solution discharged through the nozzle 17) continuously through the nozzle 15 is discharged into the accumulating chamber 7 or into the central tube 3 and through it enters the lower part of the housing 1, filling its volume.

Двига сь вверх вдоль теплопередаю- щих поверхностей труб теплообменного ус5 тройства 11, раствор охлаждаетс (в теплообменное устройство 11 подаетс хладагент соответствующей температуры, но не ниже температуры точки кристаллизации ) до требуемой температуры.Moving upward along the heat transfer surfaces of the tubes of the heat exchange apparatus 11, the solution is cooled (the heat exchange device 11 is supplied with a refrigerant of a corresponding temperature, but not lower than the temperature of the crystallization point) to the required temperature.

0 После заполнени корпуса 1 кристаллизатора до некоторого рабочего уровн кристаллизуемого раствора по линии Б в пульсационную камеру подают газ под избыточным давлением и одновременно под5 ают номинальный расход хладагента в теплообменное устройство 11, при этом, как правило, подпитку свежего исходного раствора через патрубок 20 не ведут. Под воздействием циклического подвода и отвода0 After filling the body 1 of the crystallizer to a certain working level of the crystallizable solution, line B supplies gas to the pulsation chamber under excessive pressure and simultaneously feeds the nominal flow rate of the refrigerant into the heat exchanger 11, while, as a rule, do not feed the fresh source solution . Under the influence of cyclic approach and removal

0 избыточного давлени газа через патрубок 10 суспензи кристаллизуемого раствора также получает возвратно-поступательное движение.0, an overpressure of gas through the pipe 10 of the suspension of the solution being crystallized also receives a reciprocating motion.

По мере охлаждени кристаллизуемогоAs the crystallized cools

5 раствора и достижени его температуры ниже точки кристаллизации происходит его пересыщение с выделением избыточного количества растворенного вещества в виде кристаллов, основна масса которых удерживаетс в корпусе 1 в псевдоожиженном5 of the solution and its temperature reaching below the point of crystallization, its supersaturation occurs with the release of an excess of the dissolved substance in the form of crystals, the bulk of which is kept in the housing 1 in a fluidized bed.

состо нии и служит межфазной поверхностью дл сн ти пересыщени кристаллизуемого раствора.state and serves as an interfacial surface for removing the supersaturation of the crystallizable solution.

Классификационна камера обеспечивает создание гидродинамических условий гидравлической классификации кристаллов, так как пульсационное перемешивание раствора с мелкими кристаллами и их зародышами способствует укрупнению кристаллов, которые потом гравитационно оседают и вывод тс из кристаллизатора через патрубок 14.The classification chamber creates hydrodynamic conditions for the hydraulic classification of crystals, as the pulsating mixing of the solution with small crystals and their germs contributes to the enlargement of the crystals, which then gravitationally settle and are removed from the crystallizer through the nozzle 14.

Ведение подпитки кристаллизуемого раствора в кристаллизатор через патрубок 15 вызывает соответственно повышение уровн раствора в обьеме корпуса 1 выше линии Б, а так как уровень раствора циклически от избыточного давлени в пульсаци- онной камере 9 понижаетс ниже уровн линии В в корпусе 1 и вследствие этого часть раствора передавливаетс по центральной трубе 3 в объем аккумулирующей камеры 7 до уровн выше уровн по линии Г, то осветленный раствор также передавливаетс по переливным трубам 16 и сливаетс в кольцевой карман 8 разделительной камеры 5.Leading the crystallized solution to be fed into the crystallizer through the pipe 15 causes a corresponding increase in the volume of the housing 1 above line B, and since the solution cyclically from the overpressure in the pulsation chamber 9 decreases below the level of the line B in the housing 1 and therefore part of the solution squeezed through the central tube 3 into the volume of the accumulating chamber 7 to a level higher than the level along the line G, then the clarified solution is also squeezed through the overflow tubes 16 and discharged into the annular pocket 8 separator Noah camera 5.

Таким образом, происходит отбор осветленного (отработанного) раствора и вывод его излишков, который затем из кольцевого кармана 8 выводитс через патрубок 17 за пределы кристаллизатора, в частности, дл приготовлени смеси кристаллизуемого раствора.Thus, a clarified (spent) solution is taken and its excess is withdrawn, which is then withdrawn from the annular pocket 8 through the nozzle 17 beyond the limits of the crystallizer, in particular, to prepare a mixture of a crystallizable solution.

Claims

The invention of the Pulsation mold, comprising a housing with a lid and with

in it there is a central pipe, a separation and a pulsation chamber, branch pipes for the introduction of the initial solution and the supply and removal of an excess gas pressure, characterized by that. which, in order to increase

performance by increasing the volume of the pulsation chamber, the central tube is equipped with an accumulating chamber located on the casing cover in the separation chamber to form

an annular pocket equipped with an overflow pipe mounted on the housing lid and buried in the solution to be crystallized through the pulsation chamber, while the fitting for introducing the initial solution is buried in the accumulating chamber, and the pulsation chamber and the supply pressure and exhaust gas inlet are located in the upper part of the housing.

17