Пульсационный кристаллизатор

Пульсационный кристаллизатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51) 4 В 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3, +a (21) 3735435/23-26 (22) 04.05.84, (46) 15.07.86. Бюп. № 26 (72) Г.А. Нижегородов, А.А.Киреев, M.À.Âèäðî, В.А. Заворов, В.Н.Гладкий, Е.В.Михин, В.С.Фокин, С.II.×åáoòàðåâà, Д.П.Прилепко, А.З.Линик и M.È.Ãàðüêàâûé (53) 66.065.52.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1001955, кл. В 01 D 9/02, 1980. (54) (57) ПУЛЬСАЦИОННЪ|И КРИСТАЛЛИЗАТОР, включающий корпус, патрубки ввода и вывода фаз, зону теплообмена с рубашкой и направляющий элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем турбулизации потоков, направляющий элемент снабжен наклонными смесительными лопатками, а корпус в зоне теплообмена выполнен с расширением из двух усеченных конусов и снабжен на внутренней поверхности ребрами, установленными под углом к смесительопаткам.

1243761

Изобретение относится к аппаратному оформлению процессов кристаллизации и может быть использовано в установке вывода сульфатов, предназначенной для очистки обратного рассола от сульфата натрия в производстве хлора и каустической соды, в цикле электролиз-выпарка.

Целью изобретения является интенсификация процесса путем турбулизации 10 потоков.

На фиг. 1 схематически представлен кристаллизатор, общий видj на. фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг.4 — се- 15 чение В-B на фиг. 1, на фиг. 5 — зона теплообмена.

Кристаллизатор включает корпус 1, направляющий элемент с лопатками 2, патрубок 3 для ввода исходного про- 20 дукта и патрубок 4 для вывода маточного раствора, расположенные в верхней части корпуса 1; патрубок 5 для вывода готового продукта и патрубок 6 для ввода раствора, расположенные в нижней части корпуса 1, теплообменную рубашку 7, генератор 8 пульсаций, соединенный с корпусом 1 пульсопроводами. 9. Зона 10 теплообмена выполнена с расширением из,двух усеченных конусов, внутри которых приварены теплопередающие ребра 11.

Узкая часть 12 корпуса 1 снабжена теплопередающими ребрами 13 на внутреннем теплообменнике 14 °

Кристаллизатор работает следующим образом.

Исходные продукты в виде суспензии кристаллов десятиводного сульфата натрия и двухводного хлорида натрия 4О с температурой минус 20 С подаются в патрубок 3. Суспензия, проходя по корпусу 1, передает часть холода выводимому через патрубок 4 маточному раствору (рассолу). Кристаллы суспен- 5 зии из патрубка 3 движутся вниз через весь корпус 1, в котором исходные продукты подвергаются фракционной противоточной перекристаллизации.Кристаллы десятиводного сульфата натрия и двухводного хлорида натрия из более холодного (минус 20 С) в верхней части корпуса 1 опускаются вниз в противоток вытесняемому вверх раствору, в нижнюю часть корпуса 1 с температуо рой плюс 30 С. В результате массои теплообмена, усиленных импульсным созданием местных вихревых потоков, образованных при помощи гидропульсатора 8 и лопаток 2, происходит одновременный перевод десятиводного суль— фата натрия в безводный сульфат натрия и перевод двухводного хлорида натрия в безводный хлорид натрия и перевод его в раствор, насьпценный сульфатом и хлоридом натрия. Таким образом осуществляется перераспределение компонентов и концентрирование их в кристаллическом и растворенном состоянии на различных по высоте частях корпуса 1.

Переход в растворенное состояние кристаллов двухводного хлорида натрия в насьпценном рассоле сульфата и хлорида натрия происходит в зоне 10 теплоббмена с температурой 0-6 С. В расширенной части происходит поглощение тепла. Поддержание заданной температуры в расширенной части обеспечива= ется теплопередающими ребрами 11.

В узкой части корпуса 1 (фиг, 4) с температурой 18-22 С и далее до о о

30-40 С в зонах массообмена происходит перекристаллизация десятиводного сульфата натрия в безводный с потерей гидратированной воды в насыщенном растворе сульфата и хлорида натрия.

Поддержание температурных градиентов в этих зонах производится при помощи теплопередающих ребер 13, выполненных в виде смесительных лопаток и смонти рованных на теплообменнике 14.

В зонах, где поверхности зарастают кристаллами, выполнены смесительные лопатки 2, открытые в сторону теплообменных поверхностей, например рубашки 7, и ребер 11. В этих случаях происходит подавление процесса инкрустации поверхности теплообмена благодаря ускоренному устранению от повер-,.ности центров кристаллизации в турбулентном потоке импульсными струями.

Теплопередающие ребра при пульсационном воздействии на среду одновременно со смесительными лопатками насадки продолжают формировать в турбулентном режиме потоки между теплопередающими ребрами, направляя сформированные потоки на теплопередающие поверхности. Направленные потоки и их высокая турбулентность при пульсационном воздействии подавляют возникновение зарастания теплопередающих ребер и поверхностей, сохраняя их чистыми. Чистые теплопередающие реб1243761 д.- А

8. Ю

1 12 фиг.З Риа2

ВНИИПИ Заказ 3738/7

Тираж 663

Подписное

Произв-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра и поверхности за счет постоянного температурного снабжения объема обрабатываемых растворов обеспечивают устойчивое ведение процессов кристаллизации, перекристаллизации и очистки веществ в зонах массообмена.

По пульсопроводам 9 от гидропуль.сатора 8 в корпусе 1 подаются знако— переменные импульсные толчки жидкости, которые в совокупности с лопатками 2 образуют турбулентйое интенсивное перемешивание в объеме.

Образующиеся в корпусе 1 кристаллы сульфата натрия собираются в конусной части и выводятся через патрубок 5.