Аппарат для получения кристаллических веществ

Аппарат для получения кристаллических веществ

Реферат

Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Наиболее целесообразным является его использование в тех отраслях промышленности, где к чистоте получаемого кристаллического продукта предъявляются повышенные требования и где, в связи с этим, необходимо обеспечить проведение максимального количества технологических процессов в едином реакционном объеме без его разгерметизации. В первую очередь это относится к производству реактивов, особо чистых химических веществ, субстанций синтетических лекарственных средств.

Известно устройство для получения кристаллических веществ, содержащее рабочую камеру с рубашкой и фильтрующей перегородкой, устройство переворота и вибратор /см. авт. св-во СССР №1570740, В 01 D 9/00, БИ №22, 1990/.

Недостатком известного устройства является то, что геометрическая форма рабочей камеры предусматривает расположение узлов переворота и фиксации непосредственно на оси переворота рабочей камеры. При этом соединение рабочей камеры с вибратором осуществляется посредством рамы с двумя вертикальными стойками, к которым непосредственно крепятся узлы переворота и фиксации. Такое присоединение рабочей камеры по двум точкам приводит к сосредоточению больших знакопеременных нагрузок в зонах закрепления, что вызывает необходимость конструктивного усиления этих узлов, ведет к возрастанию массы вибрирующих деталей, увеличению металлоемкости конструкции и повышению энергозатрат при эксплуатации. Кроме того, к недостаткам конструкции можно отнести и обусловленное геометрической формой рабочей камеры и наличием рамы значительное расстояние от оси вибратора до центра масс рабочей камеры, который находится на оси переворота. Это приводит к передаче колебаний на фундамент, снижению надежности и ухудшению условий труда.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий цилиндрическую рабочую камеру с рубашкой и технологическими патрубками, фильтрующую перегородку, расположенную продольно, устройство переворота рабочей камеры и вибратор /см. патент РФ №2042373, В 01 D 9/00/ - принято за прототип.

Недостатком известного устройства является то, что геометрическая форма рабочей камеры имеет вид усеченного цилиндра корытообразной формы, а фильтрующая перегородка расположена продольно в верхней части рабочей камеры. При такой конструкции аппарата в его рабочей камере можно проводить процессы растворения, синтеза, кристаллизации, фильтрования и промывки с целевым продуктом - твердой фазой суспензии, сушки и измельчения твердой фазы. Это наиболее простая последовательность технологических операций одностадийного тонкого органического синтеза. В том случае, если по технологии производства синтез многостадийный или требуется перекристаллизация продукта и проведение так называемого очистного фильтрования, где целевым продуктом является жидкая фаза суспензии (например, после процесса растворения), жидкая фаза отводится вакуумом через фильтрующую перегородку из аппарата и на этом его использование в технологическом процессе завершается. Это обусловлено тем, что при такой геометрической форме рабочей камеры в виде усеченного цилиндра корытообразной формы с фильтрующей перегородкой, расположенной продольно в верхней части рабочей камеры, при перевороте рабочей камеры в положение фильтром вниз для осуществления процесса фильтрования невозможно обеспечить сбор маточника или жидкой фазы суспензии под фильтрующей перегородкой и дальнейшую ее переработку. Это снижает функциональные возможности аппарата. Кроме того, при перевороте такой несимметричной рабочей камеры в положение фильтром вниз для проведения процесса фильтрования расстояние от центра масс рабочей камеры до вибратора увеличивается, что приводит к передаче колебаний на фундамент, снижению надежности аппарата и ухудшению условий труда. Возникают большие знакопеременные усилия в зонах соединения рабочей камеры с поперечными кольцевыми ребрами, появляется необходимость конструктивного усиления этих узлов, в результате чего возрастает масса вибрирующих деталей, металлоемкость конструкции, энергоемкость оборудования.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности, технологичности и экономичности работы аппарата.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в снижении вибрации, передаваемой на фундамент, расширении функциональных и технологических возможностей аппарата, снижении энергоемкости. Решение поставленной задачи достигается тем, что в заявляемом аппарате для получения кристаллических веществ, содержащем рабочую камеру в виде цилиндра с рубашкой, технологическими патрубками, фильтрующей перегородкой, расположенной продольно, устройство переворота рабочей камеры и вибратор, рабочая камера выполнена в форме прямого кругового цилиндра, а фильтрующая перегородка расположена в плоскости, проходящей через диаметры круговых оснований цилиндра, при этом технологические патрубки размещены по обе стороны фильтрующей перегородки в верхней и нижней частях рабочей камеры.

При такой геометрической форме рабочей камеры в виде прямого кругового цилиндра с фильтрующей перегородкой, расположенной в плоскости, проходящей через диаметры круговых оснований цилиндра, и размещении технологических патрубков по обе стороны фильтрующей перегородки в верхней и нижней частях рабочей камеры аппарата появляется возможность при проведении процесса фильтрования создавать необходимое разряжение и сбор жидкой фазы суспензии непосредственно под фильтрующей перегородкой в нижней части рабочей камеры аппарата. Собранная в нижней части рабочей камеры отфильтрованная жидкая фаза может быть подвергнута дальнейшей переработке, если это предусмотрено технологией. Например, могут быть заданы необходимые температурные параметры в рубашке и проведены дополнительно процессы кристаллизации, затем фильтрования и сушки кристаллического продукта в том же аппарате. Если же дальнейшая переработка жидкой фазы не предусмотрена технологией, то она может быть удалена из нижней части рабочей камеры аппарата через технологические патрубки после проведения фильтрования. Таким образом, заявленная геометрическая форма рабочей камеры и расположение фильтрующей перегородки, размещение технологических патрубков по обе стороны фильтрующей перегородки в верхней и нижней части рабочей камеры позволяют расширить технологические и функциональные возможности аппарата.

Сопоставительный анализ с признаками известного устройства, принятого за прототип, показывает, что при геометрической форме рабочей камеры в виде усеченного цилиндра корытообразной формы с фильтрующей перегородкой, расположенной продольно в верхней части рабочей камеры, при перевороте рабочей камеры в положение фильтром вниз для осуществления процесса фильтрования невозможно обеспечить сбор маточника или жидкой фазы суспензии под фильтрующей перегородкой и дальнейшую ее переработку.

Кроме того, при осуществлении переворота рабочей камеры заявленной конструкции для проведения процесса фильтрования центр масс аппарата остается неизменным, что обеспечивает исключение передачи вибрации на фундамент, позволяет снизить массу вибрирующих деталей, металлоемкость конструкции и энергозатраты.

В аппаратах известной конструкции при перевороте камеры в положение фильтром вниз для проведения процесса фильтрования расстояние от центра масс рабочей камеры до вибратора увеличивается, что приводит к передаче колебаний на фундамент, снижению надежности аппарата и ухудшению условий труда. Возникают большие знакопеременные усилия в зонах соединения рабочей камеры с поперечными кольцевыми ребрами, появляется необходимость конструктивного усиления этих узлов, в результате чего возрастает масса вибрирующих деталей, металлоемкость конструкции, энергоемкость оборудования.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.

На чертеже показан аппарат для получения кристаллических веществ.

Аппарат включает в себя рабочую камеру 1 с рубашкой 2, технологическими патрубками 3 и 4, фильтрующей перегородкой 5, устройство переворота рабочей камеры 6 и вибратор 7.

Аппарат работает следующим образом. В рабочую камеру 1 через технологический патрубок 3 загружаются исходные компоненты. Подачей теплоносителя в рубашку 2 задается требуемый тепловой режим, включается вибратор 7 и проводятся процессы растворения, синтеза, кристаллизации. Для проведения процесса фильтрования вибратор выключается, рабочая камера с помощью устройства 6 переворачивается на 180 градусов, технологический патрубок 3 соединяется с вакуумной линией, включается вибратор и проводится фильтрование. Переворот рабочей камеры осуществляется по ее цилиндрической поверхности. При этом центр масс аппарата и расчетная балансировка не изменяются. Для сушки отфильтрованного продукта рабочая камера переворачивается в исходное положение и в виброкипящем слое проводится сушка твердой фазы. Если после фильтрования требуется кристаллизация маточника, то он не отводится вакуумом из аппарата через патрубок 3. В рубашке 2 задаются требуемые температурные параметры и проводится процесс кристаллизации, после чего вновь осуществляется фильтрование и сушка продукта.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в химической, фармацевтической и пищевой отрасли;

- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в нижеизложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, обеспечивает снижение вибрации, передаваемой на фундамент, позволяет расширить технологические и функциональные возможности аппарата, снизить энергопотребление за счет уменьшения массы вибрирующих деталей, повысить надежность конструкции. Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость".

Аппарат для получения кристаллических веществ, содержащий рабочую камеру в виде цилиндра с рубашкой, технологическими патрубками, фильтрующей перегородкой, расположенной продольно, устройство переворота рабочей камеры и вибратор, отличающийся тем, что рабочая камера выполнена в форме прямого кругового цилиндра, а фильтрующая перегородка расположена в плоскости, проходящей через диаметры круговых оснований цилиндра, при этом технологические патрубки размещены по обе стороны фильтрующей перегородки в верхней и нижней частях рабочей камеры