Выпарной аппарат для кристал-лизующихся pactbopob

Выпарной аппарат для кристал-лизующихся pactbopob

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

793586

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сыз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 26.02.75 (21) 2108445/23-26 (51) M. Кл.з

В 01 D 1/12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам иаобретеиий и открытий (28) Приоритет— (43) Опубликовано 07.01.81. 1 юллетень X 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (53) УД1(66.048.541 (088.8) В. М. Шептун, Г. А. Трутнев, А. Н. Малахов и Ю. В. Милинский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ВЫПАРНОЙ АППАРА1 ДЛЯ

КРИСТАЛЛИЗУЮЩИХСЯ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к аппаратам для выпаривания кристаллизующихся растворов и может быть использовано при производстве кристаллических продуктов, например, хлористого бария, хлористого натрия, сульфата и тиосульфата натрия и других.

Известен выпарной аппарат для кристалл изующихся растворов, содержащий выносную греющую камеру, соединенную с сепаратором, в который встроена циркуляционная труба с устройством для регулирования количества и размеров кристаллов, выполненным в виде двух вертикальных, концентрично расположенных и перемещаемых в сальниках в осевом направлении труб — верхней трубы со штуцером и нижней циркуляционной, подсоединенной к выносной греющей камере 111.

Недостатком этого устройства является его низкая производительность вследствие большого гидродинамического сопротивления.

Известен также выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов, содержащий греющую камеру, соединенный с ней посредством трубы вскипания и циркуляционной трубы сепаратор, трубу отбора осветленного раствора, установленную в сепара. торе и подключенную к циркуляцнонной трубе, и осевой насос (2).

Недостатком его является низкое качество целевого продукта из-за отсутствия классификации кристаллов в аппарате, а также все еще невысокая производительность аппарата.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата и качества гото1р вого продукта путем регулирования скорости отбора раствора и кристаллов.

Указанная цель достигается тем, что в описываемом выпарном аппарате, содержащем греющую камеру, соединенный с ней

15 посредством трубы вскипания и циркуляционной трубы сепаратор, трубу отбора осветленного раствора, установленную в сепараторе и подключенную к циркуляционной трубе, и осевой насос, труба отбора

2О осветленного раствора выполнена со сливными отверстиями, размещенными рядами, и снабжена поворотными кольцами с отверстиями, соответствующими отверстиям трубы отбора.

Это позволяет распределять кристаллы гю их размерам по высоте сепаратора, регулировать скорость поступления твердой фазы в цикл аппарата в зависимости от

30 свойств кристаллизуемого раствора н ско793586

10

3 рость отбора осветленной части раствора и кристаллов.

На фпг. 1 изображен вертикальный разрез выпарного аппарата, па фиг. 2 разрез А — А фиг. 1.

Выпарной аппарат содержит греющую камеру 1, соединенный с ней в верхней части посредством трубы вскипания 2 и в нижней части посредством циркуляцио IIIOFI трубы 3 сепаратор 4, Выше ввода трубы 2 вскипания имеется тангенциально подключенный патрубок 5 для ввода раствора в сепаратор 4. B центре сепаратора 4 между вводом трубы 2 вскипания и узлом 6 выгрузки кристаллического продукта установлена труба 7 отбора осветленного раствора, подключенная к цпркуляционной трубе 3. Труба 7 выполнена са сливными отверстиями 8, размещенными горизонтальными рядами на различных по высоте уровнях и снабжена поворотными кольцами 9 с отверстиями 10, соответствующими сливным отверстиям 8 трубы 7 отбора пснетленного раствора.

Сливные отверстия 8 распределены равномерно по периметру трубы 7. Суммарная площадь сливных отверстий 8, а соответственно и отверстий 10 на поворотных кольцах 9 каждого из горизонтальных рядов не превышает площади сечения циркуляционной трубы 3, верхний конец которой введен в трубу 7 отбора, а другой конец соединен с греющей камерой 1. Отбор раствора на циркуляцию осуществляется с помощью осевого насоса 11 через циркуляционную трубу 3.

В трубу 7 отбора осветленного раствора над верхним концом циркуляционной трубы 3 выведена импульсная труба 12 регулятора уровня раствора (на чертеже не показан).

Для предупреждения инкрустации узла 6 выгрузки последний выполнен в виде теплообменника типа труба в трубе.

Выпарной аппарат работает следующим образом.

Греющий пар подают в выносную греющую камеру 1, где происходит перегрев раствора. Исходный раствор вводят тангенциально в сепаратор 4 через патрубок 5 параллельно тангенциально введенному и сепаратор 4 пересыщенпому раствору из трубы 2 вскипания. Такая подача свежего раствора предупреждает инкрустацию стенок сепаратора 4 пересыщенным раствором.

В сепараторе поддерживают заданный уровень кристаллизуемого раствора с помощью регулятора уровня, который получает сигнал об уровне раствора от импульсной трубки 12.

3а счет центробежной силы, обусловленной тангенциальным вводом раствора в сспаратор 4, взвешенные в растворе кристаллы отбрасываются к стенке сепаратора 4. причем более крупныс кристаллы распола4 гаются ближе к ней, мелкие — дальше.

В верхней части растворного пространства сепаратора 4 преобладают мелкнс кристал7bI, в нижней — более крупные.

Отбор жидкой и твердой фаз из сепаратора 4 в цикл выпарного аппарата осуществляют через сливные отверстия 8 какого-либо из горизонтальных рядов. Выбор ряда зависит от свойств кристаллизуемого вещества и технологического режима. Регулирование количества твердой фазы в цикле производится путем поворота регулирующего кольца 9, в результате чего проходные сечения сливных отверстий 8 могут изменяться от 0 до максимума, т. е. до площади сечения цнркуляционной трубы

3. Если суммарная площадь ряда сливных отверстий 8 больше площади сечения циркуляционпой трубы 3, то невозможно регулирование в верхнем диапазоне работы аппарата, т. е. при полностью открытых слнвных отверстиях 8.

Уменьшение сечения проходных сливных отверстий 8 путем поворота регулировочного кольца 9 позволяет увеличить скорость поступления твердой и жидкой фаз в цикл аппарата, вследствие чего ускоряется и классификация кристаллов продукта.

Мелкие и средние кристаллы поступают в циркуляционную трубу 3 и их направляют с помощью циркуляционного насоса 11 в цикл для дальнейшего роста. Крупные кристаллы собираются в ни кней конической части сеператора 4 и их выводят из аппарата через выгрузной узел 6.

Если рост кристаллов и их количество незначительны, то открывают проходные сечения сливных отверстий 8 больше, в результате этого скорость поступления твердой и жидкой фаз снижается и увеличивается время их пребывания в сепараторе 4, а следовательно, и их рост.

Если процесс образования и роста кристаллов происходит достаточно интенсивно, то отбор твердой и жидкой фаз происходит через верхний ряд слнвных отверстий 8, в то время как отверстия остальных нижних рядов полностью закрыты.

При менее интенсивном образовании и росте кристаллов отбор твердой и жидкой фаз осуществляют через один из ни ке расположенных горизонтальных рядов сливпых отверстий 8.

При этом сливные отверстия 8 остальных рядов перекрывают полностью н процесс кристаллизации регулируют поворотом кольца 9 на том ряду, на котором сливныс отверстия 8 открыты.

Технико-экономическим преимушеством изобретения является получение продукта более крупного и равномерного фракционного состава. В известном аппарате количество кристаллов фракционного состава

100 — 400 мкм составляет 70О/О, в описываемом аппарате более крупная и однородная

793586

5 фракция кристаллов размером 300—

800 мкм — 72О/о, причем фракции 400—

800 мкм в известном аппарате составляют

13 /О, а в описываемом — 63/о.

При этом производительность выпарного аппарата повышается на 16 — 20%, межпромывочный пробег увеличивается на

50О/о, что увеличивает коэффициент теплопередачи в среднем на 10%.

Формула изобретения

Выпарной аппарат для кристаллизующихся растворов, содержащий греющую камеру, соединенный с ней посредством трубы вскипания и циркуляционной трубы сепаратор, трубу отбора осветленного раствора, установленную в сепараторе и под6 ключенную к циркуляционной трубе, и осевой насос, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности и качества готового продукта путем регулирования скорости отбора раствора и кристаллов, труба отбора осветленного раствора выполнена со сливными отверстиями, размещенными горизонтальными рядами, и снабжена поворотными кольцами с отвер(р стиями, соответствующими отверстиям трубы отбора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 87653, кл. В 01 D 1/10, 18.03.49.

2. Матусевич Л. Н. Кристаллизация растворов в «имической промышленности.

М., 1968, стр. 244, рис. 122 (прототип).

793586 буг.

Составитель И. Гриценко

Техред А. Камышникова

Корректор Л, Куклина

Редактор Л. Волкова

Изд ¹ 102 Тираж 712

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписнос

Заказ 8673

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома