ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструктивное оформление процессов кристаллизации из "Массообменные процессы химической технологии" В настоящее время в технологической практике используется большое число разнообразных конструкций аппаратов для проведения массовой кристаллизации. Эксплуатация кристаллизаторов затрудняется образованием твердого слоя кристаллизующегося вещества на внутренних поверхностях аппаратов, где наблюдается наибольшее пересыщение растворов как при изогидрической, так и при изотермической кристаллизации. Кроме того, сама поверхность стенки способствует образованию на ней кристаллов. Практика эксплуатации промышленного кристаллизационного оборудования показывает [22, 23], что основной режимный параметр, изменением которого можно существенно уменьшить образование инкрустаций, — степень перемешивания раствора. При этом интенсивное движение раствора стимулирует образование зародышей кристаллов в перемешиваемой массе раствора. Для перемешивания растворов применяются механические мешалки различных конструкций и циркуляционные насосы. Ещ одно средство борьбы с инкрустациями внутренних поверхностей — их полировка, которая по данным [22, 23] оправдывает свою высокую стоимость. Предложен также вибрационный метод борьбы с отложением солей [9]. [c.164] Инкрустации особенно ухудшают теплопередачу в аппаратах непрерывного действия (в кристаллизаторах периодического действия слой соли, отложившийся на внутренних поверхностях, частично или полностью растворяется при загрузке новой порции горячего раствора). [c.164] Рассмотрим основные типы кристаллизационных аппаратов. Подробное описание многих кристаллизаторов имеется в специальной литературе [24—26]. [c.164] Один из наиболее распространенных кристаллизаторов представляет собой барабанный вращающийся аппарат с водяным (или воздушным) охлаждением (рис. 3.14). Барабан диаметром до 1,5 м и длиной до 15 м устанавливается с уклоном 1 100—1 200 к горизонту и медленно вращается (10—20 об/мин). Высота слоя раствора обычно составляет 100—200 мм. Для уменьшения образования инкрустаций в барабан помещают металлическую цепь, которая свободно перекатывается при вращении барабана и сбивает отложения соли. [c.164] Способность образовывать инкрустации на охлаждаемой поверхности в некоторых конструкциях, например в вальцевых кристаллизаторах (рис. 3.17), используется как положительный фактор. Медленно вращающийся барабан погружен в раствор, подлежащий кристаллизации. Барабан охлаждается изнутри водой или каким-либо другим хладагентом. На наружной поверхности, выходящей из раствора, силами вязкого трения удерживается пленка раствора, которая и кристаллизуется за счет охлаждения стенки барабана и частичного самоиспарения растворителя в окружающую среду. Эффективность работы вальцевого кристаллизатора в значительной степени зависит от вязкости раствора, определяющей толщину кристаллизующейся пленки. Недостаток такого способа состоит в том, что при срезании осадка ножом кристаллический продукт измельчается и часто принимает форму чешуек. Кроме того, посторонние примеси, имеющиеся в исходном растворе, обычно оказываются включенными в продукт. [c.166] Принципиальная схема вакуум-кри-сталлизационной установки с предварительным сжатием сокового пара приведена на рис. 3.18. Сжатие сокового пара предпринимают для понижения температуры кристаллизации в аппарате, поскольку обычно вода не обеспечивает достаточно низкую температуру в барометрическом конденсаторе, которая соответствовала бы желаемой температуре кристаллизации. Циркуляция раствора может быть как естественной, так и принудительной, осуществляемой при помощи циркуляционных насосов. В некоторых случаях предусматривается классификация выгружаемых кристаллов, например способом, аналогичным представленному на рис. 3.15. Пароэжекционный блок, состоящий из эжекторов и конденсаторов смешения, служит для эвакуации воздуха, выделяющегося из исходного раствора, -воды и проникающего в установку через возможные неплотности соединений. [c.168] Для изотермической кристаллизации применяются выпарные аппараты, в которых интенсивность теплоотдачи несколько снижена для того, чтобы уменьшить отложение солей на внутренних поверхностях греющих труб. С той же целью стараются организовать по возможности более интенсивную циркуляцию кипящего раствора. В качестве примера на рис. 3.20 показана конструкция кристаллизатора с естественной циркуляцией. Аппараты имеют выносную греющую камеру и паровой обогрев. [c.169] Вернуться к основной статье