ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние циркуляции на производительность кристаллизатора из "Промышленная кристаллизация" Влияние перемешивания на образование зародышей и метастабильное пересыщение было предметом многих исследований. Чтобы правильно оценить результаты работ, приведенных в литературе, следует точно уяснить значение терминов, используемых для описания перемешивания или движения растворов. [c.151] Термин перемешивание (Agitation) характеризует состояние высокой степени турбулентности, образование вихревых потоков и бурное движение среды. Часто, применяя этот термин, авторы подразумевают все виды перемешивания. [c.151] Термин размешивание (Stirring) применяется для определения более слабого движения, термином циркуляция ( ir ulation) в кристаллизаторах характеризуют спокойное перемещение жидкости из одной части аппарата в другую или между отдельными частями установки. Таким образом, под высокой скоростью размешивания и высокой скоростью циркуляции не обязательно подразумевается высокая степень турбулизации жидкости. [c.151] Коулсон и Ричардсон [3], вращая одиночный кристалл тиосульфата натрия в растворах с различным пересыщением, установили, что при скорости вращения О—2 рад1сек скорость роста кристалла резко возрастает, однако при дальнейшем увеличении движения изменения скорости роста уже не наблюдается. Аналогичные результаты получены с кристаллами пятиводного сульфата меди [4] . [c.152] С другой стороны, Г. Н. Лебедева и Г. Л. Гольдвассер [5], исследуя растворы сульфата аммония при 45—50° С, изменяли скорость движения двухлопастной пропеллерной мешалки от О до 60 рад сек. Они установили, что самые крупные кристаллы образуются при скорости 60 рад/сек (или окружной скорости 2,8 м1сек). [c.152] Эти же авторы сравнивали результаты, полученные при других способах перемешивания (барботаже, при помощи механической мешалки и наружного циркулящюнного насоса), и установили лишь незначительное различие размеров кристаллов, полученных этими методами. По результатам их работы была спроектирована промышленная установка [6], на которой получали кристаллы (ЫН4)2504 размером 10X6X4 мм. [c.152] Результаты экспериментов могут изменяться в зависимости от принятой методики проведения опытов, от консгрукции кристаллизатора и характеристики химического соединения, однако имеется вполне определенная зависимость, которая гюдтвер-ждается практическими результатами. Энергичное перемешивание раствора всегда приводит к получению мелких кристаллов, так как в этих условиях образуется большое количество дополнительных зародышей в результате трения кристаллов друг о друга. С другой стороны, при равномерном спокойном движении пересыщенного раствора усиливается рост уже присутствующих кристаллов и не происходит чрезмерного образования мелочи. [c.152] Замечено, что в более вязких растворах даже при небольших скоростях размешивания л.ожет возникать нежелательная турбулизация в этом случае в раствор целесообразно вводить добавки, уменьшающие его вязкость. Поэтому перед проектировщиком стоит проблема создания такого движения раствора, при котором обеспечивается максимально возможная скорость роста кристаллов при одновременно ничтожно малой скорости образования зародышей. [c.153] Влияние скорости циркуляции на другие показатели обсуждается в следующих разделах книги. [c.153] В кристаллизаторах, представленных на рис. 73, используются два метода создания циркуляции в аппаратах. Кристаллизаторы типа Al и А2 включают аппараты, называемые кристаллизаторами с циркулирующей суспензией, типа В — аппараты с циркулирующим раствором. В аппаратах обеих групп устройства для циркуляции могут быть выполнены в виде пропеллерных мешалок с приводом в верхней или нижней части аппарата или в виде наружных циркуляционных насосов. [c.153] Перегрев маточного раствора за счет смешения с более горячим питающим раствором зависит от соотношений потоков и определяется скоростью циркуляции. Так, если скорость циркуляции маточного раствора при 40° С равна 100 л/сек, а скорость подачи питающего раствора (при 100° С) л1сек, то при одинаковой удельной теплоемкости и плотности растворов температура смеси будет составлять примерно 40,6° С. [c.153] Если скорость питающего раствора постоянна, а скорость циркуляции изменяется до 200 или до 50 л/сек,. температура смеси равна соответственно 40,3 и 41,2° С. Таким образом, перегрев, снимаемый при мгновенном испарении смеси, составит соответственно 0,6 0,3 и 1,2° С. При условии, что перегретая смесь представляет собой насыщенный раствор, который становится пересыщенным вследствие адиабатического испарения на величину, эквивалентную понижению температуры (определяется по кривой растворимости), пересыщение, выраженное в граммах растворенного вещества на 1 л циркулирующего раствора, будет прямо пропорционально степени перегрева и обратно пропорционально скорости циркуляции. [c.153] Вернуться к основной статье