ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство кристаллизаторов из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8" По принципу действия различают следующие типы промышленных кристаллизаторов 1) кристаллизаторы с удалением части растворителя 2) кристаллизаторы с охлаждением раствора 3) вакуум-кристаллизаторы 4) кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем. [c.676] Кристаллизаторы с удалением части растворителя. Как было указано, наиболее распространенным способом удаления части растворителя является выпаривание. Появление в растворе кристаллов и создание условий для их роста требуют внесения некоторых изменений в конструкцию обычных выпарных аппаратов. [c.676] На рис. ХУ1-4 изображен выпарной аппарат-кристаллизатор с подвесной нагревательной камерой и двумя работающими поочередно нутч-фильтрами для отделения кристаллов от маточного раствора. [c.676] Выпарной аппарат-кристаллизатор с выносной нагревательной камерой и сборником кристаллов показан на рис. XVI-5. [c.677] Для снижения расхода тепла процесс осуществляют в многокорпусных установках. При выпаривании с одновременной кристаллизацией удобнее использовать параллельное питание исходным раствором с выводом суспензии из каждого корпуса (рис. 1Х-4). При этом отсутствуют переточные трубопроводы из корпуса в корпус и устраняется возможность их засорения кристаллами. [c.677] Прямоточная схема многокорпусного выпаривания для кристаллизации растворов нежелательна, так как постепенное снижение температуры раствора при переходе из корпуса в корпус может вызвать преждевременную кристаллизацию и засорение трубопроводов. [c.677] Противоток применяют в случае, если раствор поступает на выпаривание сильно разбавленным. В первых корпусах по ходу раствора его выпаривают и только в последнем корпусе, обогреваемом первичным паром с наиболее высокой температурой, кристаллизуют. Особенно рекомендуется такая схема при переработке солей с отрицательной растворимостью. Высокая температура раствора в последнем по ходу раствора корпусе способствует более полному осаждению кристаллов. [c.678] Кристаллизаторы с охлаждением раствора. Простейшие кристаллизаторы периодического действия с охлаждением раствора представляют собой цилиндрические вертикальные аппараты с охлаждающими змеевиками (или рубашками) и механическими мешалками для перемешивания раствора. С целью увеличения времени пребывания раствора в установке эти аппараты часто соединяют последовательно, располагая каскадом. [c.678] Качающиеся кристаллизаторы (рис. ХУ1-6). Такой кристаллизатор представляет собой длинное неглубокое открытое корыто /, укрепленное на круглых бандажах 2, которые опираются на ролики 3. Корыто установлено с небольшим наклоном вдоль его продольной оси. Посредством специального привода (на рисунке не показан) корыто может медленно качаться на опорных роликах. [c.678] Раствор подают в корыто вблизи его верхнего конца медленно протекая по корыту, он охлаждается вследствие потери тепла в окружающую среду и частичного испарения. При медленном движении и охлаждении раствора скорость образования зародышей снижается. Кристаллы растут медленно, получаются крупными, размером от 3—5 до 10—25 мм. Механическое истирание кристаллов при перемешивании почти устранено стенки аппарата не инкрустируются. Выгрузка кристаллов и маточного раствора производится в нижнем конце корыта. Длина применяемых аппаратов — до 15 м, ширина — до 1,5 м. [c.678] Более энергичное перемешивание раствора и поддержание кристаллов во взвешенном состоянии достигается в кристаллизаторах шнекового типа. [c.678] На рис. XVI- показан кристаллизатор сленточной мешалкой. В корыте I с водяной рубашкой 2 медленно вращается спиралевидная мешалка 3 из металлических полос. Охлаждающая вода в рубашке движется противотоком к раствору. [c.679] В отличие от ленточных собственно шнековые кристаллизаторы имеют мешалку в виде бесконечного винта — шнека. Средний размер кристаллов не превышает 0,5—0,6 мм. Для получения более крупных кристаллов иногда применяют воздушное охлаждение. В данном случае аппараты выполняют без рубашек, открытыми. Однако это сильно снижает их производительность. [c.679] Недостатки кристаллизаторов шнекового типа наличие движущихся частей возможность заклинивания мешалки нежелательное перемешивание раствора вдоль оси аппарата. Эти кристаллизаторы довольно широко распространены вследствие простоты устройства и обслуживания, а также надежности в работе. Для экономии производственных площадей их устанавливают друг над другом, соединяя последовательно. [c.679] Барабанные кристаллизаторы. Эти кристаллизаторы имеют воздушное или водяное охлаждение. [c.679] Кристаллизаторы с воздушным охлаждением (рис. ХУ1-8). Основная часть аппарата — слегка наклонная вращающаяся от привода труба 1, заключенная в кожух 2. Раствор поступает с верхнего конца трубы, а кристаллы выгружаются из ее нижнего конца. Воздух, подаваемый вентилятором 3, движется над раствором противотоком к направлению движения раствора. При вращении трубы раствор смачивает стенки аппарата, что увеличивает поверхность испарения. При воздушном охлаждении тепло от раствора отнимается довольно медленно и кристаллы получаются более крупными, чем при водяном охлаждении, но при этом снижается производительность аппарата. Для предотвращения образования кристаллов на стенках барабана его покрывают снаружи тепловой изоляцией или помещают в обогреваемый кожух (трубы для обогрева 4). Средний расход воздуха составляет приблизительно 20 Л1 на 1 кг кристаллов. [c.679] Кристаллизаторы с водяным охлаждением. По своей конструкции эти аппараты аналогичны барабанным кристаллизаторам с воздушным охлаждением. Раствор охлаждают через рубашку водой значительно быстрее, чем воздухом. Расход воды составляет 3— 5л на 1 охлаждаемого раствора. [c.680] Вальцовые кристаллизаторы применяют главным образом для кристаллизации из расплавов или растворов, содержащих небольшие количества маточного раствора. [c.680] В вальцовых кристаллизаторах продукт из-за быстрого охлаждения получается мелкокристаллическим. Кроме того, кристаллы, образующиеся из расплавов, содержат все примеси, находящиеся в исходном расплаве. Это ограничивает область применения вальцовых кристаллизаторов. [c.681] Вакуум-кристаллизаторы. Эти кристаллизаторы не имеют охлаждающих устройств. Поэтому их можно изготовлять из коррозионностойких материалов с низкой теплопроводностью (например, из керамики, кислотоупорного чугуна и др.). [c.681] Вернуться к основной статье