Кристаллизация кристаллизаторах с КС кристаллов процесс по типу

Аппаратами такого типа являются барабанные вращающиеся кристаллизаторы (рис. 454), снабженные водяной рубашкой. На работу барабанных кристаллизаторов с водяным охлаждением расходуется меньше энергиИ так как отпадает необходимость в установке вентилятора. Процесс кристаллизации в них протекает с большой скоростью, и при той же производительности кристаллизаторы с водяным охлаждением могут иметь меньшую длину и меньший диаметр, чем воздушные однако во вращающихся барабанных кристаллизаторах получают только очень мелкие кристаллы. [c.648]

При применении кипящего слоя в качестве тяжелой псевдожидкости для гравитационного обогащения полезных ископаемых высота слоя определяется временем осаждения и всплытия фракций, близких по своему удельному весу к демаркационному уровню разделения. При проведении массовой кристаллизации из растворов в кристаллизаторах со взвешенным слоем (типа Кристалл-Осло) необходимое среднее время пребывания определяется скоростью линейного роста кристаллов и заданным размером кристаллического продукта. Кроме того, более четкая классификация по размерам достигается тем, что мелкие кристаллы выносятся из кристаллизатора циркулирующим потоком жидкости, а оседание и отбор нужных крупных регулируется подбором нужной формы кристаллизатора (см. ниже). Точно так же, при сушке сыпучих материалов (если только процесс не лежит в балансовой области ) среднее время пребывания выбирается из условий отклонения реального сушильного аппарата от схем идеального смешения или вытеснения и заданного теоретически или экспериментально времени сушки зерна [239]. [c.218]

Построим модель процесса массовой кристаллизации в кристаллизаторе Кристалл со взвешенным слоем. Рассмотрим технологические особенности работы кристаллизатора типа Кристалл . Схема аппарата типа Кристалл представлена на рис. 2.13 [1]. Кристаллизатор состоит из корпуса 1, циркуляционного насоса 3 и теплообменника 4, соединенных в замкнутый контур циркуляционными трубами 2, 5. Исходный раствор (горячий концентрированный) поступает через штуцер 6 и смешивается с циркулирующим маточным раствором, в отно- [c.211]

Значит, все процессы кристаллизации, в которых применяется жидкая рабочая среда, должны сопровождаться эффективным разделением жидкой фазы от твердой. В некоторых случаях с помощью центробежной фильтрации можно снизить содержание маточного раствора приблизительно до 1% (вес.), однако обычно кристаллы правильной формы после центрифуги содержат 5—10% (вес.) маточного раствора. Для мелких кристаллов неправильной формы даже после центробежной фильтрации продукт содержит до 50% (вес.) маточного раствора. Следователь-но, исключительно важно не только применять наиболее эффективный тип фильтра, но и создавать условия для получения в кристаллизаторе кристаллов правильной формы. [c.239]

Определение гранулометрического состава продуктов, получаемых в промышленных кристаллизаторах, описано в ряде работ [7—9]. Методика расчета зависит от типа кристаллизатора и условий кристаллизации. Если в ходе процесса кристаллизации дробления кристаллов не наблюдается, используется один вариант расчета [8], с учетом ломки кристаллов—другой. В результате обработки экспериментальных данных строятся кривые распределения кристаллов по размерам [3], которые для двух указанных случаев имеют различный вид. [c.117]

Опишем процесс массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы с учетом контактного вторичного зародышеобразования. Контактное зародышеобразование [30, 33, 38—41] осуществляется посредством маточных кристаллов, если они сталкиваются с другой поверхностью, которой может быть поверхность других кристаллов или стенок кристаллизатора и мешалки. Контактное зародышеобразование вызывает у исследователей значительный интерес, так как вклад его в образование кристаллов наибольший среди всех других видов зародышеобразования [35, 33, 39]. В опубликованных исследованиях для этого типа зародышеобразования контакт достигался или скольжением кристалла вдоль наклонной стеклянной поверхности, погруженной в пересыщенный раствор того же самого вещества [30], или столкновением с мешалкой, или же контрольным ударным контактом между кристаллической затравкой и прутком, сделанными из различных материалов [33, 40]. Существует непосредственная корреляция между числом образовавшихся зародышей и энергией удара при постоянной площади соприкосновения. Авторы работ [33, 42] отмечают сильную зависимость скорости контактного зародышеобразования от пересыщения и предлагают объяснение этого механизма новые центры образуются в жидкой фазе около кристалла или происходят из затравочного кристалла в результате истирания при соударении, при котором от поверхности кристалла откалываются маленькие кусочки, но выживают и получают право на дальнейший рост только те, размер которых больше критического для данного пересыщения. Изучению влияния на контактное зародышеобразование размеров затравочных кристаллов и интенсивности перемешивания посвящены работы [40, 43]. [c.47]

Большинство контактных кристаллизаторов с испаряющимся хладоагентом работает под атмосферным или избыточным давлением. Однако процесс может осуществляться и под вакуумом. При этом достигается существенная интенсификация процесса испарения, так как при снижении давления понижается температура насыщения паров хладоагента. Такой процесс кристаллизации применительно к выделению серы из ее раствора в керосине [74] осуществляют в циркуляционном вакуум-кристаллизаторе типа Кристалл . В циркулирующий раствор (102°С) вводится вода (15—38 °С). В кристаллизаторе под вакуумом вода вскипает при 89 °С, в результате чего раствор интенсивно охлаждается и образуются кристаллы серы. [c.146]

Общую схему производства цеолитов можно представить в следующем виде (рис. 8). В смесительную емкость загружают в определенных соотношениях, зависящих от типа производимых молекулярных сит, едкий натр, силикат (или золь кремниевой кислоты) и алюминат натрия. Смесь перемешивают до получения гомогенной среды. Полученный гель перекачивают в кристаллизатор, где его выдерживают при температуре около 100° С в течение нескольких часов в зависимости от требуемой кристаллической структуры цеолита. Процесс кристаллизации контролируют качественными испытаниями, включающими и рентгеноструктурный анализ. После завершения кристаллизации кристаллы отфильтровывают, промывают водой и направляют на формование и обжиг. Если требуется провести обмен натрия в кристалле на ионы кальция или другие катионы, то с помощью винтового транспортера кристаллическую массу с фильтра подают в емкость, где ее смешивают с раствором соли соответствующего металла. Ионообменные формы (подобно натриевой форме) подлежат фильтрации и отмывке. Степень ионного обмена регулируется временем контакта и температурой раствора. [c.21]

Процесс кристаллизации без затравки обычно не применяют. Исключение представляют процессы, протекающие в закрытых кристаллизаторах периодического действия, в которые подают растворы, предварительно нагретые значительно выше температур насыщения. Вакуумные кристаллизаторы периодического действия и специальные типы кристаллизаторов (например, аппараты для кристаллизации сахара из кипящего раствора) также работают на растворах без затравки. Кристаллизаторы, в которых раствор подвержен воздействию заводской атмосферы, затравливаются пылью, которая несет с собой тончайшие кристаллы и частичка различных веществ. [c.587]

Изучено влияние пересыщения раствора, скорости его движе- ния, размера и массы вводимой затравки на скорость процесса кристаллизации сульфата аммония в псевдоожиженном слое кристаллов, Опыты проведены на лабораторной установке циркуляционного типа с проточным кристаллизатором диаметром 50 мм. Монодисперсную затравку известной массы вводили в кристаллизатор после пуска установки. Затем эту затравку выращивали в течение определенного промежутка времени. По окончании опыта отфильтрованные кристаллы сушили до постоянной массы и взвешивали. Поверхность затравки и полученных кристаллов определяли по методу фильтрования атмосферного воздуха через пористый слой. Прирост массы соли в течение опыта находили по разности масс полученных кристаллов и введенной в кристаллизатор затравки Все опыты проведены в интервале температур 36,0— 36,6° С при скоростях движения раствора 0,76 и 0,93 см/сек. Длительность каждого опыта составляла 40 мин. [c.158]

Ящичный кристаллизатор является простейшим аппаратом, работающим по этому способу. Он представляет собой открытый прямоугольный ящик, в который заливается горячий раствор. Кристаллизация в нем происходит путем естественного охлаждения раствора. Кристаллы осаждаются на поверхности лент, которые укладываются на дно ящика. После завершения процесса кристаллизации маточный раствор сливается, а кристаллы вручную счищаются с лент. Кристаллизаторы этого типа громоздки, а производительность у них низкая. [c.113]

В кристаллизаторе подобного типа процесс можно вести периодически и непрерывно. В первом случае процесс ведется следующим образом после заливки раствора в аппарат через змеевик пропускают воду. Одновременно с этим включается мешалка. Вода отбирает от раствора часть тепла. Раствор становится пересыщенным, и из него выпадают кристаллы. После окончания процесса кристаллизации раствор вместе с взвешенными кристаллами спускается из аппарата через штуцер 4, имеющий клапан. Кристаллы отделяются от маточного раствора фильтрацией или центрифугированием. [c.114]

Кристаллизация за счет химической реакции. Если химическая реакция между двумя компонентами протекает в жидкости, в которой растворяется образующееся соединение, то при непрерывном процессе вначале может быть получен насыщенный, а затем и пересыщенный раствор и в конечном счете начнется кристаллизация. Примером такой кристаллизации является получение сульфата аммония в результате реакции аммиака с серной кислотой в аппарате, называемом сатуратор. Разработаны различные конструкции сатураторов, во многих из них получают кристаллы отличного качества. При использовании относительно чистого газообразного аммиака и 70—98%-ной серной кислоты применяют классифицирующие кристаллизаторы непрерывного действия различных типов, так как они позволяют получать однородный по размеру продукт. [c.28]

На рис. 45 показана установка типа Кристалл для кристаллизации бензойной кислоты из водного раствора (процесс является промежуточной ступенью в производстве капролак-тама из толуола). Оба аппарата 1 п 2 работают под различным остаточным давлением, и каждый из них имеет свой собственный конденсатор 5 и б и вакуумное оборудование. Однако в технологической схеме аппараты работают последовательно свежий питающий раствор при 90° С поступает в первый кристаллизатор 1, где он охлаждается до 70° С при этом выделяется некоторое количество соли. Маточный раствор вводится во второй аппарат и охлаждается до 40° С, подвергаясь дальнейшей кристаллизации. [c.100]

Способы выделения кристаллов из упаренных растворов довольно разнообразны. Не останавливаясь подробно на описании конструктивных особенностей, укажем некоторые типы применяемых для этой цели аппаратов. Широко, например, известны одновальные или двухвальные шнеки-кристаллизаторы с охлаждающей водяной рубашкой. В таких аппаратах путем медленного охлаждения выделяют достаточно крупные кристаллы мочевины, которые в основной своей массе могут задерживаться на фильтрующей сетке центрифуги. Следует также отметить, что кристаллизации в этих шнеках подвергаются растворы относительно небольшой концентрации (75—80%), упарка которых благодаря применению разрежения (остаточное давление 100— 110 мм рт. ст.) ведется при довольно низкой температуре (около 80°С). Если к тому же, наряду с мягкими условиями процесса выпаривания, соблюдается принцип кратковременности пребывания раствора в зоне горячих поверхностей, кристаллическая мочевина может быть получена с минимальным содержанием биурета. Однако применение шнековых кристаллизаторов ограничивается установками небольшой мощности ввиду громоздкости этих аппаратов, недостаточной поверхности охлаждения, весьма низкого коэффициента теплопередачи и невысокой производительности. [c.101]

В настоящем разделе на основе синтеза функционального оператора процесса массовой кристаллизации из растворов и газовой фазы получим как частные случаи уравнения моделей кристаллизаторов различных конструкций. Подробный анализ конструкций кристаллизаторов приводится в работах [1—9]. Для того чтобы не описывать математическую модель каждого кристаллизатора в отдельности, рассмотрим ряд попыток классификации промышленных кристаллизаторов. Они выполняются по-разному в зависимости от поставленной задачи. Особого внимания заслуживает классификация, данная в работе [4], которая охватывает конструкции, наиболее широко используемые в мировой практике промышленной кристаллизации из растворов. Все типы кристаллизаторов классифицировались по следующим признакам- по способу создания пересыщения (охладительные, вакуум-кристаллизаторы, выиарные и т.д.), по способу организации процесса (периодические и непрерывные), по виду циркуляции рабочего потока (с циркулирующей суспензией или с циркулирующим раствором). В отличие от работы [4] в работе [1] объединены вакуум-кристаллизаторы и охладительные кристаллизаторы в одну группу и дарю название аппараты для изогидрической кристаллизации , поскольку выделение кристаллов в них осуществляется охлаждением горячих концентрированных растворов при постоянстве растворителя. В дальнейшем была предложена классификация кристаллизаторов на базе моделей движений жидкой и твердой фаз [10]. В соответствии с такой классификацией рассматриваются четыре типа кристаллизаторов [11] кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором смешанного продукта (MSMPR) кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором классифицированного продукта (MS PR) кристаллизатор с классификацией суспензии и отбором классифицированного продукта ( SPR) аппараты периодического действия. В данной работе будем придерживаться этой последней классификации. [c.155]

Реакционный кристаллизатор типа Кристалл . Процесс в аппарате Кристалл может проводиться по одному из двух типов реакционной кристаллизации (путем непосредственного грисоединения или обменного разложения). Ниже приводятся некоторые уже упомянутые примеры его использования. [c.138]

В работе изложены теоретические основы, необходимые для понимания и расчета процессов массовой кристаллизации в различных кристаллизаторах, выведены уравнения движения н тер.модина.мики гетерогенных сред, в которых происходит Гфоцесс массовой кристаллизации. Получены замкнутые системы уравнений для полидисперсиых смесей с учетом фазовых переходов (кристаллизация, растворение), относительного движения фаз, хаотического движения и столкновений частиц. Определены движущие силы массопереноса в процессе кристаллизации. Описаны имеющиеся в современной литературе решения задач о тепломассообмене около частиц, теории за-родышеобразования и роста кристаллов. Получено математическое описание процесса массовой кристаллизации и как частные случаи — математические модели кристаллизаторов различных типов. Рассмотрены задачи ои-тимизации промышленных кристаллизационных установок. [c.2]

Легко видеть, что уравнение (1.547) получается из уравнений (1.539), (1.545), (1.546). Тем самым показано, что для одной стадии кристаллизатора МЗМРН коэффициент вариации на вес составляет 50%- Чтобы получить коэффициент вариации 20%, легко достигаемый в циклическом процессе (аппараты типа РС ОТВ), потребовалось бы 22 последовательных стадии. Очевидно, что сам по себе ступенчатый процесс является весьма неэффективным способом сужения распределения кристаллов по крупности даже при предположении, что условия образования центров кристаллизации не встретятся ни на какой стадии, кроме первой. [c.140]

Динамические свойства процесса кристаллизации и условия возникновения автоколебаний в системе изучались рядом исследователей [1—9]. Отмечено [10] существование двух режимов, при которых наблюдается осциллирующий характер работы кристаллизатора непрерывного действия. При циклах высокого порядка (с большой частотой) причина возникновения нестабильности заключается в том, что скорость зародышеобразования уменьшается намного сильнее, чем скорость роста кристаллов при понижении движущей силы процесса — пересыщения. В этом случае колебания системы происходят относительно экспоненциального распределения кристаллов по размерам (для кристаллизатора типа MSMPR). При циклах низкого порядка нестабильности обусловлены нерегулируемым отбором мелочи и эффектом вторичного зародышеобразования. В ряде случаев для получения устойчивого стационарного режима применяют классифицированную выгрузку продукта и удаляют избыток мелких кристаллов. [c.329]

В рассматриваемом примере исследования устойчивости стационарных режимов кристаллизатора типа MSMPR полагали скорость роста кристалла не зависящей от размера. В противном случае систему уравнений, описывающую процесс кристаллизации в аппарате типа MSMPR, не удается привести к системе обыкновенных дифференциальных уравнений, а исследование на устойчивость [c.334]

В процессах ряда американских фирм для кристаллизации на обеих ступенях установлены емкостные кристаллизаторы, а для отделения кристаллов — центрифуги. Максимальная производительность установок такого типа по м-ксилолу составляет 130 тыс. т/год [14]. Для повыщения чистоты товарного п-ксилола в процессе фирмы Atlanti предусмотрена промывка осадка на центрифуге II ступени толуолом, поэтому в схему дополнительно включена ректификационная колонна для отделения толуола от товарного продукта (рис. 61). [c.254]

В процессах кристаллизации для охлаждения сырья и разделения суспензии чаще всего используют специальное оборудование кристаллизаторы, вакуум-фильтры и центрифуги. В процессе фирмы Phillips Petroleum o. (США) устройства для разделения суспензии заменены очисткой кристаллов в противоточных колоннах. Ниже будут рассмотрены показатели работы этого оборудования. При выборе кристаллизаторов необходимо учитывать количество твердой фазы в образовавшейся суспензии и размер кристаллов п-ксилола, получающихся при охлаждении сырья. Кристаллизаторы скребкового типа способны перерабатывать суспензию, содержащую до 25 вес. % твердой фазы, кристаллизаторы дискового типа — до 35 вес. %, емкостные кристаллизаторы — до 45 вес. %. Количество образующейся твердой фазы при кристаллизации зависит от концентрации п-ксилола в сырье и температуры его охлаждения. [c.106]

Кроме того, противоточная колонна непрерывного действия впервые создает практическую возможность разделения процессом кристаллизации смесей типа твердых растворов. Хотя разделение таких смесей теоретически возможно осуществить при помощи нескольких ступеней, состоящих из кристаллизаторов, центрифуг и плавителей, то обстоятельство, что эффективность каждой ступени центрифугирования не превышает примерно 30% в сочетании с необходимостью пспользования нескольких идеальных ступеней, практическп исключало реализацию такой возможности. В колонне фирмы Филлипс кристаллы, движущиеся противотоком к жидкости, по мере продвижения их по высоте колонны, по-видимому, достигают равновесия с жидкох средой изменяющегося состава. Благодаря этому в одном агрегате осуществляются многочисленные стунени разделения, число которых ограничено лишь коэффициентами массообмена между жидкой и твердой фазами и продолжительностью пребывания материала в колонне. [c.68]

В промышленных кристаллизаторах непрерывного действия образование и рост кристаллов происходят одиовремепно. Относительные скорости образования и роста определяют распределение получаемых кристаллов по размерам. Данные об этих скоростях, пригодные для проектных расчетов, практически отсутствуют. Однако детальное рассмотрение процесса позволяет сделать некоторые выводы, подтвержденные опытом эксплуатации промышленных кристаллизаторов. При низких степенях пересыщення растворов рост кристаллов преобладает над их образованием и поэтому получаются крупные кристаллы. При высоких степенях пересыщения существует обратная зависимость и получаются мелкие кристаллы. Как правило, для получения крупных кристаллов требуется низкая степень пересыщения, так как в противном случае независимо от типа применяемого оборудования и режима работы образуется слишком большое число ядер кристаллизации. Это неизбежно ведет к снижению производительности кристаллизаторов и необходимости в круппогабаритном оборудовании. Следовательно, задача сводится к достижению максимальной ироиз-водительности кристаллизаторов, совместимой с низкой скоростью образования ядер кристаллизации. Тип применяемого кристаллизационного оборудования, скорость перемешивания, температурный градиент, вязкость жидкой фазы й другие факторы определяют в весьма сложной форме степень пересыщения, которая допустима при необходимости получения крупных кристаллов. Однако оптимальный режим, требуемый для получения кристаллов заданных размеров, может быть выбран только па основе производственного опыта. [c.70]

Комбинированное оборудование. Для процессов разделения углеводородов кристаллизаторы типа труба в трубе часто соединяют последовательно с кристаллизаторами камерного типа. В таких случаях резервуар или камеру рассматривают как узел, в котором происходит дальнейший рост кристаллов. Такое сочетание кристаллизаторов обоих типов используется, например, ири двухступенчатом процессе кристаллизации нараксилола с применением центрифуг, представлепном на рис. 9. Подобное сочетание позволяет совместить сравнительно высокую производительность кристаллизатора со скребками и дополнительное выраш ивание кригталлов в аппарате кам( рно1 о типа. [c.86]

Осветленный щелок, имеющий концентрацию 250—260 г/л КС1 и 210—220 г/л Na l, при 94—98 °С поступает на охлаждение и кристаллизацию КС1. Процесс кристаллизации ведут в многоступенчатой системе вакуум-кристаллизаторов с постепенным повышением вакуума от ступени к ступени (например, от 500 до 750 мм рт. ст.), при этом щелок охлаждается до 20— 25°С. Из кристаллизаторов взвесь кристаллов КС1 в маточном растворе поступает в сгустители. Сгущенная пульпа, содержащая 65—70% КС1, далее передается на центрифуги (например, типа АГ-1800) или вакуум-фильтры, на которых кристаллы отжимаются и отмываются от щелока. Кристаллы, отжатые в центрифугах, содержат 5—7% влаги, в вакуум-фильтрах— 10—12%. В результате выделения части КС1 из раствора при кристаллизации растворимость хлористого натрия увеличивается, поэтому содержание Na l в отжатых кристаллах хлористого калия соответствует только количеству влаги, остающейся в этих кристаллах, и он легко отмывается. Маточный щелок после сгустителей и центрифуг подогревают и направляют на следующий цикл выщелачивания КС1 из новой порции сильвинита. [c.155]

Кристаллизаторы первого типа описаны ранее в гл. III они работают обычно периодически. Процесс кристаллизации производится следующим образом. Исходный расплав заливают в трубное пространство кристаллизатора, а в межтрубное подается охлаждающий агент. После окончания процесса кристаллизации днище аппарата открывается или весь аппарат переворачивается так, что кристаллизат выгружается из труб. Для отделения кристаллов, осевших на поверхностях труб, в межтрубное пространство подается теплоноситель, который несколько поднлавляет осевшие кристаллы, способствуя их выгрзгаке из труб. [c.159]

Кристаллизация, в отличие от многих других технологических процессов, характеризуется сложностью физико-химических превращений. Поэтому она пока не поддается полному математическому описанию. Имеющиеся теоретические формулы недостаточно точно отражают действительные физические закономерности, хотя отличаются большой сложностью. Вероятно, поэтому Я. Нывлт в своих расчетах опирается не на них, а на упрощенные эмпирические уравнения кинетики образования и роста кристаллов. В дальнейшем он вынужден сделать и другие допущения, например о постоянстве линейной скорости роста и формы кристаллов независимо от их размера. Поэтому полученные им расчетные формулы для кристаллизаторов разных типов описывают идеализированный процесс и применять их для технических расчетов следует очень осторожно, принимая во внимание возможную погрешность, связанную с отклонением реальных условий кристаллизации от идеальных. [c.7]

Чем крупнее должны быть кристаллы, тем медленнее должен итги процесс кристаллизации независимо рт типа применяемого кристаллизатора. В настоящее время еще не разработан метод для предва- [c.394]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология