Кристаллизаторы непрерывного действия с перемешиванием

Кристаллизатор непрерывного действия с перемешиванием [c.157]

При непрерывной К. ф-ц яДг,1) в сопоставимых условиях перемешивания шире, чем при периодич. К., что объясняется разбросом времен пребывания кристаллов в кристаллизаторах непрерывного действия. Чтобы сузить эту ф-цию, режим [c.529]

Рис. VII.5. Кристаллизатор непрерывного действия с перемешиванием.

Рис. VII.6. Кристаллизатор непрерывного действия без перемешивания.

В случае периодического процесса состояние системы изменяется во времени, но постоянно в пространстве (обычно применяются аппараты с перемешиванием). При непрерывном процессе без перемешивания имеют место изменение состояния системы в пространстве (в одном направлении) и постоянство во времени (стационарный процесс). Связь между периодической и непрерывной кристаллизацией без перемешивания показана на схеме (стр. 403) пунктирной линией. В кристаллизаторах непрерывного действия с перемешиванием состояние системы неизменно как во времени, так и в пространстве состав однороден и процесс стационарен. [c.264]

VII. 124. Кристаллизатор непрерывного действия с перемешиванием (расчет скорости образования продукта). Физики и химики хорошо знакомы с расчетами периодических процессов. Большие затруднения может вызвать расчет непрерывных процессов с перемешиванием. Поэтому может оказаться полезным дать здесь расчет процесса в кристаллизаторе непрерывного действия с перемешиванием, типа кристаллизаторов, изображенных на рис. VII.5 и VII.7. Условия работы таких аппаратов следующие [c.273]

Используя некоторые упрощающие предположения, можно рассчитать распределение кристаллов по размерам и скорость образования кристаллов в кристаллизаторе непрерывного действия с перемешиванием. Результаты расчета показывают, что кристаллы с размерами критического зародыша присутствуют в наибольшей концентрации, а количество кристаллов большого размера экспоненциально уменьшается с увеличением их радиуса, что легко понять из физических соображений. Расчет основан на предположении, что скорость роста не зависит от размера кристаллов. Это может быть верно для кристаллов больших размеров, но при уменьшении радиуса скорость роста будет, без сомнения, падать (приближаясь к нулю с приближением размера кристаллов к величине критического зародыша). Концентрация кристаллов малых размеров будет, следовательно, больше расчетной. [c.286]

Рис. 116. Вакуумный кристаллизатор непрерывного действия с перемешиванием при помощи циркуляционного насоса (по Маккейбу и Смиту [28])

К кристаллизаторам второго класса относятся кристаллизаторы непрерывного действия, в которых поступающий раствор смешивается с суспензией или осветленным маточным раствором, циркулирующими между отдельными зонами кристаллизатора. Расход циркулирующих потоков в таких кристаллизаторах значительно больше расхода исходного раствора поэтому концентрация раствора при смешении изменяется скачкообразно и остается почти неизменной в цикле циркуляции. Такой ступенчатый характер изменения концентрации дает основание все кристаллизаторы этого класса именовать ступенчатыми кристаллизаторами. К ним относятся кристаллизаторы Осло-Кристалл , вертикальные и горизонтальные вакуум-кристаллизаторы с перемешиванием суспензии, кристаллизаторы с внутренней циркуляционной трубой и др. Ввиду более высокой производительности, стабильности качественных показателей работы ступенчатые кристаллизаторы в настоящее время наиболее широко распространены. Многообразие имеющихся типов ступенчатых кристаллизаторов также может быть [c.4]

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ В КРИСТАЛЛИЗАТОРАХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ПОЛНЫМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ СУСПЕНЗИИ [c.40]

Настоящее исследование проведено с целью определения взаимосвязи основных параметров, характеризующих процесс кристаллизации в кристаллизаторе непрерывного действия с полным перемешиванием суспензии. Определяющими параметрами являются а) среднее время пребывания суспензии в кристаллизаторе [c.41]

Наилучшими являются кристаллизаторы непрерывного действия — с использованием различных способов перемешивания и контроля за образованием зародышей и их ростом, позволяющие получать однородный продукт. [c.191]

Наилучшими конструкциями являются кристаллизаторы непрерывного действия с использованием различных способов перемешивания, контроля за образованием зародышей и их ростом, позволяющие получать однородный продукт. Промежуточным типом аппаратов являются кристаллизаторы с воздушным или водяным охлаждением и с перемешиванием. В них полу- ь/ чают мелкие, но удовлетворительного качества кристаллы. Примеры таких кристаллизаторов различного типа подробно описаны в главе второй. [c.21]

Рассмотрим простой кристаллизатор непрерывного действия с идеальным перемешиванием [12, 15, 19] объемом V (м ), в который поступает v (м /ч) свежего раствора. При установившемся режиме в единицу времени в кристаллизаторе образуется п зародышей и одновременно из него выводится с продуктом п кристаллов. Среднее время пребывания кристаллов в аппарате составляет Т = = V/v. Если общее количество кристаллов в кристаллизаторе iVg, то справедливо равенство п = NJT. [c.108]

Режим работы кристаллизатора непрерывного действия с перемешиванием рассчитывается исходя из следующих соображений. Количество кристаллов, возникающих в единице объема раствора в единицу времени, с учетом уравнений (21) и (23) составляет [c.109]

Кристаллизация бихромата калия (так же как и бихромата натрия) сопровождается инкрустацией охлаждающих поверхностей выделяющимися кристаллами. Для устранения или уменьшения инкрустации требуется осуществлять интенсивное перемешивание раствора, перемещающее процесс образования и роста кристаллов с охлаждающих поверхностей в массу раствора, и обеспечить малую разность температур между раствором и охлаждающей водой. Наиболее легко это достигается в кристаллизаторах непрерывного действия 2. Использование вакуум-кристаллизаторов приводит к получению мелких кристаллов, как и при чрезмерно интенсивном перемешивании раствора в механических кристаллизаторах. Кристаллизация бихромата в аппаратах с охлаждением и перемешиванием раствора барботирующим воздухом исключает инкрустацию, дает возможность использовать для сооружения кристаллизатора или его облицовки нетеплопроводные, но химически стойкие [c.610]

Наиболее просто кристаллизация осуществляется периодическим способом в емкостных аппаратах с мешалкой. В аппарат заливают расплав с температурой несколько выше точки кристаллизации и при непрерывном перемешивании вводят хладагент, который равномерно распределяется по объему. Кристаллизация продолжается 1—10 мин. Разделение суспензии обычно производят с помощью фильтров и центрифуг. При организации в таких аппаратах непрерывного процесса для разделения суспензии (расплав, кристаллы, хладагент) используют непрерывно действующие фильтры или центрифуги. Производительность кристаллизаторов зависит от расхода и температуры хладагента чем ниже исходная температура хладагента, тем меньше его расход. Однако большая разность температур между хладагентом и расплавом может привести к образованию конгломератов, что делает дальнейший процесс разделения практически [c.117]

Кроме того, различают кристаллизаторы периодического и непрерывного действия, с перемешиванием и без перемешивания, с классификацией и без классификации. [c.592]

В процессе перемешивания суспензии ее кристаллы систематически подвергаются импульсному механическому воздействию в результате их соударений друг с другом, с кристаллизатором или с мешалкой кроме того, они находятся под непрерывным действием пульсирующей силы граничного трения движущейся жидкости. Соударения вызывают значительные локальные давления (до 10 бар) в области контакта кристаллов. В результате в месте соприкосновения кристаллов образуется зона остаточной деформации, а по объему каждого из них пробегают ударные волны, которые затухают, многократно отразившись от его граней. Влияние соударений кристаллов на сокристаллизацию столь значительно, что можно говорить об особом случае вторичного перераспределения примеси в перемешиваемых суспензиях — об ударной перекристаллизации [39—41]. [c.165]

Средневзвешенный размер кристаллов хлористого калия, получаемых в кристаллизаторе-холодильнике непрерывного действия с идеальным перемешиванием суспензии, возрастает при увеличении времени пребывания суспензии в аппарате и при возрастании пересыщения раствора и уменьшается при увеличении выхода кристаллов из единицы объема исходного раствора. [c.50]

При непрерывном процессе вакуум-кристаллизации расход пара значительно сокращается. Он зависит от числа корпусов установки. В четырехкорпусной установке он составляет — 0,5 г на 1 т железного купороса. Однако установки непрерывного действия более сложны в эксплуатации. На рис. 184 показана схема одной из таких установок. Охлаждение раствора происходит в четырех последовательно соединенных кристаллизаторах. Кристаллизаторы снабжены якорными или пропеллерными мешалками. Аппараты изготовляют из нержавеющей стали, их внутренняя поверхность гуммируется для защиты от коррозии. Однако защитный слой резины сравнительно быстро изнашивается эрозия вызывается перемешиванием. [c.479]

Кристаллизация основана на различной растворимости содержащихся в сточной воде веществ, зависящей не только от вида веществ, но и от температуры растворителя.. При изменении температуры сточных вод получаются пересыщенные растворы находящихся в них веществ, а затем их кристаллы. На этом принципе основан метод выделения из сточной воды кристаллов загрязняющего ее вещества, образующихся при естественном или искусственном ускорении испарения жидкости. Кристаллизация применяется при обработке небольших количеств концентрированных сточных вод. Кристаллизаторы бывают периодического действия с естественным охлаждением за счет испарения воды, периодического действия с перемешиванием и искусственным охлаждением и непрерывного действия. [c.149]

Эти Кристаллизаторы используются обычно как аппараты периодического действия для получения крупных кристаллов из вязких растворов (например, при кристаллизации патоки и сахарных сиропов), когда применение обычных шнековых мешалок и охлаждения через стенку корыта малоэффективны. После заполнения раствором аппарат медленно охлаждается при непрерывном перемешивании до заданной конечной температуры. При этом суспендированные кристаллы находятся в условиях, обеспечивающих их равномерный рост. [c.194]

Получим математическую модель кристаллизатора непрерывного действия с перемешиванием суспензии и отбором смешанного продукта (типа MSMPR). Рассматривается непрерывный кристаллизатор с идеальным перемешиванием суспензии (рис. 2.1). Примем, что интенсивность теплообмена между фазами такова, что во всех точках аппарата их температуры одинаковы. Интегрируя по объему аппарата V систему уравнений (1.58) или (2.1) —(2.28) при принятых допущениях, по- [c.157]

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]

Изучение в лабораторных условиях закономерностей процесса массовой кристаллизации при периодическом режиме его проведения обладает рядом недостатков. Основной из них состоит в том, что в процессе периодической кристаллизации наблюдается изменение условий роста кристаллов в результате понижения температуры раствора. Это значительно усложняет анализ результатов экспериментальных исследовании. В этой связи процесс непрерывной кристаллизации предпочтительнее. Основные взаимосвязи при непрерывной массовой кристаллизации отражает формальная структурная схема (рис. 2.3). В стационарных условиях в аппарате устанавливается некоторая температура ta, которой соответствует равновесная концентрация по целевому компоненту с. Пересыщение П в кристаллизаторе непрерывного действия, создается за счет подачи исходной смеси. Величина П влияет на скорость роста ц 1) и зародыще-образования /, при этом с увеличением П их значения возрастают. Существует обратная связь, заключающаяся в том, что при образовании кристаллических зародышей и за счет роста кристаллов пересыщение П уменьшается. При установившемся режиме величина П остается постоянной, а / и г)(/), в сочетании с гидродинамической обстановкой в аппарате, формируют численную плотность распределения кристаллов по размерам. При работе кристаллизатора полного перемешивания в установившемся режиме концентрация целевого компонента См в жидкости, покидающей аппарат, равна концентрации в объеме аппарата с, то есть См = с. Скорость линейного роста кристаллов, зависящую от П и /, можно представить уравнением (1.75). Затравочные кристаллы в аппарат не подаются. Численная плотность распределения кристаллов по их размерам /(/) определяется уравнением (1.88). [c.83]

Это положение иллюстрируется простым лабораторным экспериментом. Около 40 кристаллов М 804-7Н20 выраш,иваются в кристаллизаторе, через дно которого постоянно поступает пересыщенный раствор, а из верхней части кристаллизатора отводится истощенный раствор. Таким образом, это — кристаллизатор непрерывного действия с перемешиванием. Поступление питающего раствора может быть обеспечено двумя разными путями. В одном случае истощенный раствор доводят до необходимой степени пересыщения путем непосредственного добавления более концентрированного раствора и охлаждения до нужной температуры, после чего раствор вновь поступает в кристаллизатор (как в кристаллизаторах тина Осло). В этом случае через довольно короткий промежуток времени в кристаллизаторе появляется большое количество мелких кристаллов вдобавок к первоначально имевшимся. В другом случае истощенный раствор сначала сильно подогревают, чтобы растворить все зародыши, затем добавляют в него концентрированный раствор, и полученную смесь охлаждают до нужной температуры. Здесь исходные кристаллы растут с большей скоростью, причем новые мелкие кристаллы не возникают. Разница в поведении обеих систем очень заметна. [c.108]

В.И. Лебеденко, З.И. Па нов. Характеристика процесса кристаллизации в кристаллизаторах непрерывного действия с полным перемешиванием суспензии. Сб. "Промышленная кристаллизация", "Химия", Л.,19691 стр.40. [c.329]

К числу аппаратов непрерывного действия относятся б а-рабанные кристаллизаторы, встречающиеся в двух модификациях (рис. ХУ-6) с охлаждающей рубашкой (рис. ХУ-6, а) и непосредственным воздушным охлаждением (рис. ХУ-6, б). В обоих случаях корпус кристаллизатора состоит из цилиндрического барабана (длиной до 20 м), опирающегося двумя бандажами на четыре опорных ролика и установленного с небольшим наклоном (1 100—1 200) к горизонту. Барабану передается вращательное движение через сидящий на нем зубчатый венец, сцепленный с шестерней привода. Горячий раствор поступает в верхний конец вращающегося барабана и при непрерывном охлаждении и перемешивании движется к нижнему разгрузочному концу. В первом варианте (рис. ХУ-6, а) барабан окружен соосной цилиндрической рубашкой для водяного охлаждения, а во втором варианте (рис. Х -6, б) раствор непосредственно охлаждается потоком воздуха, нагнетаемого вентилятором внутрь барабана навстречу раствору. Таким образом, в аппаратах с водяным охлаждением происходит изогидрическая кристаллизация, а в аппаратах с воздушным охлаждением—смешанная, так как поток воздуха, помимо охлаждения раствора, испаряет значительное количество воды. [c.695]

Рассматриваемая ниже математическая модель кристаллизации может быть применима к широкому набору аппаратов, встречающихся на практике и работающих как в непрерывном, так и в периодическом режиме (кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором смешанного продукга кристаллизатор с перемешиванием суспензии и отбором классифицированного продукга кристаллизатор с классификацией суспензил и отбором классифицированного продукта кристаллизатор периодического действия). [c.336]

VII. 114. Примеры кристаллизационных аппаратов. Охладительный кристаллизатор Кристалл . Приведенная выше классификация может быть проиллюстрирована описанием некоторых промышленных аппаратов. На рис. VII.7 показан охладительный кристаллизатор типа Осло Кристалл . Это очень хорошо известный тип кристаллизационных установок, описанный Ф. Джеремисеном и X. Сваное (Jeremiasen, Svanoe, 1932]. Согласно нашей классификации он является 1) охладительным с непосредственным теплообменом 2) непрерывного действия с перемешиванием 3) с внешним созданием пересыщения 4) с циркулирующим маточным раствором либо с циркулирующей пульпой. Это зависит от скорости циркуляции и поддерживаемого уровня кристаллов 5) со значительным классифицирующим действием, поскольку кристаллы отводятся со дна сосуда. [c.265]

Д.Т. В. Это — вакуумно-охладительный аппарат, он нундается в нагревателе. Это аппарат непрерывного действия, с перемешиванием, л lio в отличие от кристаллизатора обсуждав-/ шегося в разделе VH.117, испарение происходит с поверхности маточного раствора в основном сосуде. Для этой цели в аппарате должен быть создан необходимый вакуум. Создание вакуума обычно достигается с помощью эжекторных пароструйных насосов в комплекте с барометрическими конденсаторами или других типов насосов для удаления остаточных газов. [c.268]

Использование мешалки с циркуляционной трубой (рис. 14) позволяет улучшать перемешивание и распределение пересьь щепного раствора по сечению аппарата и получать однородные по размеру кристаллы. Кристаллизаторы этого типа непрерывного действия используются для получения буры в крупнотоннажных производствах. [c.51]

Вакуум-кристаллизат0ры конструируются как для периодического, так и для непрерывного процесса. В аппаратах непрерывного действия поддерживается постоянный вакуум, отвечающий заданной конечной температуре кристаллизации. Суспензия кристаллов непрерывно перемешивается тем или иным способом. Например, в кристаллизаторе Трона (рис. 26) перемешивание осуществляется пропеллерной мешалкой с диффузором, а в классифицирующем кристаллизаторе Осло (рис. 27) кристаллы поддерживаются во взвешенном состоянии восходящим потоком циркулирующего раствора. [c.95]

Влияние интенсивности перемешивания. Известно [3, 4], что интенсивность перемешивания суспензии в кристаллизаторе оказывает существенное влияние на размер получаемых кристаллов. С повышением ее одновременно увеличиваются скорости роста кристаллов и зародышеобразования их, а также интенсивность механического истирания. Последние два обстоятельства приводят к уменьшению разлтера кристаллов. Цель настоящего исследования — установление влияния этих факторов на рост кристаллов гидроокиси бария. Для опытов использовали лабораторный кристаллизатор-холодильник непрерывного действия [2]. Во всех опытах постоянными поддерживали следующие величины [c.39]

Кристаллизатор периодического действия показан на рис. П-21. Он представляет собой цилиндрическую емкость с эллиптическим днищем, изготовленную из нержавеющей стали. Внутри кристаллизатора смонтирован тринадцатисекционный змеевик. Полная поверхность змеевика 226 м , а расчетный коэффициент теплопередачи 600 кДж/(м -ч-град). Для перемешивания охлаждаемой пульпы на кристаллизаторе установлена трехъярусная лопастная мешалка со скоростью вращения 25 об/мин. Затраты энергии на перемешивание составляют 0,5 кВт на 1 м пульпы. Объем кристаллизатора составляет 37 м . При использовании кристаллизаторов периодического действия их объединяют в группы. Это дает возможность смещать во времени отдельные технологические операции (заполнение аппарата, охлаждение раствора, опорожнение), т. е. проводить процесс кристаллизации в целом непрерывно. [c.87]

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]

Массоперенос к поверхности растущих частиц происходит по механизму конвективной диффузии. Интенсивность массопереноса увеличивается при перемешивании среды, причем в большей степени для крупных частиц, чем для мелких, если твердая фаза взвешена в потоке [13, с. И]. Это связано с тем, что частицы твердой фазы не полностью увлекаются потоком и происходит их обтекание средой. Обтекание обеспечивает контакт частицы с непрерывно обновляющимся раствором (паром), наименее обедненным кристаллизантом в результате роста. Скорость обтекания возрастает с увеличением размера частиц, что ускоряет рост более крупных частиц. Однако если вес частицы превысит тот, который может преодолеть подъемная сила потока, то частица осядет на дно кристаллизатора. У поверхности осевшей частИцы происходит замедление движения потока из-за тормозящего действия неподвижных адсорбционных слоев раствора [14]. Такое торможение оказывается тем сильнее, чем больше размер частицы. Таким образом, с увеличением размера частицы интенсивность массопереноса к ее поверхности сначала возрастает, а затем уменьшается. Влияние массопереноса на захват примеси особенно заметно в случае аморфных глобул, на поверхности которых протекают процессы, как правило, опережающие (V массоперенос [15], однако он играет роль и при сорбции кристал-"Х лами, хотя на их поверхности часто протекают медленные сорбцион- ные процессы [16 17, с. 169 18]. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология