Аппараты для кристаллизации (кристаллизаторы)

На установках депарафинизации масел нашли применение кристаллизаторы поверхностные и смешения. Более широкое распространение получили кристаллизаторы с теплообменом через поверхность. Они подразделяются на два основных типа труба в трубе и кожухотрубчатые. В этих аппаратах кристаллизация парафиновых углеводородов происходит в растворе на внутренней поверхности труб, снаружи омываемых охлаждающей средой. В зависимости от применяемой охлаждающей среды кристаллизаторы получили названия регенеративных, охлаждаемых холодным раствором масла, и аммиачных, пропановых, этановых, в которых хладагентом служит испаряющийся аммиак, пропан, этан. [c.99]

Рис. 71. Аппараты для изотермической кристаллизации (кристаллизаторы) а — с внутренней нагревательной камерой б —с подвесной нагревательной камерой —с выносной нагревательной камерой г— с принудительной циркуляцией й— с принудительной циркуляцией и выносной нагревательной камерой г — со взвешенным слоем / — пар 2—раствор 3 — соковый пар 4 — суспензия — конденсат 6 — маточный раствор.

Одним из основных вопросов, решаемых при расчете кристаллизаторов, является описание кинетики кристаллизации, состоящей из стадий создания пересыщения, -образований зародышей и роста кристаллов. Она также зависит от перекристаллизации осадка, коалесценции и дробления кристаллов в результате столкновения между собой и со стенками аппарата. На кинетику массовой кристаллизации существенно влияют температура, степень пересыщения раствора, перемешивание, наличие примесей, физикохимические свойства раствора, конструкция аппарата и т. д. Детальное описание явлений и факторов, сопровождающих процессы массовой кристаллизации из растворов и газовых смесей, дано в монографии [17]. Важное значение имеет также описание условий равновесия между сосуществующими фазами (твердое вещество—жидкость, твердое вещество—газ (пар)). На основании условий фазового равновесия в первом приближении возможен выбор необходимого растворителя для процессов кристаллизации, а также перекристаллизации. [c.90]

Кристаллы увеличенных размеров можно получить в кристаллизаторах с принудительной циркуляцией. В таких аппаратах кристаллизация хлористого калия из охлаждаемого пересыщенного раствора происходит при циркуляции жидкости через взвешенный слой большого количества ранее выделившихся кристаллов. При этом мелкие зародыши кристаллов не образуются, так как выделяющиеся частицы нарастают на кристаллах взвешенного слоя. Величина кристаллов, получаемых на такой установке, достигает 1 мм и более. Недостатками этого способа кристаллизации являются большие размеры аппаратуры и увеличение объема и площади установки. Опытами ВНИИГ установлено, что при регулируемой кристаллизации, охлаждении от 70—80 до 25—30 °С и скорости циркуляции рас- [c.158]

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]

В этих аппаратах кристаллизации подвергают растворы с небольшой степенью пересыщения, поэтому производительность кристаллизаторов такого типа невелика. Основное их достоинство — получение крупных (ие более 2 мм) кристаллов веществ с отрицательной растворимостью. [c.643]

Раствор при температуре 50° С обрабатывают в течение 2 мин активированным углем в количестве 1,5% к массе введенной аскорбиновой кислоты. Затем маточный раствор 11 поступает в нутч-фильтр 20, из него в сборник 21, вакуум-аппарат 22, кристаллизатор 23, центрифугу 24. Продолжительность кристаллизации 24 ч. Кристаллы аскорбиновой кислоты III после промывки ледяной водой вместе с маточным раствором I направляют на перекристаллизацию в аппарат-смеситель 9. [c.290]

Условия смешения двух потоков (питания и маточного раствора) в процессе кристаллизации могут быть охарактеризованы критерием смешения, т. е. соотношением энтальпий и расходов этих потоков. При определенных значениях указанных параметров смещение не приводит к образованию новой фазы. Схема DTB-кристаллизатора представлена на рис. 2.11. Работа рассматриваемого вакуум-кристаллизатора сопряжена с адиабатическим смешением двух потоков (питания и рецикла), насыщенных или ненасыщенных по целевому компоненту и различающихся по температуре и концентрации. При этом поток рецикла должен быть настолько большим, чтобы упругость пара потока смеси (зона /) была меньше суммы гидростатического давления столба жидкости от точки ввода потока питания до зеркала испарения и давления паров в сепараторе кристаллизатора. В зоне 2 с помощью мешалки происходит вторичное смешение поднимающегося по циркуляционному контуру потока с суспензией. При этом температура вторичного потока смеси на 0,1—0,2° С выше температуры кипения раствора при данном вакууме в аппарате. Таким образом, съем пересыщения происходит в зоне 3, ограниченной зеркалом испарения и слоем жидкости в несколько сантиметров. [c.208]

Аппараты для кристаллизации (кристаллизаторы) [c.693]

Другим способом устранения слеживаемости КС1 является получение его в виде крупных кристаллов. Кристаллы увеличенных размеров можно получить в кристаллизаторах с принудительной циркуляцией. В этих аппаратах кристаллизация КС1 из охлажденного пересыщенного раствора происходит при циркуляции жидкости через взвешенный слой ранее выделившихся кристаллов. Получаемые кристаллы достигают 1 мм и более. [c.44]

Известны непрерывно действующие кристаллизаторы циркуляционного типа двух видов — с циркулирующим раствором и с циркулирующей суспензией. В первых аппаратах в одной части аппарата (холодильнике) раствор пересыщается, а в другой происходит собственно кристаллизация. С помощью насоса суспензия непрерывно циркулирует в замкнутом контуре холодильник — кристаллизатор при этом в кристаллизаторе создается восходящий поток, который поддерживает кристаллы во взвешенном состоянии. Раствор с наибольшим пересыщением соприкасается вначале с кристаллами, находящимися в нижней части взвешенного слоя, поэтому именно в этой части аппарата происходит наибольший рост кристаллов. Таким образом осуществляется распределение кристаллов по величине на разной высоте аппарата. Раствор, выходящий с верха аппарата, практически свободен от кристаллов и поступает в холодильник. Крупные кристаллы, скорость осаждения которых больше скорости циркуляции смеси, оседают на дно и непрерывно выводятся из аппарата. Величину кристаллов регулируют, изменяя скорость циркуляции смеси и скорость отвода тепла в холодильнике. Эти кристаллизаторы пригодны для веществ, кристаллы которых оседают в растворе со скоростью более 20 мм/сек (при меньших скоростях оседания трудно избежать циркуляции кристаллов с маточным раствором). В аппаратах второго типа используется принцип совместной циркуляции. В этом случае растущие кристаллы попадают в зону, где создается пересыщение. [c.174]

Построим модель процесса массовой кристаллизации в кристаллизаторе с естественной циркуляцией раствора типа DTB. Из всех аппаратов с естественной циркуляцией раствора наиболее надежным в эксплуатации является выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой (рис. 2.10) [1]. Он состоит из нагревательной камеры 4 с греющими трубами и сепаратора 2, соединенных между собой циркуляционными трубами в 3 и б. В греющих трубах раствор испытывает дополнительное давление столба жидкости, находящейся в подъемной трубе 5, поэтому интенсивное па-502 [c.202]

Кристаллизацию с удалением части растворителя проводят при его частичном испарении или вымораживании. Часто это заключительная фаза процесса удаления основной массы растворителя (процесса выпаривания). Основные затруднения, которые возникают в заключительной стадии процесса выпаривания, заключаются в отложении кристаллов — инкрустации теплопередающих поверхностей, вызывающей ухудшение теплопередачи. Для уменьшения твердых отложений на стенках выпарных аппаратов и кристаллизаторов увеличивают скорость движения раствора, применяя принудительную циркуляцию и механическое перемешивание раствора. Отделение кристаллов от маточного раствора проводят на центрифугах или фильтрах. [c.148]

На установках депарафинизации масел и обезмас-ливания гачей основным технологическим аппаратом являются кристаллизаторы, предназначенные для проведения процесса кристаллизации компонентов масляных фракций из охлажденных растворов. Применяются кристаллизаторы с поверхностными теплопередающими устройствами и с непосредственным смешением тепло-обменивающихся сред. Техническая характеристика серийно выпускаемых и намеченных к выпуску кристаллизаторов приведена в табл. 3.46. [c.252]

S — подогреватель щелока /О — башня-инвертор // —мерник раствора едкого натра /2 — нейтрализатор /3 — фильтрпрессы 74 — сборник для фильтрата /5 — напорный бак для фильтрованного раствора /5 — выпарной аппарат 77 — кристаллизатор / — центрифуга 9 — сборник для маточного раствора первой кристаллизации 20 — элеватор 21 — растворитель 22 — буферный бак 23 — напорный бак 24 — сборник для маточного раствора второй кристаллизации 2S — сушилка 26 — пылеуловитель (циклон). [c.188]

Вспомогательное оборудование. Если кристаллизатор устанавливают на действующем заводе, важно использовать существующее оборудование. Для кристаллизаторов периодического действия это возможно без ущерба для самого процесса кристаллизации. Однако для осуществления процесса непрерывной кристаллизации кристаллизатор должен снабжаться вспомогательным оборудованием. Поэтому желательно, чтобы при проектировании кристаллизационной установки были даны технические условия и на вспомогательное оборудование (центрифуги, насосы или другие аппараты), которое, по мнению проектировщиков, более соответствует кристаллизатору данной конструкции. [c.18]

Аппараты, служащие для кристаллизации — кристаллизаторы, делятся на периодически и непрерывно действующие. [c.263]

I) аппаратура для изогидрической кристаллизации - кристаллизатор/ [6, 25, 33, 55, 56] и 2) аппаратура для изотермической кристаллизации - специальные выпарные аппараты [6,25]. [c.18]

Проведено исследование кинетики кристаллизации сахара с целью получения основы математической модели процессов, протекающих в промышленных вакуум-аппаратах и кристаллизаторах с охлаждением. [c.91]

Рассмотрим обзор работ по математическим моделям циркуляционно-вакуумных кристаллизаторов (ЦБК). Рассмотрим ячеечные модели ЦБК [54]. Б [54] рассматриваются два типа кристаллизаторов с естественной и принудительной циркуляцией. Для расчета распределения кристаллов по размерам в этих аппаратах использовался в качестве модели каскад последовательно работающих кристаллизаторов с полным перемешиванием. Для кристаллизатора с естественной циркуляцией применялась модель каскада аппаратов с образованием центров кристаллизации только в первом аппарате. Функция распределения кристаллов по размерам определялась по соотношению (1.536). Для кристаллизатора с принудительной циркуляцией применялась модель каскада аппаратов с образованием центров кристаллизации в каждом аппарате. Функция распределения кристаллов по размерам определялась из соотношения (1.535). [c.206]

Уравнение (3) позволяет рассматривать процессы кристаллизации сахара в утфельных вакуум-аппаратах и кристаллизаторах с охлаждением взаимосвязанно. [c.91]

При температурах, превышающих температуру начала кристаллизации сырьевого раствора, охлаждение осуществляют в обычных теплообменных аппаратах, а в области температур, при которых из раствора выкристаллизовывается твердая фаза, — в обычных вертикально или горизонтально расположенных цилиндрических емкостях высокого давления или в скребковых кристаллизаторах типа труба в трубе . В качестве хладагента в большинстве случаев применяют испаряющийся аммиак, но можно применять также и сжиженный пропан. В начальной стадии охлаждения в качестве хладагента используется отходящий холодный фильтрат. [c.178]

Получены уравнения для расчета постоянной времени процесса кристаллизации сахара в утфельных вакуум-аппаратах и кристаллизаторах с охлаждением для различных случаев ведения процесса. Составлен алгоритм и проведены расчеты постоянной времени процесса кристаллизации сахара в кристаллизаторе с охлаждением для обработанного массива опытных данных на машине Урал-2 . [c.92]

При определении режима работы кристаллизаторов необходимо всегда помнить, что они представляют собой не только тенло-передающие аппараты, но в первую очередь являются аппаратами, создающими нужную кристаллическую структуру охлаждаемого продукта. Поэтому выбор режима охлаждения на кристаллизаторах должен быть полностью подчинен целям кристаллизации, а задача наиболее напряженного использования поверхности охлаждения кристаллизаторов должна относиться на второй план. [c.190]

Технологическая схема выделения адипиновой кислоты периодическим способом представлена на рис. 84. Реакционный раствор, содержащий 15—25% адипиновой кислоты, при температуре 70— 80° С поступает в приемный сборник 1 и оттуда в кристаллизатор 2, соединенный с циркуляционным насосом и двумя выносными холодильниками 5 (один из них охлаждается водой, другой — рассолом). Процесс кристаллизации осуществляют в два этапа сначала реакционный раствор охлаждают до 40—45° С путем циркуляции через холодильник, охлаждаемый водой, а затем до 5—10° С — путем циркуляции через рассольный холодильник. Предварительное охлаждение водой позволяет сократить энергетические затраты. Аппараты 1 2 снабжены мешалками, чтобы путем неремешивания предотвратить отложение кристаллов адипиновой кислоты на стенках аппаратов. Из кристаллизатора 2 суспензия подается через буферный сборник 4 в центрифугу 5. Маточный раствор из центрифуги поступает на регенерацию азотной кислоты (на схеме не показано), а кристаллическую адипиновую кислоту направляют в сборник-растворитель 6, заполненный деминерализованной водой или паровым конденсатом. Приготовленный при температуре 80° С раствор, содержащий 25—35% адипиновой кислоты, поступает через сборник 7 на перекристаллизацию в кристаллизатор , не отличающийся по конструкции и размерам от кристаллизатора 2. На стадии перекристаллизации [c.209]

Для исследования процесса кристаллизации адипиновой кислоты были выбраны два аппарата вакуум-кристаллизатор, в котором охлаждение раствора происходит за счет испарения растворителя в вакууме, и аппарат для кристаллизации во взвешенном слое с охлаждением раствора в выносном холодильнике. [c.212]

Кристаллизация - вьщеление кристаллов из растворов или расплавов, т, е. переход вещества из жидкой фазы в твердую. Процесс кристаллизации проводят в аппаратах, называемых кристаллизаторами. [c.149]

Отфильтрованный при температуре не выше 85—88 °С горячий раствор насосом 5 перекачивается в кристаллизаторы 8 — стальные эмалированные аппараты с рубашками и рамными мешалками. Кристаллизация проводится в две ступени (на схеме показана одна) на первой ступени температура снижается с 85—88 до 40 °С, на второй — с 40 до 20—25 °С. В процессе кристаллизации тщательно регулируется скорость охлаждения, что имеет большое значение для образования кристаллов оптимальных размеров. По окончании кристаллизации суспензия из аппарата 8 при работающей мешалке передается на центрифугу 9. Затем кристаллы промывают холодным чистым растворителем и сушат при температуре не выше 90 °С. Маточный раствор из центрифуги направ ляют на регенерацию. [c.118]

Остаточная влажность сырья перед кристаллизацией не допускается, так как может произойти закупорка трубопроводов и аппаратов. Высушенная смесь ксилолов последовательно охлаждается до температуры минус 68—70°С, сначала за счет фильтрата чистого пара-ксилола в теплообменниках, затем в скребковых кристаллизаторах за счет испарения жидкого этана. [c.309]

Кристаллизатор F состоит из корпуса с внешним циркуляционным контуром, обслуживаемым центробежным насосом. Из-за относительно большой скорости циркуляции образование центров кристаллизации имеет место по всему объему суспензии. Авторами работы [118] предлагается модель каскада аппаратов с образованием центров кристаллизации в каждом аппарате. Функция рас- [c.142]

Построим модель процесса массовой кристаллизации из растворов в циркуляционном вакуумном кристаллизаторе. Схема аппарата приведена на рис. 2.6. Он состоит из корпуса 1, циркуляционной трубы 2, испарителя 3 и двух пульсирующих клапанов 4, 5, через которые осуществляются вход питающего раствора и выход суспензии. С целью максимального уменьшения возможности механического дробления кристаллов перемешивание суспензии осуществляется эрлифтным насосом. Исходный раствор поступает в нижнюю часть циркуляционной трубы, смешивается с циркулирующей в аппарате суспензией и, поднимаясь по центральной циркуляционной трубе 2, вскипает (из-за падения давления) с образованием вторичного пара и пересыщенной суспензии. Вторичный [c.177]

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]

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]

Располагая системой уравнений, описывающей процесс кристаллизации в том или ином кристаллизаторе, можно оценить период колебаний, условия для устойчивого проведения процесса в данном аппарате. Далеко не всякое состояние кристаллизируемой системы, которое соответствует решениям уравнений, реализуется на практике. Это объясняется различными отклонениями начальных условий и параметров системы, оказывающими возмущающее действие на стационарное состояние. Реализуются лишь устойчивые состояния. Физически устойчивость нужно понимать следую- [c.329]

Кристаллизатор DTB состоит из закрытой емкости с вертикальной циркуляциоиной трубой, внутри которой находится пропеллерная мешалка. Последняя обеспечивает циркуляцию кристаллизата из нижней в верхнюю часть аппарата, отличающуюся наибольшим пересыщением, способствуя росту кристаллов и устраняя образование нежелательных центров кристаллизации. Кристаллизатор DTB можно заменить моделью каскада аппаратов с образованием центров кристаллизации в первом аппарате по следующим причинам [118] 1) кристаллизатор имеет развитую поверхность затравочных кристаллов 2) пропеллерная мешалка сводит к минимуму образование новых центров кристаллизации и создает благоприятные условия роста существующим кристаллам 3) образование центров кристаллизации осуществляется преимущественно вблизи свободной поверхности, а рост кристаллов — ниже этой поверхности. Весовое распределение продукта, выходящего из к-то аппарата, выражается с помощью уравнения (1.538). [c.142]

Фильтрат обрабатывают активированным углем в количестве 3% к массе О-глюконата в смесителе 38, фильтруют через нутч-фильтр 39. Очищенный раствор поступает в сборник 40, а затем в вакуум-аппарат 41, где его упаривают, а затем спускают в кристаллизатор 42. Кристаллизация продолжается 10—12 ч при температуре 5—10° С. Затем массу фугуют в центрифугах 43, кристаллы промывают метиловым спиртом и сушат в сушилке 44. Маточный раствор поступает из центрифуги в приемник 45, откуда он насосом подается в аппарат-смеситель 46 для обработки активированным углем. Далее массу,фильтруют через нутч-фильтр 47. Фильтрат поступает в сборник 48 и далее в вакуум-аппарат 49, где его упаривают и затем спускают из вакуум-аппарата в кристаллизатор 50, где он 24 ч кристаллизуется при температуре 10° С, затем его фугуют в центрифуге 51. Кристаллы О-арабинозы И поступают на перекристаллизацию в смеситель 38. Маточный раствор из центрифуги поступает в сборник 52 и является отходом производства. Если кристаллизация продукта будет неудовлетворительной, то следует полусгущенный фильтрат первой кристаллизации обработать смесью метилового спирта и ацетона. [c.119]

Перед поступлением в выпарной аппарат 2 фосфорная кислота (30% Р2О5) проходит теплообменник 1. Количество поступающего сырья в 100 раз меньше количества рециркулирующей кислоты. После выпаривания слегка пересыщенный раствор попадает в кристаллизатор 3. Выделившиеся в кристаллизаторе твердые частицы уносятся вместе с кислотой. Упаривание и кристаллизация подобным образом проводятся иа второй и третьей ступенях. При работе трехкорпусного вакуум-выпарного аппарата с кристаллизатором поддерживаются следующие условия [c.374]

В простейших расчетах для составления математической модели процесса массовой кpи тaJШизaции достаточно знать функциональные зависимости для скорости роста кристаллов и интенсивности нуклеации. В более сложных случаях необходимо учитывать коагуляцию и дробление кристаллов, флуктуации скорости роста кристаллов, ншшчие классификаторов продукта и методов его вывода из кристаллизатора. Возможны также рециклы твердой фазы в аппаратах кристаллизации. По мере рассмотренри примеров будут использованы уравнения, учитывающие конкретные факторы. Общие уравнения массовой кристаллизации из растворов приведены в [2,3,11]. [c.335]

В исследованиях по кристаллизации, посвященных вопросу гранулометрического состава продукта, рассматривается ряд технологических параметров скорость охлаждения, степень переохлаждения, температура процесса, масса кристаллов в аппарате, производительность кристаллизатора и другие, от которых этот состав зависит. Такое число переменных параметров делает практически невозможным получение кристаллов заданного размера и заданного гранулометрического состава при проведении процесса в известных кристаллизаторах непрерывного действия [1] (кристаллизаторы-классифика-торы кристаллизатор Говарда, Кристалл и др.). Эти кристаллизаторы не имеют специальных устройств для классификации кристаллов по размерам и в них производится непрерывный отбор так называемого смешанного продукта. [c.266]

Применение аппарата типа кристаллизатор-отстойник позволяет выращивать в нем крупные, хорошо фильтрующиеся и отмывающиеся кристаллы гипса и одновременно осуществлять классификацию этих кристаллов по крупности, выводя на фильтр крупные кт хэталлы и возвращая в зону кристаллизации мелкие. Проведенные поисковые исследования указывают на перспективность работ в этом направлении. [c.12]

Проверка адекватности модели циркуляционного вакуум-кри-сталлизатора проводилась на кристаллизации щавелевой кислоты по следующим характеристикам работы лабораторного кристаллизатора по производительности аппарата и по гранулометрическому составу продукционной суспензии. [c.189]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология