Кристаллизаторы циркулирующим растворо

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]

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]

Для работающего кристаллизатора известны следующие параметры системы с Ха), Т х ), й(Хо) (размер продукционных кристаллов), производительность по твердой фазе С (по формуле (2.247) можно оценить V2 xo)), количество циркулирующего раствора 0 = у,5 (отсюда можно определить значение Vi в верхней части аппарата). Зная объемный расход циркулирующего раствора, можно оценить Vi в точке л о(а1(л о)У1(л о)5(д о) =0), следовательно [c.218]

При получении кристаллической мочевины (рис. 53) раствор, содержащий 74,5 мас.% карбамида, для осветления обрабатывается активированным углем в смесителе 1 и фильтруется для отделения угля и задержанного шлама в фильтре 2. Осветленный раствор упаривается в кожухотрубном испарителе 3 до концентрации 92 мас.%, затем паровая фаза отделяется от жидкостной в сепараторе 4. Пары конденсируются и возвращаются в отделение дистилляции. Жидкая фаза после сепаратора попадает в шнековый кристаллизатор 5. Кристаллы мочевины влажностью около 1 мас.% поступают на таблетирование и упаковку. Снижение влажности до 1 мас.% возможно благодаря упариванию 92%-ного раствора за счет тепла кристаллизации в шнеке-кристаллизаторе. Образовавшиеся пары увлекаются воздухом и направляются в скруббер 6, откуда после улавливания кристаллической пыли воздух выбрасывается в атмосферу. Очищение от пыли карбамида осуществляется с помощью орошения насадки скруббера 6 циркулирующим раствором мочевины, часть которого отводится в отделение дистилляции. [c.150]

Модель непрерывно действующего кристаллизатора взвешенным слоем. Кристаллизаторы рассматриваемого типа включают две зоны зону роста кристаллов, где кристаллическая фаза образует взвешенный слой, и зону пересыщения раствора. Обе зоны связаны между собой контуром циркуляции раствора. На рис. 6.35 приведена схема кристаллизатора. Исходный горячий концентрированный раствор, смешиваясь с циркулирующим раствором, поступает в теплообменник 2, где охлаждается на 0,1—2°, при- [c.358]

В работе [2] приводится наиболее полная классификация емкостных кристаллизаторов, которая базируется на следующих соображениях. Одной из наиболее важных характеристик рассматриваемых кристаллизационных аппаратов является способ контакта кристаллов с пересыщенным раствором. В соответствии с этим все емкостные кристаллизаторы могут быть разделены на аппараты с циркулирующим раствором и с циркулирующей суспензией. В кристаллизаторах с циркулирующим раствором пересыщение создается в одной части аппарата, а затем пересыщенный раствор поступает во вторую, где и происходит контакт с кристаллами. К аппаратам с циркулирующей суспензией следует отнести кристаллизаторы, в которых кристаллы подаются в зону создания пересыщения. Пересыщение раствора в обоих случаях создают или охлаждая его в теплообменнике, или удаляя часть растворителя (выпариванием при постоянной температуре либо одновременным испарением и адиабатическим охлаждением). Следствием каждого из этих процессов является создание пересыщения вне зависимости от того, работает аппарат с циркуляцией раствора или суспензии. С этой точки зрения в каждой из групп кристаллизаторов можно выделить охладительные, вакуумные и испарительные аппараты. [c.11]

Одной из ответственных АПЕ в циркуляционных кристаллизаторах является смеситель исходного раствора с циркулирующей в аппарате суспензией. Благодаря интенсивной циркуляции суспензии (раствора) в аппарате исходный раствор смешивается с большим количеством циркулирующего. В результате такого смешения в циркулирующем растворе возникают сравнительно небольшие пересыщения. Степень смешения характеризуется отношением объема суспензии (раствора), циркулирующего в аппарате, к исходному объему [c.228]

Таким образом, с увеличением степени смешения раствора Kv величина пересыщения уменьшается [ссм — ( m)] и стремится к нулю. Для циркуляционных кристаллизаторов с естественной циркуляцией величина Kv= 10-Ь 12, а для аппаратов с принудительной циркуляцией суспензии может достигать двадцати. В кристаллизаторах со взвешенным слоем степень смешения еще выше Kv = 50 200) и получаемое в них малое пересыщение при большом объеме циркулирующего раствора снимается в слое кристаллов большой массы. В результате достигается необходимая производительность и получается кристаллический продукт хорошего качества. [c.229]

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]

Образование кристаллов хлората натрия и их рост происходят в классифицирующем конусе кристаллизатора. Конструкция кристаллизатора позволяет регулировать соотношение питающего и циркулирующего раствора, т. е. тепловой баланс процесса и линейную скорость восходящего потока в зоне взвешенного слоя, и таким образом влиять на количество образующихся центров кристаллизации, на рост кристаллов и гранулометрический состав конечного продукта. [c.69]

В непрерывно действующем кристаллизаторе раствор пересыщается в одной части аппарата, а кристаллизация происходит в другой, причем кристаллы, достигшие требуемого размера, удаляются из зоны кристаллизации. Раствор поступает в аппарат (рис. 452) по трубе /ив холодильнике 3 пересыщается до метастабильного состояния. Циркуляционным насосом 2 раствор подается по трубе 4 в сосуд 5, в котором происходит выпадание кристаллов. Образующиеся кристаллы циркулируют с раствором до тех пор, пока скорость их осаждения не станет больше скорости циркулирующего раствора. Таким образом, в сосуде 5 происходит классификация кристаллов по размерам. Величину кристаллов регулируют, изменяя скорость циркуляции раствора и скорость отвода тепла в холодильнике 3. Для отделения образующихся в небольшом количестве мелких кристаллов служит сепаратор 7. [c.642]

Нейтрализованный раствор сульфата аммония подают на двухступенчатую вакуум-кристаллизационную установку, состоящую из вакуум-кристаллизатора 13, циркуляционного насоса 16, теплообменника 15. Раствор сульфата аммония, подаваемый в кристаллизатор, смешивается с большим объемом циркулирующего раствора. Суспензию сульфата аммония через кристаллоприемник 17 подают на центрифугу 18. Осветленный раствор сульфата аммония (фугат) отводят в сборники 19, 20 и далее на вторую ступень вакуум-кристаллизации, аналогичную первой. Кристаллический сульфат аммония влажностью 3 % подают в сушилку 25 барабанного типа. Часть раствора из сборника 20 поступает на разбавление в кристаллизатор 13. Пар из испарительной части кристаллизатора 13 отделяется в сепараторе 14, конденсируется в теплообменнике 21 и поступает в сборник 20. [c.223]

Рис. 3. Структурная схема ступенчатого кристаллизатора с осветлением циркулирующего раствора и смешанным отбором тип 1011, 1010 (без нагревателя 1) 1001 (без линии 2), 1000 (без нагревателя I и линии 2).

Плав вытекает из нижней части сепаратора и через гидравлический затвор 9 поступает в корыто барабанного кристаллизатора 10 Барабан, чугунный или из нержавеющей стали, расположен горизонтально, частично погружен (на 100 мм) в находящийся в корыте плав и охлаждается внутри водой (рис. 82). При его вращении со скоростью 4—5 об/мин. на наружной поверхности застывает тонкий слой плава толщиной 1—2 мм. Во избежание застывания плава в корыте оно обогревается паром — температура плава не должна быть ниже 150°. Закристаллизовавшийся плав срезается с поверхности барабана ножами. Полученный таким способом продукт, имеющий форму чешуек, направляется на сушку в барабанную сушилку И. Сушка производится воздухом, нагретым в паровом калорифере 12 до 110—120°, процесс осуществляют прямотоком, так что продукт не нагревается выше 75°. Содержание влаги в нем после сушки составляет 0,5—0,8%. Из сушила нитрат аммония передается ленточным транспортером в упаковочное отделение. Уходящий из сушила воздух уносит некоторое количество мелкой кристаллической пыли, которая улавливается в скруббере 13 циркулирующим раствором нитрата аммония этот раствор периодически добавляется к раствору, идущему на выпарку. [c.175]

Если не учитывать конструкции, обеспечивающие непрерывный подвод реагирующих веществ и воды, реакционный кристаллизатор можно проектировать как выпарной кристаллизатор, т. е. объем циркулирующего раствора или суспензии рассчитывается так, чтобы температура циркулирующей среды повышалась за счет теплоты реакции всего на несколько градусов. [c.28]

Так называемые кристаллизаторы с циркулирующим раствором (рис. 9) сконструированы так, что пересыщение создается в одной части аппарата и снимается в другой его части, содержащей слой кристаллов, который поддерживается во взвешенном состоянии восходящим потоком раствора. [c.36]

Рис. 9. Типовые конструкции кристаллизаторов с циркулирующим раствором-

Кристаллизатор с циркулирующим раствором наиболее пригоден для веществ, кристаллы которых осаждаются в насыщенном растворе со скоростью более 20 мм сек. Указанный предел обусловлен тем, что при меньших скоростях осаждения трудно избежать совместной циркуляции кристаллов с маточным раствором и аппарат фактически становится кристаллизатором с циркулирующей суспензией (рис. 10). Принцип действия кристаллизатора с циркулирующим раствором можно использовать в любом случае, независимо от способа создания пересыщения. [c.37]

С другой стороны, кристаллизаторы с циркулирующей суспензией иногда работают при более высокой скорости перемешивания суспензии, чем аппараты с циркулирующим раствором. Это приводит к значительному механическому истиранию кристаллов. Оба фактора способствуют снижению границы мета-стабильного пересыщения и уменьшают возможность получения более крупных кристаллов. [c.39]

Понятно, что для любого аппарата, независимо от того, является он кристаллизатором с циркулирующей суспензией или с циркулирующим раствором, при увеличении скорости осаждения кристаллов (вследствие их высокой плотности или большого размера) должна быть увеличена и скорость движения раствора для поддержания кристаллов во взвешенном состоянии. Высокие скорости движения раствора, особенно при большой концентрации кристаллов в суспензии, приводят к увеличению степени турбулентности потока, что может вызвать округление вершин кристаллов вследствие их трения о стенки аппарата или друг о друга. В некоторых случаях происходит дробление кристаллов. [c.39]

Аппарат Кристалл принято относить к типу кристаллизаторов с циркулирующим раствором, однако часто он работает как аппарат с циркулирующей суспензией. Это достигается увеличением скорости циркуляции, поэтому диапазон применения такого кристаллизатора велик. Путем варьирования скорости циркуляции в одном аппарате можно получать однородный продукт с различными по размеру кристаллами. [c.98]

Теплота реакции отводится охлаждающей трубой 1, проходящей вертикально по высоте слоя суспензии. Суспензия из кристаллизатора выгружается периодически. Авторы патента утверждают, что факторами, влияющими на размер и габитус кристаллов в продукте, являются относительная концентрация вводимых в аппарат компонентов, а также отношение питающих потоков к количеству циркулирующего раствора (вследствие их влияния на степень пересыщения). [c.148]

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]

В аппаратах типа В получают наиболее крупные кристаллы при условии, что циркулирующий раствор не содержит кристаллов. Иногда допускается циркуляция мелких кристаллов, чтобы увеличить количество зародышей за счет разрушения и истирания и тем самым контролировать рост кристаллов или уменьшить их размер в готовом продукте. Количество циркулирующей соли может постепенно увеличиваться до тех пор, пока режим аппарата типа В (рис. 73) не перейдет в режим кристаллизатора типа Al. Кристаллизатор, работающий в режиме аппарата типа Ai, позволяет получать готовый продукт с кристаллами наименьшего размера для данной производительности и для аппарата этого типа. [c.159]

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 технологических схемах, где продукт бекмановской перегруппировки либо лактамизации нейтрализуют газообразным аммиаком, последний подается непосредственно в циркуляционный цикл вакуум-кристаллизатора, з котором циркулирует раствор капролактама. Суспензия капролактам—сульфат аммония—вода проходит центрифугу для отделения кристаллов сульфата аммония, которые затем сушат и передают на склад В большинстве случаев водные растворы сульфата аммония после стадий оксимирования и нейтрализации объединяют и отправляют на стадию выделения сульфата аммония [c.208]

После смешения метакаолина с МаНСОз образуется алюмосиликат натрия, почти полностью переходяш,ий при кристаллизации во вращаюш,емся кристаллизаторе 7 в цеолит А. Вращение кристаллизатора улучшает обработку гранул и уменьшает опасность их слипания или старения. Через кристаллизатор циркулирует горячий щелочной раствор алюмината натрия. Температура процесса кристаллизации 95—100 °С. Далее гранулы промывают до значения pH отходящей воды около 11,5, выгружают в бункер-сушилку 8, где избыток воды стекает через сетчатое внутреннее днище, а цеолит высушивают, продувая горячий воздух или топочные газы. [c.172]

Зона осветления находит применение как в кристаллизаторах с циркулирующим раствором, так и с циркулирующей суспензией. Ее технологическое назначение — исключить попадание кристаллов, находящихся в аппарате, в область циркуляционного насоса (область интенсивного перемешивания). В этой зоне происходит диссипация крупномасштабных турбулентных пульсаций сплошной фазы, которые зарождаются в псевдоожиженном слое или в зоне циркуляции и вызывают унос кристаллов из аппарата. Первоначально происходит отделение наиболее крупных кристаллов, что приводит к образованию довольно четкой границы раздела на поверхности слоя. Затем раствор отделяется от наиболее мелких частиц, объемное содержание которых не превышает 0,01—0,005 [43]. В общем случае осветление тонкодисперсных крист- лизующихся суспензий сопровождается частичной коагуляцией кристаллов, что в значительной мере [c.57]

Если в циклической системе (рис. 168), содержащей зону нагрева А и зону охлаждения В, циркулирует раствор, в который в начальный момент соосаждения добавлен дисперсный осадок, то в зону А увлекаются кристаллы твердой фазы. Кристаллы, увлеченные в зону А, полностью растворяются, если геометрия зоны нагрева препятствует возвращению твердых частиц в кристаллизатор С и растворимость макрокомпонента увеличивается с ростом температуры. Тогда гомогенный раствор, который возвращается в сосуд С после охлаждения до температуры кристаллизатора, должен поддерживать перенасыщение раствора в сосуде С, обеспечивая рост кристаллов, не попавших в зону нагрева. При этом скорость роста кристаллов в сосуде С определится интенсивностью циркуляции раствора по контуру АВСА и разницей температур кристаллизатора и зоны нагрева, но не будет зависеть от степени дисперсности осадка и его склонности к созреванию. [c.362]

После смешения метакаолина с НаНСОз образуется алюмосиликат натрия, почти полностью переходящий при кристаллизации во вращающемся кристаллизаторе 7 в цеолит А. Вращение кристаллизатора улучшает обработку гран л и уменьшает опасность их слипания или срастания. Через кристаллизатор циркулирует горячий щелочной раствор алюмината натрия. Температура процесса кристаллизации 95—100 °С. Далее гранулы промывают до значения [c.192]

Кристаллизатор Кристалл может быть выполнен в трех видах, а именно охладительный (рис. 107), испарительный и вакуумный. Последние два вида описаны в соответствующих разделах (стр. 269 и 272). Для некоторых процессов было разработано более двадцати модификаций этих трех основных видов, но все кристаллизаторы, основанные на принципе первоначального процесса Джеремиассена, имеют одну общую черту— концентрированный раствор, непрерывно циркулирующий в кристаллизаторе, пересыщается в одной части кристаллизатора и подается в другую часть, где он постепенно превращается в массу растущих кристаллов. Следовательно, эти а плараты принадлежат к типу ристаллиза-торс , работающих по принципу циркулирующего раствора. [c.261]

Кристаллизаторы представляют собой резервуары, внутри которых имеются змеевики. В первом кристаллизаторе по змеевикам циркулирует вода. Предварительно охладившуюся в нем жидкость затем спускают во второй кристаллизатор, в котором по змеевикам циркулирует раствор хлористого кальция, охлаждаемый в специальной аммиачной холодильной машине. Раствор охлаждается до 2—3°. Операция охлаждения занимает около 6 час. По окончании охлаждения прекращают циркуляцию раствора СаС1.2 и содержимое кристаллизатора спускают в деревянный [c.299]

В кристаллизатор подается 2 м /ч питаюшего раствора на каждые 1000 м /ч (при нормальных условиях) проходящего через скруббер газа. Скорость циркуляции в системе 3,3 0 м 1сек (12 м 1ч). При прохождении через скруббер температура циркулирующего раствора повышается на 2—3°С и примерно на столько же градусов раствор охлаждается в кристаллизаторе. [c.135]

Семен [7] показал, что качество кристаллов, получаемых в аппаратах с циркулирующим раствором, можно улучшить, если применять вращение взвешенного слоя. Этот метод был запатентован Джеремис-сеном [8] в 1939 г. На практике, особенно при использовании крупногабаритных аппаратов, полностью классифицированный слой, вероятно, нико1да не получают. Все кристаллизаторы с циркуляцией раствора работают на полуклассифи-цированном слое (рис. 74) в нем поддерживается слабое вращательное движение. Кроме того, в цирку- лирующем растворе всегда присутствует некоторое количество мелких кристаллов. Эти отклонения от теоретического положения о полностью классифицированном слое позволяют получать большее количество крупных кристаллов, чем можно было бы ожидать. [c.156]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология