Пересыщение вакуум-кристаллизаторах

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]

В соответствии с указанными методами создания пересыщенного раствора различают три типа промыщленных кристаллизаторов 1 — с удалением части растворителя 2 — с охлаждением раствора 3— вакуум-кристаллизаторы. [c.312]

В настоящее время в псевдоожиженном слое начали осуществлять кристаллизацию из растворов и расплавов [335, 336]. На рис. XI-79 представлена схема вакуум-кристаллизатора с псевдоожиженным слоем кристаллов [335]. Горячий концентрированный раствор соли смешивается с циркулирующим маточным раствором и насосом И подается в вакуумный испаритель — сепаратор 7. Вследствие испарения раствор охлаждается и несколько пересыщается. По барометрической трубе 6 пересыщенный раствор поступает в кристаллизатор 1, где происходит рост ожижаемых раствором кристаллов, которые непрерывно отводятся снизу элеватором 3 в приемный бункер. Избыток маточного раствора отво-. ится через перелив 12. [c.486]

В вакуум-кристаллизаторах пересыщение раствора создается его охлаждением за счет интенсивного самоиспарения части растворителя. Поскольку вскипание раствора происходит в его объеме, а не на стенке аппарата, то инкрустаций образуется значительно меньше, чем при подводе теплоты через стенку. Вакуум-кристаллизаторы эксплуатируются в крупнотоннажных непрерывных производствах. Основной недостаток такого способа кристаллизации - малые размеры получаемых кристаллов (0,1-0,2 мм). [c.505]

Пересыщение достигается путем адиабатического испарения и охлаждения (например, вакуум-кристаллизатор). [c.592]

На рис. 1Х-26, Ь изображен вакуум-кристаллизатор, в котором состояние пересыщения достигается путем адиабатического понижения давления над горячим концентрированным раствором. Исходный раствор, поступающий в патрубок Т, непосредственно включают в циркуляционный поток, который является далее смесью растворов. Эта смесь мгновенно испаряется в испарителе А. Пересыщенный раствор, проходя через трубу В, взаимодействует с растущими кристаллами в зоне Е. Маточную жидкость отводят через патрубок N, а кристаллическую массу — через патрубок М. Образование центров кристаллизации в зоне Е может происходить за счет существующих в растворе кристаллов или в результате столкновения кристаллов друг с другом и со стенками сосуда. При непрерывном проведении процесса скорость образования центров кристаллизации должна соответствовать числу кристаллов, удаляемых в виде продукта. [c.598]

ВАКУУМ-КРИСТАЛЛИЗАТОР м. Кристаллизатор, пересыщение раствора в котором достигается за счёт охлаждения и одновременно концентрирования, происходящих вследствие испарения части растворителя при понижении давления. [c.66]

Очевидно, нужно поддерживать условия, цри которых скорость роста кристаллов значительно превышает скорость образования новых зародышей. Непрерывный процесс кристаллизации с получением крупных кристаллов проводят в вакуум-кристаллизаторах, в которых циркулирует пересыщенный хлоридом калия раствор. Под действием силы тяжести более крупные кристаллы оседают в нижней части аппарата, мелкие же продолжают циркулировать во взвешенном состоянии, пока не достигнут требуемых размеров, до 2—4 мм. Регулятором роста кристаллов служит правильный подбор скорости циркуляции. [c.171]

Инкрустирование поверхностей, наиболее интенсивное в зонах создания пересыщения, уменьшает коэффициент теплопередачи, нарушает нормальную работу аппаратуры. Для удаления отложений аппаратуру приходится периодически отключать для промывания в некоторых случаях, например, при кристаллизации хлористого калия в горизонтальных вакуум-кристаллизаторах, меж-промывочный пробег аппаратов составляет всего 6—8 ч. [c.12]

Раствор после обменного разложения подают из питающего бака 7 (в нем острым паром автоматически поддерживают температуру 100—105 °С) циркуляционным насосом 9 через сопло D = 40 мм) в низ циркуляционной трубы вакуум-кристаллизатора. Сопло и нижняя часть трубы действуют как струйный насос-эжектор. Благодаря смешению со значительным количеством уже охлажденного маточного раствора и интенсивной циркуляции уменьшается пересыщение раствора, что устраняет образование мелких кристаллов и инкрустацию внутренних поверхностей аппарата. Этим рассматриваемый аппарат выгодно отличается от [c.180]

В последнее время внедрены в промышленность несколько модифицированные циркуляционные вакуум-кристаллизаторы [395, 1173]. Они снабжены дополнительным циркуляционным контуром, увеличивающим степень смешения питающего и маточного раствора и тем самым снижающим пересыщение при кристаллизации, что полностью устраняет инкрустацию внутренних стенок сепаратора. Промышленный аппарат с габаритами (в м) сепаратора Ос — 1,6, Не = 1,5, циркуляционной трубы Ьт = 0,31, [c.181]

Отличительной особенностью вакуум-кристаллизатора типа Кристалл является то, что пересыщение в этом аппарате создается в зоне, отделенной от зоны кристаллизации. В аппаратах типа Кристалл можно получать, например, кристаллы хлористого натрия размером до 5 мм. [c.206]

Наибольшее пересыщение в вакуум-кристаллизаторах приходится на границу раздела жидкость — пар, поэтому именно здесь обычно и образуются кристаллические осадки. Кристаллы, оседающие на стенках аппарата и прочно удерживаемые на них, не вызывают серьезных эксплуатационных неудобств, поскольку при периодической вакуум-кристаллизации они растворяются следующей порцией раствора, а при непрерывной вакуум-кри-сталлизации они могут периодически удаляться со стенок кристаллизатора во время его остановок. [c.24]

Кристаллизация выпаркой. Если к вакуум-кристаллизатору подводить тепло извне, то такой аппарат становится выпарным кристаллизатором . Подводимое тепло (или большая его часть) обычно передается раствору через теплопередающую поверхность трубчатого кипятильника, в результате путем выпарки раствор концентрируется и создается пересыщение. Соли, обладающие пологими кривыми растворимости, получают выпаркой. Большинство солей, которые кристаллизуются охлаждением растворов в вакууме, можно более экономично получать в процессе выпаривания в вакууме. Если пар подвергается повторному сжатию, часть его можно возвращать обратно в греющую камеру. Правильный выбор степени сжатия и рабочих условий позволяет приблизить одноступенчатый вакуум-выпарной аппарат по эффективности к обычной двухступенчатой выпарной установке. [c.25]

Термин вакуум-кристаллизация правильно используется в тех случаях, когда одновременно происходит испарение и охлаждение питающего раствора при давлении ниже атмосферного и когда на испарение растворителя затрачивается физическое тепло питающего раствора и теплота кристаллизации. Следовательно, вакуум-кристаллизаторы выполняют роль как выпарных, так и охладительных аппаратов и пересыщение в них создается совместным охлаждением и концентрированием. [c.70]

В вакуум-кристаллизаторах или выпарных кристаллизаторах зона наиболее высокого пересыщения находится на поверхности кипения. Следовательно, кристаллические осадки вероятнее всего образуются именно здесь. Этот эффект наиболее характерен для растворов с большой температурной депрессией. В таких случаях для предупреждения осаждения кристаллов иногда полезно удалить изоляцию с верхней сферической крышки аппарата. В отсутствие изоляции часть сокового пара конденсируется и конденсат, стекая по стенкам аппарата, смывает образующийся осадок. [c.207]

Во всех рассмотренных типах конструкций циркуляционных кристаллизаторов редко удается получить кристаллы со средней крупностью > 1 мм. Поэтому в тех случаях. когда необходимо получить кристаллы со средним размером до 2—3 мм, применяют кристаллизаторы специальных конструкций. Особенностью таких кристаллизаторов является то, что кристаллы в них не циркулируют через зону создания пересыщения (вакуум-испаритель, холодильник и т. п.), а поддерживаются во взвешенном состоянии потоком маточного раствора в зоне роста (кристаллорастителе). [c.37]

Иногда в отдельную группу выделяют вакуум-кристаллизаторы, в которых пересыщение создается комбинацией двух методов охлаждением и удалением части растворителя. Однако количество испаряющегося растворителя сравнительно невелико и составляет обычно около 10% от его общего содержания в растворе, и основную роль в создании пересыщения играет все же охлаждение раствора при его адиабатическом испарении. Поэтому мы считаем наиболее целесообразным отнести вакуум-кристаллизаторы к группе аппаратов для изогидрической кристаллизации, выделив их описание в самостоятельный раздел. [c.153]

Вакуум-кристаллизаторы составляют большую группу аппаратов, в которых раствор охлаждается вследствие адиабатического испарения части растворителя. На испарение ншдкости расходуется физическое тепло раствора, который при этом охлаждается до температуры, соответствующей его температуре кипения при данном остаточном давлении. Количество испаряющегося растворителя сравнительно невелико (примерно 8—12% от общей массы раствора), поэтому основное значение в создании пересыщения имеет не концентрирование раствора, а его охлаждение в процессе самоиспарения . [c.194]

В вакуум-кристаллизаторах пересыщение создается за счет адиабатического испарения и охлаждения раствора, поступающего в аппарат при более высокой температуре, чем температура его кипения при имеющемся разрежении. Если раствор необходимо охладить до достаточно низких температур, для создания вакуума в кристаллизаторах обычно применяют пароструйные эжекторы. [c.94]

Для получения в вакуум-кристаллизаторах крупнокристаллического продукта необходимо [78] поддерживать высокую концентрацию кристаллов в суспензии и обеспечивать равномерную интенсивную циркуляцию суспензии во всем объеме кристаллизатора с подводом достаточной кристаллической поверхности в зону создания пересыщения. [c.95]

Изучены две технологические схемы получения фосфатов аммония из аммиака коксового газа. По первой схеме поглощение аммиака кислыми растворами фосфата аммония производится в абсорбере с тарелками провального типа получение пересыщенных растворов фосфата аммония и кристаллизация соли —в вакуум-кристаллизаторе со взвешенным слоем кристаллов (рис. УИ1-15). Вакуум-кристаллизатор состоит из подогревателя, вакуум-испарителя (сепаратора), заключенных в корпус, и циркуляционного насоса. В испарителе раствор концентрируется под вакуумом до заданной степени пересыщения, одновременно охлаждается и по циркуляционной трубе стекает в кристаллизатор, где фосфаты аммония кристаллизуются на поверхности растущих взвешенных частиц соли. Крупные частицы осаждаются в конусе кристаллизатора и отбираются воздушным эжектором для центрифугирования. Соковый пар вместе с выделившимся аммиаком конденсируется в холодильнике, образовавшаяся здесь аммиачная вода используется для разбавления исходной фосфорной кислоты. [c.261]

В вакуум-кристаллизаторах процесс кристаллизации осуществляют без подвода теплоты в результате адиабатического испарения части растворителя путем понижения давления, т.е. за счет самоиспарения. При этом на растворение испарителя расходуется физическая теплота самого раствора, что приводит к его охлаждению до температуры кипения при остаточном давлении. В этом случае пересыщение достигается вследствие как повышения концентрации раствора, так и за счет понижения температуры. Количество испаряющегося [c.543]

В аппаратах со взвещенным слоем, как и во всех вакуум-кристаллизаторах, наиболее опасными с точки зрения образования инкрустаций являются внутренние поверхности сепаратора, а также трубы 2, которые соприкасаются с максимально пересыщенным раствором. [c.546]

Вакуум-выпарной кристаллизатор с псевдоожиженным слоем кристаллов (рис. 23-12) применяют для кристаллизации растворов солей, растворимость которых мало изменяется с изменением температуры. В этих аппаратах удаление части растворителя происходит вследствие выпаривания раствора. Конструкции таких кристаллизаторов аналогичны конструкциям выпарных аппаратов. Исходный раствор поступает в циркуляционную трубу 3 и вместе с маточным раствором-в теплообменник 5, нагревается до кипения и попадает в расширительную часть трубы 7, где происходит интенсивное вскипание. Пересыщенный раствор затем по трубе [c.308]

При высоких степенях пересыщения раствора существует обратная зависимость, и получаются мелкие кристаллы (образование кристаллов опережает их рост). Поэтому на 1-й ступени кристаллизации размер кристаллов всегда меньше, чем на 2-й. На размер кристаллов оказывает влияние также длительность пребывания сырья в кристаллизаторе при более длительном — размер кристаллов увеличивается. Кроме того, средний размер кристаллов определяется также типом кристаллизационного оборудования, интенсивностью перемешивания раствора, температурным градиентом, вязкостью жидкой фазы и другими параметрами. Влияние этих факторов практически не изучено. Опыт промышленной эксплуатации показывает, что на 1-й ступени при применении скребковых кристаллизаторов средний размер кристаллов составляет 0,07-0,1мм. На 2-й ступени кристаллизации он больше и составляет 0,2 мм. В результате охлаждения исходной гомогенной смеси в кристаллизаторах получают две фазы жидкую и твердую, которые разделяют на специальных аппаратах. В производстве обычно используют центрифуги и в некоторых случаях вакуум-фильтры. [c.171]

Аппараты с псевдоожиженным слоем применяются также для изотермической кристаллизации как при атмосферном давлении, так и под вакуумом. В данном случае (рис. XV-7, б) в циркуляционный контур входит вместо холодильника трубчатый испаритель, обогреваемый паром, а корпус имеет сепарационное пространство для отделения вторичных паров. При каждом проходе через испаритель раствор несколько перегревается и при входе в корпус кристаллизатора происходит самоиспарение. Образующийся вторичный пар удаляется из сепарационного пространства, а пересыщенный раствор проходит через слой сформировавшихся кристаллов, обусловливая их рост. [c.698]

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]

Отличительная особенность этих аппаратов состоит в том, что благодаря интенсивной циркуляции горячий питающий раствор предварительно смещивается с уже охлажденным маточным раствором. В результате такого смешения температура раствора становится всего лишь на несколько градусов выше температуры кипения при данном вакууме и при самоиспарении раствора в нем возникает сравнительно небольшое пересыщение. Причем при выходе суспензди из циркуляционной трубы и движении ее вниз кристаллы классифицируются наиболее крупные отводятся, а кристаллы меньших размеров вновь засасываются в циркуляш -онную трубу и, многократно проходя через зону пересыщения, увеличиваются в размерах. Очевидные преимущества циркуляционных вакуум-кристаллизаторов позволяют считать их наиболее перспективными для химической технологии [1]. Это подтверждается и тем фактом, что в настоящее время предложено много различных вариантов этих аппаратов [1, 28-36 J. [c.177]

Технологическая схема вакуум-кристаллизатора непрерывного действия в соответствии с изложенными представлениями о процессе уваривания сахарных суспензий представлена на рис. 110. Сущность схемы состоит в том, что идущий на варку суспензии сахарный раствор разделяется на два потока, причем первый из них с расходом Су и концентрацией СВ идет на непрерывное образование такого раствора, в котором путем испарения части воды создавалась бы оптимальная степень пересыщения, необходимая для зарождения в нем кристаллов сахара пщимaльнo возлюжного размера [c.193]

Аппарат работает следующим образом. Через патрубки 7 и 11 в аппарате создается требуемое разрежение, при этом задвижка 26 закрыта и выгрузочное устройство отключено. Сахарный раствор из сборника двумя потоками направляется в аппарат и заполняет камеры 2, 4 и 5. В камеру 20 подают нар, сгущают раствор до пробы , заводят кристаллы и уваривают до заданной плотности, как в обычном вакуум-кристаллизаторе. Затем включают пар в греющую камеру 9, сгущают раствор до заданной плотности и начинают подачу через патрубок 10 в ка1меру 2. Благодаря расположению патрубка 10 и трубы 14 в разных концах камеры 2 раствор проходит по окружности всю камеру и после достижения заданной плотности по трубе 12 заполняет камеру 3. После покрытия раствором поверхности 13 включают пар, доводят сироп до заданного пересыщения, [c.197]

В вакуум-кристаллизаторах пересыщение раствора создается его охлаждением при интенсивном самонспаренпи и удалении части растворителя. Вакуум-кристаллизация используется для [c.186]

Кристаллизатор со струйньм насосом (см. рис. 14.2.6.6) оишчается от вакуум-кристаллизатора (см. рис. 14.2.6.4) тем, что питающий раствор подается через струйный насос, сопло которого смонтировано на конце питающего штуцера, а камерой смешения служит нижняя часть циркуляционной трубы. При использовании струйных насосов степень смешения yвeJшчивaeт я до 15-18, уменьшая тем самым пересыщение при кристаллизации и, следовательно, вероятность инкрустации. [c.355]

Особенностью вакуум-кристаллизатора типа Кристалл является то, что пересыщение в этом аппарате создается в зоне, отделенной от зоны кристаллизации. Образующиеся кристаллы вследствие циркуляции раствора поддерживаются во взвещен-ном состоянии, это создает идеальные условия для их роста. В таком аппарате непрерывного действия можно получать крупные и однородные по размеру кристаллы. [c.96]

Особенность растворов содопоташного производства — их склонность к сильному пенообразованию, особенно под пониженным давлением. Опыт работы показывает, что раствор не вспенивается при испарении воды из тонкой его пленки. Поэтому конструктивно вакуум-кристаллизатор состоит из двух узлов — вакуум-испарителя и кристаллорастителя. В вакуум-испарителе раствор охлаждается в тонкой пленке охлажденный раствор поступает в кристаллорас-титель, где снимается пересыщение по кристаллизуемому веществу и происходит зарождение и рост кристаллов. [c.104]

Для очень малых потоков, как указывалось выше, целесообразно применять кристаллизаторы периодического действия. Для средних по величине (до 20 щ/ч) потоков исходного раствора, в котором пересыщение создается за счет его охлаждения, применяются или прямоточные кристаллизаторы, или однокорпусные вакуум-кри-сталлизаторы, а при больших потоках (>20 /п/ч) наиболее целесообразно применение многоступенчатых вакуум-кристаллизаторов. [c.44]

В промышленных условиях нитрат бария получают взаимодействием сернистого бария с азотной кислотой или обменным разложением солей бария и нитратов [1 ]. В первом случае пересыщенные растворы нитрата бария получают упариванием. Из них нитрат бария кристаллизуется в вакуум-кристаллизаторах. По второму способу раствор хлористого бария при 80—90 °С обрабатывают нитратом натрия. Затем полученный раствор охлаждают до 30—35 °С и осаждают из него азотнокислый барий. Очистка нитрата бария от примесей производится перекристаллизацией. Для конверсии солей бария могут быть использованы и другие нитраты. При расчете параметров кристаллизации Ва(МОз)а необходимо учитывать влияние Na l или других солей, на фоне которых идет кристаллизация нитрата бария, на его растворимость. Это позволит правильно определить степень пересыщения, а следовательно, учесть его влияние на формирование осадка. [c.241]

По данным итальянских ученых выход сахара из сорго составлял 46 %. Стебли сорго измельчали до кусочков размером не более 10 мм, экстрагировали сахара и сопутствующие водорастворимые вещества горячей водой с температурой 60—65 С. Кусочки повторно измельчали и прессовали. Осаждение несахаров лимонной кислотой и известью, путем двойного сатурирования соков не давало хороших результатов. Поэтому сок очищали на дефекосатурации при 50 С и pH 7,5. Фильтрованный сок сгущали в выпарном аппарате до 70 % сухих веществ при 115—118°С. Утфель уваривали в вакуум-аппарате и выдерживали его в мешалке-кристаллизаторе при температуре, обеспечивающей равномерный рост кристаллов сахарозы (пересыщение 1,1—1,3). Затем утфель центрифугировали, кристаллы са-. хара промывали, высушивали. Остающуюся в патоке сахарозу и редуцирующие сахара целесообразно сбраживать и получать этиловый спирт. [c.159]

Комплексная соль Л(-1-)-пантолактона и Ь(-1-)-треоамина. В реактор 47, снабженный прямым холодильником, загружают из сборника 34 пан-толактон-рацемат, растворяют его в воде, добавляют из мерника 48 42%-ный раствор едкого натра. Раствор перемешивают 1 ч при температуре 70—С (pH 7,0). Затем из сборника 41 прибавляют сернокислую соль Ь(+)-треоамина, нагревают реакционную массу 3 ч и раствор выпаривают до состояния густой, но подвижной массы, приливают из мерника 49 спирт из расчета получения пересыщенного раствора и перемешивают. Выпавший в осадок сернокислый натрий отфильтровывают на нутч-фильтре 50. Фильтрат сливают в кристаллизатор 51, где выкристаллизовывают комплексную соль правовращающего пантолактона и Ь(+)-треоамина при температуре 2—4° С. В центрифуге 52 отфуговывают кристаллы, высушивают в вакуум-сушилке 53 и собирают в приемнике 55. Маточный раствор поступает в сборник 54. Выход 82,2%, температура плавления 135,5—136,3° С (из спирта) [а]д = +24,5° (с=2%, вода). [c.148]