DE1519819A1 - Crystallization process - Google Patents
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Description
PATENTANWÄLTE . .4P1QQ1QPATENT LAWYERS. .4P 1 QQ 1 Q
DR.-ING. H. FINCKE IO ΙϋΟ Ιί3 9 München s,DR.-ING. H. FINCKE IO ΙϋΟ Ιί3 9 Munich s,
DtPL.-ING. H. BOHR Mütlerstraße 31 : ZQl.DtPL.-ING. H. BOHR Mütlerstrasse 31: ZQl.
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Fern ruf: 22 49 41Telephone: 22 49 41
Happe; 20640
Case: H„18547Bite; 20640
Case: H "18547
Beschreibung eum Patentgesuoh derdescription eum patent grant
IMPBRIAI. CHBMICAIi INDUSTRIES LtMIaJBDn London0 3oW„1IMPBRIAI. CHBMICAIi INDUSTRIES LtMIaJBD n London 0 3oW “1
betreffend;concerning;
11 Kr iö tall isati onsverfahren" Priorität! 20, Juli 1965 und 11, Juli 1966, Grosabritannien 11 Crystalization Proceedings "Priority! July 20, 1965 and July 11, 1966, Great Britain
Die Erfindung betrifft KristallisationsverfehrenThe invention relates to crystallization processes
wurde bereits Yorgesohlagen» bei der Abtrennung einer kristall!eier&aren Komponente aus einem Beschiekungamaterial durch starkes Abkühlen desselben,, wobei eine Aufschlämmung aus der Komponente und ihrer Mutterlauge gewonnen wird und anschliessend die Aufschlämmung zur Abtrennung der Komponente filtriert wird0 einen pulsierenden Druck auf das behandelte Material auszuüben j, um die Bewegung der Aufschlämmung durch Apparatur as« erleichtern und die Filtration zu steuern«Yorgesohlagen was already used in the separation of a crystalline egg and arene component from a coating material by means of vigorous cooling of the same, whereby a slurry is obtained from the component and its mother liquor and then the slurry is filtered to separate the component 0 a pulsating pressure on the treated material to exercise j to facilitate the movement of the slurry through apparatus as "and to control the filtration"
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Die Erfindung spoilt ein ICristallisationsYerfahren zur Verfügung, bei welchem die öröasa der erhaltenen Kristalle erhöht und damit dia !filtration der Aufschlämmung erleichtert wird« während eine Resonanz und die Bildung von stehenden Druckwellen in dem behandelten Material ermöglicht wird, so dass eine wirksame Bewegung der Aufschlämmung ermöglicht wirdThe invention spoils a crystallization process in which the öröasa of the crystals obtained increases and thus facilitates dia! Filtration of the slurry becomes «while allowing a resonance and the formation of standing pressure waves in the treated material, so that efficient movement of the slurry is allowed
Erfindungsgamä33 wird eine Apparatur zur Abtrennung einer kristallisierbaren Komponente aus einem Besohickungematerial durch starkes Abkühlen geschaffen» die ausInvention game 33 is an apparatus for the separation of a crystallizable component from a loading material created by strong cooling »the off
a) einem Rückschlagventil, durch welches das Beschickungsmaterial eingeführt werden kann, a) a check valve through which the feed material can be introduced,
b} einer Abküolunge- oder Abschreckvorrichtung für das aus dem angegebenen Ventil kommende Sesehlakungsmaterial zur Bildung einer Aufschlämmung0 b} a cooling or quenching device for the seehlaking material coming out of the specified valve to form a slurry 0
ο) einer Vorrichtung zur Recyoliaierung des Beschickungsmaterials -ffη dem Auslassende der AbkühlungsTorrichtung ssu ihrem BinXaBOGiFJör die sich wenigstens aus einem Rohr und Im»pe9 die sum Antrieb des recyclisierten Materialsο) a device for recycling the feed material -ffη the outlet end of the cooling device ssu its BinXaBOGiFJör which consists of at least one tube and impeller 9 the sum drive of the recycled material
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das Rohr geeignet 1st-s zusammensetzt, wobei in di<a* afes; Forriehtung die Ton dem reoyclisierten Bööohiokungsmaterial surückgelegte Entfernung ungefähr die gleiche wie die Entfernung, die das Besohiokungsmaterialthe pipe suitable 1st- s composed, wherein in di <a * AFES; The distance traveled by the reocyclized booohiocing material is approximately the same as the distance that the booing material takes
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auf seinem Weg von dem Punkt, au welchem es recyelisiert wird» bis zu jenem Punkt,, von welchem es recyclisiert wirdς 'zurücklegtοon its way from the point at which it recycles is "up to the point" from which it is recycled is put back o
d) einer Filtrationavorrichtungo welcher das in der AbkÜh= lungsvorrichtung unter Bildung, einer Aufschlämmung abgekühlte Beschickungsmaterial zugeführt wird, und d) a filtration device o which the one in the abbreviation = processing device to form, a slurry cooled feed material is fed, and
e) einer Vorrichtung zur Ausübung eines pulsierenden Druckes auf das behandelte Materialp die in der Lage ietc einen pulsierenden Druck mit einer Frequenz zu erzeugen? die eine Resonanz und die Bildung von stehenden Wellen in den behandelten Material zwischen der einen pulsierenden Druck erzeugenden Torrichtung und dem Rückschlagventil ermöglichtr besteht o.e) a device for applying a pulsating pressure to the treated material p are able c iet a pulsating pressure having a frequency to generate? which enables a resonance and the formation of standing waves in the treated material between the gate direction generating a pulsating pressure and the check valve r consists o.
Die Apparatur kann zur Durchführung eines Verfahrens verwendet werden, bei welchem eine kristallisierbare Komponente aus eine»; Beschickungsmaterial, durch starkes Abkühlen abgetrennt wird; dieses Verfahrjen besteht darin, dass das Beschickungematerial durch ein Rückschlagventil einer Abkühlungsvorrichtuni; zuge~ führt wird„ in welcher daß Material unter Bildung einer Aufschlämmung stark abgekühlt wird? ein Teil des Beschickungsmaterials tfon dem Auslassende der Abkühlungsvorrichtung zu ihrem Einlassende geführt wird» wobei der zurückgelegte Weg in sei« ner Länge gleich der in der Abkühlungsvorrichtung eurüokgeleg ten Entfernung ist» die Mutterlauge von der Aufechlämmung ab-The apparatus can be used to carry out a method be, in which a crystallizable component from a »; Charge material, separated by rapid cooling; this process consists in that the feed material through a check valve of a cooling device; added ~ leads to "in which that material is strongly cooled to form a slurry?" a portion of the feed material from the outlet end of the cooler to its Entrance end is guided »with the distance covered being in« ner length equal to that in the cooling device eurüokleger The first distance is »the mother liquor is removed from the slurry-
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getrennt wirdf auf das au behandelnde Material ein pulsierender Druck mit einer Frequenz ausgeübt wird, die Keaonarus und die Bildung von stehenden Druckwallen in dem Material but Folge hat« und die kristall!Bierbare Komponente gesammelt wird«separately f a pulsating pressure is exerted on the material to be treated with a frequency that Keaonarus and the formation of standing pressure waves in the material but the result «and the crystal!
Sie Abkühlungsvorrichtung kann beispielsweise aus einem oder mehreren mit Abkratsvorrichtungen versehenen« in herkömmlicher Weise ausgelegten Oberflaehenktthlern bestehendYou cooling device can, for example, from one or consisting of several surface heaters provided with scraping devices in a conventional manner
Die Vorrichtung eur Recyclieierung des Besohiokungsmaterials von dem Auslassende der Abkühlungsvorrichtung eu ihrem Einlassende kann gegebenenfalls eines oder mehrere Ventile enthalten«The device for recycling the polluting material from the outlet end of the cooling device eu its inlet end may optionally contain one or more valves «
Vorzugsweise sollte das Filter aus einem permeablen Rohr be« Btehenp durch welches die Kristalle in axialer Weise austreten können; die einen pulsierenden Druck erzeugende Vorrichtung oolite an der Seite des Filters angebracht sein» die gegenüber dem Rückschlagventil abseits liegt· Das permeable Rohr besteht normalerweise aus einem Metall, welches von Lochern durchsetzt ist; normalerweise ist es von einem Ketallgefleoht umgeben« Eb ist ferner vorzuziahen, dass die Kristalle nach'dem Passieren eines vorstehend beschriebenen Filters eine Rückflueezone durchwandern, in welcher sie mit einer Flüssigkeit aus ge~ sohmolBenen Kristallen gewaschen werden* bis sie eine Erhitzung^ Vorrichtung erreich#nfin welcher sie selbst geaohmoleen werden, wobei dit erhalten* Flüssigkeit das gereinigte Produkt dar- . •ttllt*The filter should preferably consist of a permeable tube through which the crystals can exit in an axial manner; the pulsating pressure-generating device oolite must be attached to the side of the filter opposite the check valve. It is normally surrounded by a metal braid. It is also preferable that the crystals, after passing through a filter described above, pass through a reflux zone in which they are washed with a liquid of molten crystals until they reach a level of heating. n f in which they themselves are geaohmoleen, where dit get * liquid represents the purified product. • ttllt *
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Dieser Teil de.;? Apparatur kann .daher aus einem vertikalen Rohr, durch, welches die Anfschlänsmung in_ absteigender. Rieh» tung geleitet wird? wobei eich der obere Teil dee Rohres aus einer durchlöcherten Stelle ausaauBenae-tat» um den Austritt "?o? Flüssigkeit zu ermöglichen« während öle Kristalle in dem Roh:? verbleiben;, einer Erhitzungsvorrichtimg in dem unteren Teil des Rohreg und einer einen pulsierenden Brück erzeugenden Vor richtung unterhalb des Erhitzers bestehen» Bei der Verfahren durchführung paseiert ein grosser Seil der Mutterlauge der Aufschlämmung die Filterwände; aine geschmolzene Flüssigkeit von unterhalb des Erhitzers wird in periodischer Weise durcb die Pulsierungsvorriehtung vorwärts getrieben« wobei sie an der Erhitzungsvorrichtung vorbeifliess-t und die Kristalle wäsoh.tfi die sißh gwiaohen dem Filter und dem BrhitzerThis part de.;? Apparatus can .therefore consist of a vertical pipe, through which the initial threading is descending. Righteousness is directed? The upper part of the tube is made of a perforated point "to allow the exit""o" liquid "while oils crystals remain in the tube, a heating device in the lower part of the tube and a pulsating bridge "When the process is carried out, a large rope of the mother liquor of the slurry passes the filter walls; a molten liquid from below the heater is periodically propelled forward through the pulsation device", flowing past the heating device and the crystals wäsoh.t the filter and the Brhitzer fi the sißh gwiaohen
Die Vorrichtung aur Irzeugung des pulsierenden Druckes kann aus einem Kolbon bestehen, der sich ±n einem Sylinder hin- νκ· herbewegteThe apparatus aur Irzeugung of the pulsating pressure can consist of a KOLBON extending ± n · a Sylinder back νκ herbewegte
BisBrfindung tst besonders für eine- durch stark© Abkühlung .erfolgende Abteeratung Yon p-Xylol .bxh:s Mischungen geeignet» Λ-Χ-p-Xjlol (vorssugBVe.lee als Hauptmenge-c beispielsweise wenigei-ä 65 SeWeSS) und wenigstens ein isomere ο ■ Xylol und/oder Äthyl=- enthaäton»BisBrfindung tst particularly for one- .erfolgende by strongly cooling © Abteeratung Yon p-xylene .bxh: s mixtures suitable »Λ-Χ -p-Xjlol (vorssugBVe.lee as Hauptmenge- c example wenigei-a SeWeSS 65) and at least one isomeric ο ■ xylene and / or ethyl = - enthaäton »
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Bine besondere SOifm der vorliegenden Erfindung wird nach stehend näherA particular aspect of the present invention is disclosed in accordance with standing closer
Bin Beschickungs-ftüefcschlagventil (1) lot mit einem im wesentlichen horizontalen Rohr (2) mit einer Länge von 15,0 m (50 feet) und einem Durchmesser von 203 ran (8 inches) verbunden» welches seinerseits mit vier mit inneren Abkratzvorrichtunken versehenen Oberfläehenleühlern (3) mit einer Länge von 7,8 m (26 feet) und einem Durchmesser von 152 mm (6 inches)» die in Serie schalltet und parallel «ueinander angeordnet sind, verbunden ist» Von dem Auslass des vierten Kühlers führt ein spiralenartiges Rtseyclisierungsrohr (6) mit einer I&nge von ungefähr 30 m (10Ö fest) und einem Durchmesser von 50 mm (2 inches) ssu dem Einlass des ersten Kühlers? wobei eine Pum» pe (4) in dem Rohr zwischengeschaltet iett um den zur HeeyeIiei er USLg d@9 abgeschreckten Besohickungematerials erforderliches. Druck su liefern..A feed check valve (1) is connected to a substantially horizontal pipe (2) 15.0 m (50 feet) long and 203 mm (8 inches) in diameter, which in turn has four internal scraper surface gauges (3) with a length of 7.8 m (26 feet) and a diameter of 152 mm (6 inches) "which are connected in series and parallel" are "connected" from the outlet of the fourth cooler to a spiral-type recycling pipe (6) with a length of about 30 m (10Ö fixed) and a diameter of 50 mm (2 inches) to the inlet of the first cooler ? wherein a Pum »pe interposed in the tube (4) t iet to the quenched to HeeyeIiei he USLg d @ 9 Besohickungematerials required. Pressure su supply ..
Ein waitsres kurssos Rohr (?) mit einem Durchmesser von ungefähr 152 mm (6 inehes) führt von dem Ablassende des vierten Kühlers au einem Itonifiehen Oberteil (8) einer 8äule (9)s wo« bei sieh dieser Teil von einem Durchmesser von 152 mm (6 inches! am.Seheltelpunkt ;su einem Durchmesser von 559 mm (22 inehes) an seiner Basis eirweiteriSj die mit dem zylindrischen Rest der Siuls verbunden lot· Der Teil (10) der Säule, die sieh an denA waitsres kurssos pipe (?) About 152 mm (6 inches) in diameter leads from the outlet end of the fourth radiator to an itonifiehen top (8) of an 8-column (9) s where you see this part 152 mm in diameter (6 inches ! At the holy point; su a diameter of 559 mm (22 inehes) at its base eirweiteriSj the solder connected to the cylindrical remainder of the sule · The part (10) of the column which see the
f&lX (8) anschliesst» ist ein einfacher mit einem Bupelimueefir von 559 aim (<!2 inches) j 5!»9 mm f & lX (8) is a simple one with a bupelimueefir of 559 aim (<! 2 inches) j 5! »9 mm
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(22 inches) darunter Bind die Säulenwände durchlöchert und mit einem Metallgeflecht umgeben, um einen Filterabschnitt (11) su bilden; unterhalb dieses Abschnittes Bind die Säulenwände wieder verschlossene An dem Boden der Säule ist ein Heizelement (12) angebracht, welches gegen das Gewicht des Säuleninhalt β durch eine Stutsplatte (13) geschützt ist» die eich unterhalb des Heizelementes befindet» Sin Mantelex-hitzer (5) ist ebenfalls vorgesehen» Bin Ende eines Zylinders (14)» der einen sich iiin- und herbewegenden Kolben (15) enthält» ist mit der Säule unterhalb der Erhitzungsvorrichinmg verbunden. Die Gesamtlängο dieser Säule beträgt 2,7 m (9 feet)»(22 inches) underneath tie the column walls holed and surrounded with a metal mesh to a filter section (11) form su; below this section, tie the column walls closed again. At the bottom of the column is a heating element (12) attached, which is protected against the weight of the column contents β by a support plate (13) »die eich below the heating element is »Sin Mantelex-Hitzer (5) is also provided »at the end of a cylinder (14)» the contains a reciprocating piston (15) is with connected to the column below the heating device. the Total length o this column is 2.7 m (9 feet) »
Bei der Verfahrensdurchftihrung wird ein Beschickungematerial unter Bildung einer Aufschlämmung abgekühlt ι indem es durch ein Rückschlagventil (1) und das Rohr (2) zu den Kühlern (3) geleitet wird; ein Teil dieses Besehickungsmaterials wird zu dem Einlassende des ersten Kühlere recyolisiert, während der Rest den oberen Ende der Säule (9) zugeleitet wird» Bei dem Eintritt in die Säule tritt ein Flttssigkeitsverlust auf„ und zwar 5.tfolge eines Abflusses in und aus dem Filterabsohnitt (U wobei die Aufschlämmung auf schnalle Weise eine hauptsächlich feste Hasse wird» Der Kolben (15) in dem Zylinder (H)» der mit der Häule unterhalb cies Erhitzers verbunden ist, wird mit 240 Fakten pro Hinute hin- vnd herbewegt„ eo dass auf diese Weieo 240 Impulse pro Minute auf die Aufschlämmung und muf die zu bjhandelnde FlÜssigktit ausgeübt! werden· Während der Aus»In performing the process, a feed material is used cooled to form a slurry by passing it through a check valve (1) and the pipe (2) is passed to the coolers (3); a part of this collection material becomes recycled to the inlet end of the first cooler, during the The remainder is fed to the upper end of the column (9) »At the When entering the column, there is a loss of liquid and 5th result of an outflow in and out of the filter section (U the slurry buckling one mainly firm hatred becomes »the piston (15) in the cylinder (H)» the one with the column below the heater is connected to 240 facts per minute moved back and forth “eo that on this one Weieo apply 240 pulses per minute to the slurry and must use the Liquid to be treated exercised! are · During the off »
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übung eines jeden Impulses wird die Flüssigkeit an dem Erhitzer (12) vorbaibewegt,» wobei sie die feste Substanz oberhalb dee Erhitzers wäscht und die Flüssigkeit in Kontakt mit den Kristallen in der Filterzone (11) verdrängt» welche die Wände der Säule passiert und als Mutterlaugen-Strom abgesogen wird. Bei der Rückwärtsbewegung dee Kolbens durchströmt frisches Beschickungematerial das EUckschlagventil (1)P ausserdem wird eine frisch» Aufschlämmung in die Säule (9) eingeführteWith each pulse, the liquid is moved in front of the heater (12), "washing the solid substance above the heater and displacing the liquid in contact with the crystals in the filter zone (11)" which passes the walls of the column and acts as mother liquors -Current is drawn off. When the piston moves backwards, fresh feed material flows through the check valve (1) P and a fresh slurry is introduced into the column (9)
Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Systems hat sich herausgestellt» dass eine ausreichende Resonanz zwischen der konischen Spitze der Säule und dem Rückschlagventil auftritt, welche die freie Bewegung der Aufschlämmung durch diesen Abschnitt der Apparatur ermöglicht! es besteht eine geringe Neigung« dass der Pulsiertmgseffekt in der Säule duroh einen Dämpfungseffekt aus dem vorangehenden Toil der Apparatur auf ge hoben wird· Da die Puloierungßfrequens; vergleichsweise niedrig ist und die (Irena schicht zwischen den halbfesten Bestandteilen und der Aufschlärimung in dem konischen Teil der Säule als Barriere wirkt» welche die Apparatur in dieser Hinsicht aufteilt» wird innerhalb der Säule selbst kein bedeutender Reao« nanzeffekt erzielt» Die Apparatur ist besonders zur. Abtrennung von p~Xylöl aus Mischungen, die 70 Gew.# p-Xylol enthalten, wobei der Haet aus o<~ und m Xylol und Äthy!benzol besteht, ge eignet«Using the system described above, has pointed out »that there is sufficient resonance between the conical tip of the column and the check valve, which allows the slurry to move freely through this section the apparatus allows! there is little tendency for the pulsing effect in the column to interfere Damping effect from the preceding toilet of the apparatus on ge is raised · Since the Puloierungßfrequens; comparatively low and the (Irena layer between the semi-solid components and the slurry in the conical part of the column as Barrier acts »which divides the apparatus in this respect» does not become a significant reao within the column itself « nanze effect achieved »The apparatus is particularly suitable for. separation of p ~ xylene from mixtures containing 70% by weight of p-xylene, where the skin consists of o <~ and m xylene and ethy! benzene, ge suitable «
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