HU210615B - Open-macroporous crystall and method and equipment for its production - Google Patents
Open-macroporous crystall and method and equipment for its production Download PDFInfo
- Publication number
- HU210615B HU210615B HU9201070A HU9201070A HU210615B HU 210615 B HU210615 B HU 210615B HU 9201070 A HU9201070 A HU 9201070A HU 9201070 A HU9201070 A HU 9201070A HU 210615 B HU210615 B HU 210615B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- gas
- solution
- march
- priority
- optionally
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
A találmány tárgya nyitott makropórusos, egyedi kristály, valamint eljárás és berendezés előállítására. A kristály jellemző, előnyösen izometrikus szemcsemérete 50 gm-néhány milliméter, jellemző pórusátmérője kisebb mint 200 gm, előnyösen ΙΙΟ gm, a pórusok a kristály 5-50 %-át teszik ki. Az eljárás kisózószer gőz abszorbeáltatása az oldatban, mely felületaktív hatású anyagot is tartalmaz- hat, majd kristályosítás a kisózószer gőz és az oldat érintkezési felület megújításával. A szakaszos vagy folyamatos üzemű berendezés oldattartályból (1), kristályosítóból (8), gáztelítőbői (25) és kívánt esetben gázelőmelegítőből (29) áll. A kristályosítónak (8) előnyösen a berendezést egy beállított túltelítésnél be-, egy más túl telítésnél kikapcsoló túltelítés ellenőrző és szabályozó szerve (13) van. /í. obra HU 210 615 A A leírás terjedelme: 8 oldal (ezen belül 1 lap ábra)The present invention relates to an open macroporous, single crystal, and to a method and apparatus. The crystal has a typical, preferably isometric, particle size of 50 gm to several millimeters, with a typical pore diameter of less than 200 gm, preferably ΙΙΟ gm, with pores accounting for 5-50% of the crystal. The process involves absorbing vapor in the solution, which may also contain a surfactant, and then crystallizing by renewing the steam and solution interface of the salting agent. The batch or continuous operation device consists of a solution tank (1), a crystallizer (8), a gasifier (25) and, if desired, a gas heater (29). Preferably, the crystallizer (8) has a control and regulating means (13) for the over-saturation of the device at a set over-saturation, or for another over-saturation. / L. obra HU 210 615 A Scope of the description: 8 pages (including 1 sheet)
Description
A találmány tárgya nyitott makropórusos, egyedi kristály valamint eljárás és berendezés előállítására.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an open macroporous single crystal and to a process and apparatus for making it.
Ismeretes, hogy túltelített oldatból kristályosítással kristályelegy nyerhető, amelyben vegyesen található hibátlan, pórusos-üreges és zárványos, egyedi kristály. J. W. Mullin: Crystallization (Butterworths, London, 1972, II. Kiadás) c. könyvének 213-216. oldalán megállapítja, hogy a vizes oldatból nőtt egyedi kristály folyadékzárvány tartalma 0,5%-ot érhet el. Feltehetően hasonló érték körül mozoghat a pórustérfogat elérhető értéke is.It is known that a supersaturated solution can be obtained by crystallization from a crystalline mixture having a mixture of flawless, porous-hollow and inclusions unique crystals. J. W. Mullin, Crystallization (Butterworths, London, 1972, 2nd edition) c. 213-216 of his book. The individual crystal contained in the aqueous solution can contain 0.5% of the liquid inclusion content. Presumably, the available value of pore volume may move around a similar value.
Ismeretes, hogy az egyedi kristály nagy túltelítésnél szabályosan növekszik egy, az anyagi minőségtől függő, kritikus - 50-100 μιη - nagyságig. A kritikus méretnek megfelelő túl telítési tartománynál kisebb túltelítési tartományban, nagy kristálynövekedési sebességgel tovább növekedve hibák lépnek fel: pórus, üreg képződik, mely a további kristálynövekedés során bezáródhat: zárvány képződik.It is known that individual crystals grow regularly to a critical size of 50-100 μιη depending on material quality at high supersaturation. Errors occur in the supersaturation range below the critical size over the saturation range and at high crystal growth rates: a pore, a cavity is formed which can be closed during further crystal growth: an inclusion is formed.
Ismeretes kristályosító eljárás a buborék- vagy habrétegű kristályosítás. Ennél gázt buborékoltatnak át az oldat oszlopon és a kiváló hő- és anyagátadási viszonyok következtében a kristályképződést hűtéses vagy folyadék kisózásos túltelítéssel idézik elő. Kiváló a gázbuborékok keverő hatása az oldatra és a benne keletkező kristályokra. A kristályok kiválasztása a túltelítési határ közelében, kis túltelítési tartományban történik.A known crystallization process is bubble or foam crystallization. In this case, gas is bubbled through the solution column and, due to its excellent heat and mass transfer conditions, crystallization is induced by cooling or salt-supersaturation. The gas bubbles have an excellent mixing effect on the solution and on the crystals formed in it. The crystals are selected near the supersaturation limit in a small supersaturation range.
A buborék- vagy habrétegű kristályosító álló hengeres berendezés, melyben hőcserélő csőkígyó van vagy a henger falán keresztül jön létre a hőcsere. A buborék- vagy habréteget létrehozó gázt a berendezés alján vezetik be.A bubble or foam crystallizer is a stationary cylindrical apparatus having a heat exchanger tube or exchanging heat through the cylinder wall. The bubble or foam forming gas is introduced at the bottom of the unit.
Nagy kristályok előállítására a hengeres berendezés közepén csövet helyeznek el, amely alatt történik a gáz fő tömegének bevezetése. így a buborékok a belső csőben haladnak felfelé, magukkal viszik a folyadékot és a berendezés alján lévő kis kristályokat. Az oldat a benne lévő növekvő kristályokkal a középső cső felső végén kijutva a berendezést alkotó henger felső, elkülönített részébe kerül, ahonnan csigaszerkezettel elviszik a nagy kristályokat, a kis kristályokat tartalmazó oldatot visszavezetik a hengeres berendezés alsó részébe.To produce large crystals, a tube is placed in the center of the cylindrical apparatus under which the main mass of gas is introduced. Thus, the bubbles travel upward in the inner tube, carrying the liquid and the small crystals on the bottom of the apparatus. The solution, with the rising crystals in it, passes through the upper end of the middle tube to the upper, discrete portion of the cylinder forming the apparatus, from where the large crystals are transported by a worm structure to the lower portion of the cylindrical apparatus.
Erősen habosodó oldat esetén a buborék- vagy habrétegű kristályosítást középen szita válaszfallal ellátott berendezésben végzik. Az egyik térben jön létre a hab, amely nem jut át a másik térbe, míg az oldat viszonylag könnyen átjut, és ott a kristályok kiválnak.In the case of a highly foaming solution, the bubble or foam crystallization is carried out in the center in a sieve partitioning apparatus. In one space, foam is formed which does not pass into the other space, while the solution passes relatively easily and crystals precipitate there.
Az ismeretes kristályosítási eljárásoknál az egyedi kristályokban pórus vagy zárvány megjelenése nem kívánatos, mivel a termék tisztaságát, homogenitását veszélyezteti. Ezért a jelenséget elkerülik: különösen a kezdeti szakaszban csak kis kristálynövekedési sebességet engednek meg, vagy nagyszámú kristálymagot képeznek, illetve adagolnak be.In the known crystallization processes, the appearance of pores or inclusions in the individual crystals is undesirable because it compromises the purity and homogeneity of the product. Therefore, this phenomenon is avoided: especially at the initial stage, only a small crystal growth rate is allowed, or a large number of crystal nuclei are formed or introduced.
Ismeretesek eljárások makropórusos kristályhalmazok előállítására, amelyeknél a pórus a halmazt alkotó kristályok között jön létre. Pl. két fém elegykristályából álló kristályhalmaz/ok/ból az egyik fém kristályait kioldják, ezáltal a másik fém makropórusos kristályhalmazát kapják. Pl. Raney Ni vagy Co stb. előállítás (Ullmanns Encyclopádie dér technischen Chemie. 4. kiadás, 1977, 13. kötet, 562 o., HoubenWeyl: Methoden dér Org. Chemie. 1955. 4/2. kötet,171-175. old.)Methods for preparing macroporous crystal clusters in which the pore is formed between the crystals that make up the cluster are known. For example, from a set of crystals consisting of a mixture of two metals, the crystals of one metal are dissolved, thereby obtaining a macroporous crystal set of the other metal. Eg Raney Ni or Co etc. Preparation (Ullmanns Encyclopadie dér technischen Chemie. 4th Edition, 1977, Vol. 13, p. 562, HoubenWeyl: Methoden dér Org. Chemie. 4/2/1955, pp. 171-175)
A 161 7561 lsz.-ú, magyar szabadalmi leírás gömbalakú mikrokristály agglomerátumokból álló hidromagnezit előállítására ismertet eljárást, ahol a hidromagnezit pórustérfogata 4000 mm3/g, tehát az agglomerátumban kevés mikrokristály határol viszonylag nagy pórusokat. Az előállítás alkáli-karbonát és -hidrakarbonát valamint nátriumhexametafoszfát habitus módosító szer felhasználásával történik.Hungarian Patent No. 161 7561 discloses a process for the production of hydromagnesite consisting of spherical microcrystalline agglomerates having a pore volume of 4000 mm 3 / g, so that few microcrystals in the agglomerate delimit relatively large pores. It is prepared using alkali carbonate and bicarbonate and sodium hexametaphosphate habitus modifier.
Nem ismeretes eljárás oldatból makropórusos egyedi kristály előállítására.There is no known process for preparing a single macroporous crystal from a solution.
A találmány célja a megnövelt felületű hordozók, reagensek stb. kiinduló anyagául szolgáló makropórusos egyedi kristály előállítása.The object of the present invention is to provide extended surface carriers, reagents, etc. The preparation of a single macroporous crystal as starting material.
A találmány alapja az a felismerés, hogy felületaktív hatású anyagot tartalmazó oldatból, amelybe keverés közben gázállapotú kisózószert vezettünk be és abszorbeáltattunk a kritikus nagyságnak megfelelő túltelítési tartománynál kisebb túl telítettségű oldatot kisózással kristályosítottunk meglepő módon nagyméretű, makropórusos, egyedi kristályokat kapunk. A gőz-, vagy gázállapotú kisózószer használata az abszorpciót követően egyenletesen elosztott kisózószert eredményez az oldatban, minek következtében nem lép fel az átlagostól eltérő, helyi túltelítés. A kisózás során az eddigi ismereteknek megfelelően sok kicsiny kristály megjelenését várnánk, ehelyett viszonylag nagy, egyedi kristályokat kapunk, melyekben nagy a makropórusok gyakorisága.The present invention is based on the discovery that surprisingly large, macroporous, single crystals are obtained from a solution of a surfactant into which a gaseous salting agent is introduced and absorbed with a solution having an excess saturation below a critical supersaturation range. The use of a vapor or gaseous detergent after absorption results in an evenly distributed detergent in the solution, which results in no abnormal local supersaturation. In the salting-out process, as is known to date, many small crystals would be expected to appear, but rather large individual crystals having a high frequency of macropores would be obtained.
Előnyösen - adott esetben átmenetileg - a kristályba beépülő (helyettesítő) funkciós csoporttal rendelkező felületaktív hatású anyagot használva egyenletesebb póruseloszlást érünk el.Advantageously, optionally temporarily, a more uniform pore distribution is achieved using a surfactant having a (substitution) functional group incorporated in the crystal.
Felismerésünk szerint, amennyiben állandóan megújítjuk a gőz-oldat érintkezési felületet, szabályozni tudjuk az oldatba menő kisózó anyag mennyiségét. Ezzel szabályozni tudjuk a kristály méretét és a keletkező pórusok számát, ezzel összefüggésben a pórusok átmérőjét.It has been found that by continuously renewing the contact surface of the vapor solution, the amount of salting solution entering the solution can be controlled. By doing this, we can control the size of the crystal and the number of pores formed, in this connection the diameter of the pores.
A találmány szerinti eljárás lényege tehát, hogy az oldathoz keverés közben felületaktív hatású anyagot adunk, amely adott esetben az egyedi kristályba átmenetileg beépülő funkciós csoportot tartalmaz és ebbe az oldatba gőz-, vagy gázállapotú kisózószert/gőz-, vagy gázállapotú kisózószer-vivőgáz elegyet vezetünk be és abszorbeáltatunk, az abszorbeált, egyenletesen elosztott kisózószerrel, a kritikus nagyságnak megfelelő túltelítési tartománynál kisebb túltelítési tartományban kristálygócokat képzünk és/vagy kristályosítunk, miközben kívánt esetben a kisózószer gőz/gáz-oldat érintkezési felületet állandóan megújítjuk.Thus, the process of the present invention comprises adding to the solution, while stirring, a surfactant, optionally containing a functional group which is incorporated temporarily in the individual crystal, and to which is added a vapor or gaseous saline / vapor or gaseous saline carrier gas mixture. and absorbing, with the absorbed, evenly distributed salting agent, to form and / or crystallize crystals in a supersaturation region less than the critical saturation range, while continuously regenerating the salt / vapor / gas solution contact surface, if desired.
A találmány szerinti eljárás egy megvalósítási módja szerint a kisózószer gőzt szerves oldószer elgőzölögtetésével és/vagy vivőgázas elpárologtatásával hozzuk létre.In one embodiment of the process of the present invention, the salting solvent vapor is generated by evaporation of the organic solvent and / or evaporation of the carrier gas.
A találmány szerinti eljárás egy más megvalósításiThe process of the invention is another embodiment
HU 210 615 A módja szerint a kristályosítás során eltávozó gázt a gőzállapotú kisózószer vivőgázába visszavezetjük.In a method, the gas leaving the crystallization is recycled to the carrier gas of the vaporizer.
A találmány szerinti eljárás egy ismét más megvalósítása szerint a bevezetett gőzállapotú kisózószer, illetve gőzállapotú kisózószer-vivőgáz elegy buborékokkal keverünk és újítjuk meg állandóan a kisózószer gőz-oldat érintkezési felületét.In yet another embodiment of the process according to the invention, the vaporized vaporizer or vaporizer liquid carrier gas mixture is mixed with bubbles and continuously renewed on the contact surface of the vaporizer solution.
A találmány szerinti eljárással előállított, nyitott makropórusos, egyedi kristály lényege tehát, hogy jellemző, előnyösen izometrikus szemcsemérete 50100 μιη és néhány mm közötti, jellemző pórus átmérője kisebb mint 200 μπι, előnyösen 1-10 μπι, a pórusok alkotta üres rész és a kristályos anyaggal betöltött rész aránya 1:2-20.The open macroporous single crystal produced by the process of the present invention thus has a characteristic, preferably isometric, particle size of between 50100 μιη and a few mm, a typical pore diameter of less than 200 μπι, preferably 1-10 μπι, with voids and crystalline material. loading ratio 1: 2-20.
A találmány szerinti eljárás megvalósítására a találmány szerinti kristály előállítására szolgáló berendezés lényege, hogy - adott esetben 2 elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval elzárható 3 oldatbevezető, 4 hőátadó és az oldat hőmérsékletét 5 mérő és szabályozó eszközzel ellátott, dupla falú - 1 oldattartálya, ehhez mechanikus vagy automatikus működtetésű 6 folyadék elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval ellátott 7 öszszekötő tagon/okon keresztül csatlakozó, 9 pótgáz bevezető, 10 gázelvezető, 11 anyalúg elvezető, 12 kristály(termék) szuszpenzió elvezető, 19 hőcserélő, adott esetben 13 túltelítés ellenőrző szervvel ellátott, egy vagy több: sorosan és/vagy párhuzamosan kapcsolt 8 kristályosítója, - adott esetben a 9 pótgáz bevezető szerv elé kapcsolt 15 kompresszora vagy ventilátora és a 10 gázelvezető szervhez kapcsolt 16 ciklonja, a 11 anyalúg elvezető szervből, a 12 kristály szuszpenzió elvezető szervhez csatlakozó, folyamatos elvételt biztosító kristálycsapdája és/vagy szakaszos elvételre lehetőséget adó 20 elzáró szerve, a 8 kristályosítóhoz 21 gázelzáró szerkezet/ek és adott esetben 22 összekötő csövek közbeiktatásával csatlakozó 23 kisózó folyadék bevezetéssel, 36 elzárószerkezettel, 37 hőcserélő szervvel, 34 leeresztő csonkkal és adott esetben 24 gázelosztóval ellátott 25 gáztelítője, kívánt esetben a 23 kisózó folyadék bevezetéshez csatlakozó 26 kisózó folyadék tartálya, valamint 27 folyadék adagoló szivattyúja, a 25 gáz telítőbe bevezető 30 gázbevezetése, adott esetben a 25 gáztelítő és a 30 gázbevezetés között a 35 elzáró szerkezettel ellátott 28 csővel csatlakoztatott és kívánt esetben 31 hőátadó szervvel ellátott 29 gáz előmelegítője és adott esetben a 30 gázbevezetés elé helyezett 32 gáz kompresszora vagy ventilátora és 33 nyomásmérője van.In order to carry out the process according to the invention, the apparatus for producing the crystal according to the invention consists of a double-walled solution container 1, optionally with a shut-off device 2 and / or a pump with a sealing solution 3, heat transfer 4 and means for measuring and controlling the temperature of the solution. or with automatically operated fluid shut-off device 6 and / or pump 7 coupling member (s), 9 auxiliary gas inlet, 10 gas outlet, 11 mother liquor outlet, 12 crystal (product) suspension outlet, 19 heat exchanger, optionally 13 with overflow control, one or more crystallizers 8 connected in series and / or parallel, optionally a compressor 15 or fan 15 connected to the auxiliary gas supply means 9 and a cyclone 16 connected to the gas discharge means 10, from the mother liquor outlet means 12, a crystalline trap and / or shut-off means 20 for intermittent removal, connected to the drainage means by means of a saline fluid inlet 23, a shut-off valve 36, a heat exchanger 37, a gas separator 25 with a nozzle and optionally a gas distributor 24, a saline liquid reservoir 26 connected to the saline fluid inlet 23 and a liquid metering pump 27, a gas inlet 30 to the gas saturator 25, optionally a stopcock 35 between the gas separator 25 and the gas supply. and a gas compressor or fan 32 and a pressure gauge 33, optionally placed in front of the gas inlet.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának a 2 oldat elzáró szerkezet és/vagy a 27 kisózó folyadék adagoló szivattyú, és/vagy a 32 gáz kompresszor vagy ventilátor és/vagy a 15 pótgáz kompresszor vagy ventilátor és/vagy a 17, 18 anyalúg visszavezetés és/vagy a 4, 19, 31, 37 egyes hőátadó, hőcserélő szervek működését beállított sorrendben és időközökkel a túltelítés egy beállítható értékénél be-, egy más értékénél kikapcsoló, 13 túltelítés ellenőrző szerve van.In one embodiment of the device according to the invention, the solution 2 and / or the desalting liquid metering pump 27 and / or the gas compressor or fan 32 and / or the auxiliary gas compressor or fan 15 and / or the mother liquor recirculation 17, 18 are used. and / or the operation of each heat transfer heat exchanger 4, 19, 31, 37 in a set order and at intervals, has an overflow control 13 disarmed at an adjustable value of overflow, disabling at another value.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges, előnyös kiviteli alakjának a túltelítés és/vagy a kristályporozitás két időpontbeli különbségének megfelelően a 3 oldat bevezető és 2 elzáró szerkezetét és/vagy a 30 gázkompresszort vagy ventilátort és/vagy az 1 oldattartálybeli 4 hőátadó szervet és/vagy a 8 kristályosító 19 hőcserélő szervét és/vagy a 29 gáz előmelegítő 31 hőátadó szervét és/vagy a 25 gáztelítő 37 hőcserélő szervét szabályozó 13 túltelítést ellenőrző szerve van.According to a possible preferred embodiment of the device according to the invention, there is a difference in the time of supersaturation and / or crystalline porosity between the solution inlet and shutter 2 and / or the gas compressor or fan 30 and / or the heat transfer organ 4 in solution 1. The crystallization heat exchanger 19 and / or the gas preheating heat transfer organ 31 and / or the gas purifier heat exchanger 37 has an overflow control 13.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának sűrűség és/vagy törésmutató vagy sűrűség különbség és/vagy törésmutató különbség mérésen alapuló 13 túltelítést ellenőrző szerve van.A possible embodiment of the apparatus according to the invention has an oversaturation control body 13 based on measurement of density and / or refractive index or density difference and / or refractive index.
A találmány szerinti berendezés egy más lehetséges kiviteli alakjának optikai mérésen alapuló 13 túltelítés el lenőrző szerve van.Another possible embodiment of the device according to the invention has an optical saturation monitoring means 13.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges előnyös kiviteli alakjának habrétegű 8 kristályosítója és/vagy 25 gáz telítője van.A possible preferred embodiment of the apparatus according to the invention comprises a foam layer crystallizer 8 and / or a gas saturator 25.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának a 8 kristályosítóban, annak átmérője felénél kisebb átmérőjű 38 hengeres betétje és/vagy 39 statikus keverő eleme/i vannak.In an embodiment of the device according to the invention, the crystallizer 8 has a cylindrical insert 38 and / or a static mixer element 39 having a diameter less than half its diameter.
A találmány szerinti berendezést egy kiviteli példa kapcsán rajz alapján ismertetjük közelebbről.The device according to the invention will now be described in more detail with reference to an exemplary embodiment.
1. ábra. A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjának vázlata.Figure 1. Outline of a possible embodiment of the device according to the invention.
Az 1. ábrán példaként bemutatott, lehetséges, folyamatos vagy szakaszos üzemű, kiviteli alaknál az 1 oldattartály adott esetben duplafalú, 2 elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval elzárható 3 oldat bevezető, 4 hőátadó és az 5 oldat hőmérsékletet mérő és szabályozó eszközzel van ellátva. Az 1 oldattartályt a 6 mechanikus vagy automatikus működtetésű folyadék elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval ellátott, egy vagy több, az oldatba benyúló 7 összekötő tag köti össze az egy vagy több: sorosan vagy párhuzamosan kapcsolt 8 kristályosítóval. A 8 kristályosítónak 9 pótgáz bevezetője, 10 gázelvezetője, 11 anyalúg-elvezetője, 12 kristály (termék) szuszpenzió elvezetője, 19 hőcserélője és adott esetben 13 túltelítés ellenőrző szerve van. Adott esetben a 9 pótgáz bevezető szerv elé 15 kompresszort vagy ventilátort kapcsolunk, más esetben a 9 pótgáz bevezető szerv az ábrán fel nem tüntetett sűrített gáz vezetékre vagy palackra van kapcsolva. Adott esetben a 10 gázelvezető szervhez 16 ciklon kapcsolódik. A 8 kristályosító legmélyebb pontján elhelyezkedő 12 kristály szuszpenzió elvezető szervhez az ábrán nem látható, folyamatos elvételt biztosító kristálycsapda és/vagy szakaszos elvételre lehetőséget adó 20 elzáró szerv csatlakozik. A 8 kristályosító alja előnyösen kúpos kiképzésű, vagy ferdén levágott a kristály elvétel megkönnyítésére. Az egy vagy több 8 kristályosító a 21 gázelzáró szerkezeten/eken és adott esetben a 22 összekötő csövön/eken keresztül a 25 gáz telítővei van öszszekötve. A 25 gáz telítőnek 23 kisózó folyadék bevezetése 36 elzáró szerkezettel ellátott 34 leeresztő csonkja, 37 hőcserélő szerve és adott esetben 24 gázelosztója van. A 24 gázelosztó helyett a 28 gázátvezetőcsőnek az ábrán nem ábrázolt, több ponton tangenciális gázbevezetést lehetővé tevő, sok kis nyílású végeIn the exemplary embodiment, shown in FIG. 1, of a continuous or intermittent operation, the solution container 1 is provided with a double-walled solution delivery device 3, a heat transfer device 4 and a solution 5 for temperature measurement and control. The solution tank 1 is connected to one or more crystallizers 8 which are connected in series or in parallel with one or more connecting members 7 which are provided with a mechanical or automatically operated liquid barrier and / or a pump. The crystallizer 8 has an auxiliary gas inlet 9, a gas outlet 10, a mother liquor outlet 11, a crystal (product) slurry outlet 12, a heat exchanger 19 and optionally a supersaturation control 13. Optionally, a compressor or fan 15 is connected in front of the auxiliary gas supply means 9; otherwise, the auxiliary gas supply means 9 is connected to a compressed gas line or cylinder (not shown). Optionally, a cyclone 16 is connected to the gas outlet 10. At the deepest point of the crystallizer 8, a crystal suspension trap 12, not shown in the figure, is connected to the crystal suspension drainage means 12 and / or a shut-off means 20 for batch removal. The bottom of the crystallizer 8 is preferably tapered or bevelled to facilitate crystal removal. The one or more crystallizers 8 are connected to the gas saturator 25 through the gas barrier structure (s) 21 and optionally the connecting tube (s) 22. The gas saturator 25 has a drain connection 34, a heat exchanger 37, and optionally a gas distributor 24 provided with an inlet liquid 23 for discharge of salting liquid 23. Instead of the gas distributor 24, the gas transfer tube 28 has a plurality of small apertures that allow tangential gas delivery at a plurality of points, not shown in the figure.
HU 210 615 A helyezkedhet el. A 23 kisózó folyadék bevezetéséhez adott esetben 26 kisózó folyadék tartály valamint 27 folyadék adagoló szivattyú csatlakozik. A gáz telítőhöz adott esetben a 35 elzáró szerkezettel ellátott 28 csővel csatlakozik a 29 gáz előmelegítő, melynek adott esetben 31 hőátadó (melegítő) szerve van. A 29 gáz előmelegítőhöz csatlakozik a 30 gázbevezetés. A 30 bevezetés, melyen a 33 nyomásmérő helyezkedik el, adott esetben a 32 kompresszorra vagy ventilátorra illetve a rajzon nem látható sűrített gáz vezetékre vagy palackra van kötve.EN 210 615 A may be located. Optionally, a saline liquid reservoir 26 and a liquid metering pump 27 are connected to the saline fluid inlet. Optionally, a gas preheater 29, optionally having a heat transfer element 31, is connected to the gas saturator by means of a tube 28 provided with a shut-off device 35. A gas inlet 30 is connected to the gas preheater 29. The inlet 30 on which the pressure gauge 33 is located is optionally connected to the compressor 32 or fan or to a compressed gas line or cylinder not shown in the drawing.
A kristályt alkotó anyagot tartalmazó oldatot az 1 oldattartályban készítjük elő, a szükséges hőt a 4 hőátadó szerv szolgáltatja, az oldat hőmérsékletet az 5 oldat hőmérséklet mérővel állapítjuk meg. Az oldat a 2 elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval elzárható 3 oldat bevezetőn keresztül jut be az 1 oldattartályba, ahonnan a 6 mechanikus vagy automatikus működtetésű folyadék elzáró szerkezettel és/vagy szivattyúval szabályozottan jut a 7 összekötő tagon/okon (pl. csövön) keresztül az egy vagy több: sorosan és/vagy párhuzamosan kapcsolt 8 kristályosítóba, ahol találkozik a kisózószer gőzével vagy kisózószer gázzal, illetve a kisózószer gőzt/gázt tartalmazó vivőgázzal.The solution containing the crystalline substance is prepared in the solution vessel 1, the heat required is provided by the heat transfer organ 4, and the solution temperature is determined by the solution temperature meter 5. The solution enters the solution container 1 via a shut-off device 2 and / or pump-sealable solution 3, from where the fluid 6 is mechanically or automatically operated via a shut-off device and / or pump via the connecting member (s) (e.g., pipe). one or more crystallizers, connected in series and / or in parallel, where it encounters the vapor or liquid gas and the carrier gas containing the liquid vapor / gas.
A vivőgáz, mely levegő, indifferens gáz, vagy folyadék gőze, adott esetben a 32 kompresszorral vagy ventilátorral áramoltatva jut be a 33 nyomásmérőn és a 30 gáz bevezetésen keresztül adott esetben a 29 gáz előmelegítőbe, ahol a kívánt hőmérsékletre előmelegítjük. A 30 gázbevezetés csatlakozhat sűrített gáz vezetékre vagy palackra is, ahonnan szabályozottan adagolhatunk. A 30 gázbevezetésen vagy a 29 gáz előmelegítőbői a 28 gáz átvezető csövön és 24 gázelosztón keresztül jut a gáz a 25 gáz telítőbe. A 24 gázelosztó elhagyása esetén a 28 gáz átvezető cső több ponton kis nyíláson keresztül tangenciális áramlást létrehozva juttatja a gázt a 25 gáz telítőbe. Ugyanide vezetjük a kisózó folyadékot, adott esetben a 26 kisózó folyadék tartályból a 27 folyadék adagoló szivattyú segítségével, a 23 kisózó folyadék bevezetésen keresztül. A 25 gáz telítőben történik a kisózó gáz 37 hőcserélővel szabályozott elgőzölgése illetve elpárolgása a vivőgázba. A 25 gáz telítő előnyösen habosított réteggel működik. A kisózószer gőz a 21 gázelzáró szerkezeten/eken és adott esetben a 22 összekötő csövön/eken keresztül jut a 8 kristályosítóba/okba, amely/ek szintén működhet/nek habosított réteggel. A 8 kristályosítóba a szükségnek megfelelően, adott esetben a 15 kompresszorral vagy ventilátorral, a 9 pótgáz bevezető szerven keresztül juttatunk be pótgázt. Ebben az esetben is vehetjük a pótgázt sűrített gáz vezetékről vagy palackból. A pótgáz a buborékokkal való keverés fokozására illetve a habosított réteg fenntartására lehet szükséges. A kisózószer gőz a 8 kristályosítóban az oldattal érintkezve abszorbeálódik és hatását kifejtve pórusos kristályok képződnek. A vivőgáz illetve kisózószer gőz a 8 kristályosítót a 10 gázelvezető szerven keresztül hagyja el, majd adott esetben keresztül halad a 16 ciklonon, ahol az esetleg benne lévő oldat, kristály, kisózószer leválik. Az anyalúg a 11 anyalúg elvezető szerven keresztül távozik. A kristály elvétel a 12 kristály szuszpenzió elvezető szervhez csatlakozó folyamatos elvételt lehetővé tevő 20 elzáró szerven keresztül történik.The carrier gas, which is a vapor of air, indifferent gas or liquid, optionally flows through the pressure gauge 33 and the gas inlet 30 to the gas preheater 29, where it is preheated to the desired temperature. The gas inlet 30 may also be connected to a compressed gas line or bottle for controlled delivery. From the gas inlet 30 or from the gas preheater 29, the gas passes through the gas transfer tube 28 and the gas distributor 24 to the gas saturator 25. When the gas distributor 24 is omitted, the gas transfer tube 28 at a plurality of points provides a tangential flow through a small orifice to the gas saturator 25. At the same time, the salting liquid is passed, optionally from the salting liquid reservoir 26 via the liquid metering pump 27, through the salting liquid inlet 23. In the gas saturator 25, the salting gas is controlled by evaporation controlled by heat exchanger 37 and evaporated into the carrier gas. The gas saturator 25 preferably operates with a foamed layer. Salt vapor enters the crystallizer 8 via the gas barrier 21 and optionally the connecting tube 22, which may also operate with a foamed layer. The crystallizer 8 is supplied with auxiliary gas as needed, optionally via a compressor 15 or a fan, via the auxiliary gas supply means 9. In this case, too, the auxiliary gas can be taken from a compressed gas line or bottle. Auxiliary gas may be required to enhance bubble mixing or maintain the foamed layer. The salting solvent vapor in the crystallizer 8 is absorbed upon contact with the solution and produces porous crystals. The carrier gas or salting vapor leaves the crystallizer 8 through the gas evacuation organ 10 and optionally passes through cyclone 16 where any solution, crystal, or salting agent is deposited. The mother liquor is discharged through the mother liquor drainage means 11. Crystalline removal is effected via a sealing member 20 which allows continuous removal of the crystal suspension drain 12.
A találmány szerinti berendezés egy más lehetséges kiviteli alakjánál a 13 túltelítés ellenőrző szerv a túltelítés egy beállítható értékénél be-, egy más értékénél kikapcsolja a berendezés működését azaz az oldat elzáró szerkezetet és/vagy a 27 folyadék adagoló szivattyút és/vagy a 32 gáz- és/vagy a 15 pótgáz-kompresszort illetve ventilátort és/vagy 17 anyalúg szivattyút és/vagy a 18 anyalúg visszavezető vezetéket nyitja vagy elzárja és az egyes hőátadó, hőcserélő szervek: a és 31 hőátadó, a 19, 37 hőcserélő szerv működését beindítja vagy megállítja, beállított sorrendben és időközökkel.In another embodiment of the device according to the invention, the overflow control 13 switches off the operation of the device, i.e. the solution shut-off device and / or the liquid metering pump 27 and / or the gas and gas 32 / or opens or closes the auxiliary gas compressor or fan 15 and / or the mother liquor pump 17 and / or the mother liquor return line and the heat exchanger organs a and 31, the heat exchanger organs 19 and 37 are started or stopped, in a set order and at intervals.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges, előnyös kiviteli alakjánál a 13 túltelítés ellenőrző szerv a túltelítés és/vagy a kristályporozitás két időpontbeli különbségének megfelelően szabályozza a 3 oldat bevezető 2 elzáró szerkezetét és/vagy a 32 gáz kompresszort vagy ventilátort és/vagy a 4 és/vagy a 31 hőátadó szervet és/vagy a 19 és/vagy 37 hőcserélő szervet.In a preferred embodiment of the apparatus according to the invention, the supersaturation control means 13 adjusts the inlet shut-off device 2 of the solution 3 and / or the gas compressor or fan 32 and / or 4 and / or according to the two time difference between supersaturation and / or crystalline porosity. or the heat transfer means 31 and / or the heat exchange means 19 and / or 37.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjánál a 13 túltelítés ellenőrző szerv sűrűség és/vagy törésmutató vagy sűrűség és/vagy törésmutató különbség mérésen alapuló eszköz.In an embodiment of the device according to the invention, the supersaturation control means 13 is a device based on measuring density and / or refractive index or density and / or refractive index.
A találmány szerinti berendezés egy más lehetséges kiviteli alakjánál a 13 túltelítés ellenőrző szerv optikai mérésen alapuló eszköz.In another embodiment of the apparatus of the invention, the supersaturation control means 13 is based on an optical measurement.
A találmány szerinti berendezés egy lehetséges kiviteli alakjánál a 8 kristályosítóban, az ábrán fel nem tüntetett, az átmérő felénél kisebb átmérőjű 38 hengeres betét és 39 keveredést növelő statikus keverő elem/ek vannak a keveredés módosítására. A hengeres betét belsejében az oldat és a kisózó szer gőz/gáz gyors felfelé áramlása és hatékony keveredése, a hengeres betét külső oldalán lassú lefelé áramlás jön létre és a kristály növekedés itt következik be.In an embodiment of the device according to the invention, the crystallizer 8 has a cylindrical insert 38 and a static mixing element (39), not shown in the figure, of less than half the diameter, for modifying the mixing. Inside the cylindrical pad, a rapid upward and effective mixing of the solution and the salting agent vapor / gas, a slow downward flow on the outside of the cylindrical pad, and crystal growth occurs there.
A találmány szerinti eljárást és kristályt példák kapcsán ismertetjük.The process and crystal of the present invention are described by way of example only.
J. példaExample J.
Az előzőekben leírt, találmány szerinti berendezésben 300 ml 35 °C hőmérsékletű telített étkezési konyhasó oldatot, amely 100 ppm l-(4-szulfo-l-naftilazo)2 naftol-3,6 diszulfonsav trinátrium só felületaktív hatású anyagot tartalmaz, 0,1 m/s lineáris gázsebességgel kezelünk. A 45 °C hőmérsékletű sűrített levegővel etilalkohol kisózószert párologtatunk el, majd az oldatban abszorbeáltatjuk. A kristálygóc képződés a 10. percben indul meg, szigma = 0,3 relatív túltelítésnél, szakaszos üzemben, 75 perc elteltével szigma - 0,06 relatív túltelítés értékig 20 g átlagosan 168 pm szemcseméretű, pm jellemző pórusátmérőjű, makropórusos kristály keletkezik. Ezen idő alatt 160 ml etil-alkohol kisózószer párolgott el a gáz telítés során.In the apparatus described above according to the invention, 300 ml of a saturated sodium chloride solution at 35 ° C containing 100 ppm of the surfactant of 1- (4-sulfo-1-naphthylazo) 2-naphthol-3,6-disulfonic acid surfactant, 0.1 m / s linear gas velocity. At 45 ° C, the ethyl alcohol salt was evaporated and absorbed into the solution. Crystalline nucleation begins at 10 minutes, with sigma = 0.3 relative supersaturation, after 75 minutes, sigma = 0.06 relative supersaturation produces 20 g of macroporous crystals having a mean pore size of 168 µm, with an average pore diameter of 168 µm. During this time, 160 mL of ethyl alcohol salt was evaporated during gas saturation.
Azonos mennyiségek felhasználásával, az oldatba öntött kisózószerrel kristályosítva, 1-2 percen belülCrystallized using the same amounts of crystallized solvent in the solution within 1-2 minutes
HU 210615 A g 1-2 pm átlagos szemcsenagyságú, pórusmentes kristály keletkezik.EN 210615 A g is obtained which has an average pore size of 1 to 2 µm, without pores.
2. példaExample 2
Az 1. példának megfelelő körülmények között, folyamatos üzemben propil-alkohol ki sózószerrel, ahol a propil-alkohol a felületaktív hatású anyag szerepét is betölti, szigma = 0,2-0,1 átlagos értékkel kristályosítva, a kristályosítás során átlagosan 20 t% propil-alkohol, abszorbeált kisózószer tartalmat tartva az oldatban, a kristályosítandó anyagtartalom 19,8%-a válik ki makropórusos kristályok alakjában. 18 g kristályt kapunk, melynek átlagos szemcsemérete 159 pm, átlagos pórusmérete 4 pm.Under the conditions of Example 1, in continuous operation, propyl alcohol is crystallized with a salting agent, whereby propyl alcohol also serves as a surfactant, with a mean value of sigma = 0.2-0.1, with an average of 20% by weight of propyl during crystallization. Alcohol, while retaining absorbed solubilizing agent in solution, precipitates 19.8% of the material to be crystallized in the form of macroporous crystals. 18 g of crystal having an average particle size of 159 µm and an average pore size of 4 µm are obtained.
A találmánnyal, amint azt a példákban is láthatjuk, a kitűzött célt elértük, megnövelt felületű, hordozók, reagensek stb. kiinduló anyagául szolgáló makropórusos, közel izometrikus kristályok állíthatók elő, 50100 pm, néhány mm átlagos szemcsenagysággal, a pórus és kristályos anyag aránya 1:2 is lehet.The invention, as can be seen in the Examples, has achieved its object of providing an increased surface area, carriers, reagents, and the like. The starting material is macroporous, nearly isometric, crystals having a mean particle size of 50100 µm, with a pore to crystalline material ratio of 1: 2.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9201070A HU210615B (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Open-macroporous crystall and method and equipment for its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9201070A HU210615B (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Open-macroporous crystall and method and equipment for its production |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9201070D0 HU9201070D0 (en) | 1992-06-29 |
| HU210615B true HU210615B (en) | 1995-07-28 |
Family
ID=10981643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9201070A HU210615B (en) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Open-macroporous crystall and method and equipment for its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| HU (1) | HU210615B (en) |
-
1992
- 1992-03-31 HU HU9201070A patent/HU210615B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU9201070D0 (en) | 1992-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2840084B2 (en) | Method for crystallizing inorganic substance, crystallizer and crystal of sodium chloride | |
| JP3093261B2 (en) | Method and apparatus for crystallizing inorganic substances | |
| KR20090045070A (en) | Process for the evapocrystallization of maltitol | |
| KR100192904B1 (en) | Direct contact cryogenic crystallizer with draft tube | |
| US3314881A (en) | Water extraction by freezing | |
| AU687654B2 (en) | Improved crystallization apparatus and method | |
| US3486848A (en) | Refrigerated crystallizer system | |
| HU210615B (en) | Open-macroporous crystall and method and equipment for its production | |
| US3419899A (en) | Crystallization of ammonium perchlorate | |
| KR900006420B1 (en) | Spray cryslallization | |
| CA1204438A (en) | Process for the production of crystalline sugar, particularly seed crystals for subsequent use in sugar boiling solutions | |
| US3859052A (en) | Crystallization apparatus having pressure-liquid level control means | |
| US2614035A (en) | Evaporative crystallization process and apparatus therefor | |
| US4499023A (en) | Process for separating technically pure 2,4-diisocyanatotoluene or isomer mixtures having an increased content of 2,4-diisocyanatotoluene from isomer mixtures of 2,4- and 2,6-diisocyanatotoluene | |
| WO1996013316A1 (en) | Process and apparatus for the preparation of open macropore individual crystals from solution | |
| USRE30411E (en) | Process for purifying sodium hydroxide | |
| JPH0411241B2 (en) | ||
| RU2347748C2 (en) | Method of producing hydrocarbonate of alkali metal | |
| US3467699A (en) | Production of crystals from solutions | |
| KR100275791B1 (en) | Method of crystalization of edta4na | |
| US3609986A (en) | Method and apparatus for freezing,utilizing a continuous flow through multiple chambers | |
| US1921481A (en) | Process for recovering potash salts from liquors containing borax | |
| US3195990A (en) | Crystallizing under vacuum | |
| JPH05184805A (en) | Circulative crystallization method | |
| SU1113146A1 (en) | Method of crystallization of salts |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |