NO128252B

NO128252B -

Info

Publication number: NO128252B
Application number: NO04785/70A
Authority: NO
Inventors: H Thijssen; N Huige
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1969-12-12
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1973-10-22
Also published as: AT317850B; CH524382A; IL35793A; ES386356A1; DE2061111A1; OA03541A; CA919578A; JPS5651803B1; DE2061111C2; IL35793A0; LU62210A1; DK130047B; DK130047C; FR2073064A5; GB1322197A; SE388362B; BE760140A

Description

Fremgangsmåte for kontinuerlig krystallisasjon. Process for continuous crystallization.

Nærværende oppfinnelse vedrorer en forbédret fremgangsmåte for kontinuerlig krystallisasjon av et opplost produkt eller en blanding av opploste produkter fra et løsningsmiddel, eller krystallisasjon av et losningsmiddel fra en opplosning, hvorved opplosningen bringes til krystallisasjon ved avkjoling og/ eller fordampning. Oppfinnelsen vedrorer spesielt en forbedret kontinuerlig krystallisasjons-prosess, hvorved opplosningen bringes til krystallisasjon ved avkjoling og/eller fordampning i en forste sone hvor krystall-kjerner dannes og derefter i en annen sone inntil krystallene er vokset til den onskede storrelse. The present invention relates to an improved method for continuous crystallization of a dissolved product or a mixture of dissolved products from a solvent, or crystallization of a solvent from a solution, whereby the solution is brought to crystallization by cooling and/or evaporation. The invention relates in particular to an improved continuous crystallization process, whereby the solution is brought to crystallization by cooling and/or evaporation in a first zone where crystal nuclei are formed and then in another zone until the crystals have grown to the desired size.

En totrinns krystallisasjon er tidligere beskrevet (se britisk patentskrift nr. 977.686), hvorved en partiell krystallisasjon av opplosningen gjennomfores ved avkjoling av opplosningen i en varmeveksler, og den partielt krystalliserte suspensjonen tilfores og strommer kontinuerlig gjennom en separat gjennomstromnings-anordning, hvor krystalllene får gro til den onskede storrelse. Suspensjonen strommer langsomt gjennom gjennomstromnings-anordningen, hvorved oppholdstiden er fra 1-10 timer eller lengere. Ved en slik fremgangsmåte er blandingen av den innkommende suspensjonen (med små krystaller) med utgående suspensjon (med store krystaller) neglisjerbar. ' De erholdte krystallers storrelse og mengde ved den langsomme stromningen gjennom krystallisatorens gjennomstromnings-anordning er fulLt sammenlignbar med krystaller som fås ved satsvis lagring av opplosningsmiddel i modnings-beholdere, forutsatt at oppholdstiden er den samme i begge tilfeller. A two-stage crystallization has previously been described (see British patent no. 977,686), whereby a partial crystallization of the solution is carried out by cooling the solution in a heat exchanger, and the partially crystallized suspension is supplied and flows continuously through a separate flow-through device, where the crystals are allowed to grow to the desired size. The suspension flows slowly through the flow-through device, whereby the residence time is from 1-10 hours or longer. In such a method, the mixing of the incoming suspension (with small crystals) with the outgoing suspension (with large crystals) is negligible. The size and quantity of the crystals obtained by the slow flow through the crystallizer's flow-through device is fully comparable to crystals obtained by batchwise storage of solvent in ripening containers, provided that the residence time is the same in both cases.

En okning av oppholdstiden i gjennomstromnings-anordningen, resulterer i en tilsvarende okning av de erholdte krystallers gjennomsnittlige storrelse. Med konstant oppholdstid avhenger de fremstilte krystallenes storrelse av krystallkjernens storrelse, og som forekommer i losningen fra varme-veksleren. Med andre ord vil det si at desto storre de i varmeveksleren fremstilte krystallkjernene er, desto storre vil de i gjennomstromnings-anordningen fremstilte krystallene bli. An increase in the residence time in the flow-through device results in a corresponding increase in the average size of the crystals obtained. With a constant residence time, the size of the produced crystals depends on the size of the crystal core, which occurs in the discharge from the heat exchanger. In other words, this means that the larger the crystal cores produced in the heat exchanger are, the larger the crystals produced in the flow-through device will be.

Den gjennomsnittlige storrelsen av de i varmeveksleren fremstilte krystallene oker med fallende antall dannede kjerner i varme-veksleren. Dannelsen av kjerner kan begrenses ved å holde varmeovergangen, dvs bortforing av varme pr..tidsenhet og pr. overflateenhet av varme-veksleren, på et lavt nivå, da liten varmeovergang resulterer i en minimal underkjoling av suspensjonen ved varme-vekslerens overflate. Derved begrenser man dannelsen av krystall-kjerner. Reduksjonen i varmeovergang krever en sterk okning av kjolerens overflate, og denne apparaturen blir derfor stor, klumpete og dyr. The average size of the crystals produced in the heat exchanger increases with the decreasing number of nuclei formed in the heat exchanger. The formation of cores can be limited by keeping the heat transfer, i.e. removal of heat per unit of time and per surface unit of the heat exchanger, at a low level, as little heat transfer results in a minimal subcooling of the suspension at the surface of the heat exchanger. This limits the formation of crystal nuclei. The reduction in heat transfer requires a strong increase in the dresser's surface, and this apparatus therefore becomes large, bulky and expensive.

Generelt er dannelsen av krystall-kjerner ved tidligere kjente krystallisasjons-prosesser regulert på en slik måte at man heller får store krystaller enn et stort antall små krystaller. In general, the formation of crystal cores in previously known crystallization processes is regulated in such a way that large crystals are obtained rather than a large number of small crystals.

I en krystallisator f.eks., hvor krystallisasjon foretas med In a crystallizer, for example, where crystallization is carried out with

en overmettet losning, oker dannelsen av antall kjerner med okende overmetnings-grad. Med okende antall dannede krystall-kj erner, oker antallet erholdte krystaller, mens krystallenes gjennomsnittlige storrelse synker. For å begrense antallet fremstilte krystall-kjerner holdes varme-overgangen ved en lav verdi, hvilken i sin tur krever store varmeveksler-over-flater. Kjole-utstyret blir stort og dyrt. a supersaturated solution, the formation of the number of nuclei increases with increasing degree of supersaturation. With increasing number of crystal nuclei formed, the number of crystals obtained increases, while the average size of the crystals decreases. In order to limit the number of manufactured crystal cores, the heat transfer is kept at a low value, which in turn requires large heat exchanger surfaces. The dress equipment will be large and expensive.

Nærværende oppfinnelse fremskaffer en fremgangsmåte for krystallisasjon, ved hvilken i motsetning til tidligere erfaring, dannelsen av et okt antall krystall-kjerner resulterer i en okning av den gjennomsnittlige krystall-storrelsen. The present invention provides a method for crystallization, in which, contrary to previous experience, the formation of an increased number of crystal nuclei results in an increase in the average crystal size.

Nærværende oppfinnelse fremskaffer en fremgangsmåte for krystallisasjon, som gir okede krysta11-mengder, hvorved krystallenes gjennomsnittlige partikkelstorrelse er storre enn etter tidligere kjente prosesser fremstilte krystaller, med samme utstyr som tidligere anvendt. Dette utstyret har mindre dimensjoner og er billigere enn det utstyret som kreves ved anvendelse av tidligere kjente fremgangsmåter. Med fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen vil dessuten samme krystallmengde og storre krystaller, sammen-lignet med tidligere kjente fremgangsmåter med store enheter, The present invention provides a method for crystallization, which gives increased amounts of crystals, whereby the average particle size of the crystals is larger than crystals produced according to previously known processes, with the same equipment as previously used. This equipment has smaller dimensions and is cheaper than the equipment required when using previously known methods. With the method according to the invention, the same amount of crystals and larger crystals, compared to previously known methods with large units, will also

kunne fremstilles. could be produced.

Fremgangsmåten ifolge nærværende oppfinnelse utfores ved å The method according to the present invention is carried out by

danne et oket antall krystall-kjerner, av hvilke en prosentuell stor del. igjen går i losning i krystallisasjonssonen, og en rekrystallisasjon på allerede nærværende store krystaller finner sted i denne sonen. Det har uventet blitt funnet at dannelsen av et stort antall krystall-kjerner under krystalli-sasj onsprosessen er fordelaktig med hensyn til slutt-produksjonen av store krystaller, forutsatt at krystall-kjernene opploses i krystallisasjons-sonen og at rekrystallisering på nærværende storre krystaller finner sted ved hurtig blanding av krystall-kj ernene i suspensjonen med de store krystall-partiklene. form an increased number of crystal cores, of which a large percentage. again dissolves in the crystallization zone, and a recrystallization of already present large crystals takes place in this zone. It has unexpectedly been found that the formation of a large number of crystal nuclei during the crystallization process is advantageous with regard to the final production of large crystals, provided that the crystal nuclei dissolve in the crystallization zone and that recrystallization of the larger crystals present takes place by rapid mixing of the crystal cores in the suspension with the large crystal particles.

Det aktuelle fenomenet med opplosningen av kjernene er vel The actual phenomenon of the dissolution of the nuclei is well

kjent i den fysikalske kjemien. Små krystaller, hvorved de minste er i størrelsesorden 0,1 til 10 mikron, oppviser en langt storre loselighet enn krystaller hvis minste krystaller ligger i området 100 mikron eller storre. I en suspensjon med store og små krystaller, vil konsentrasjonen eller tempera- known in physical chemistry. Small crystals, the smallest being in the order of 0.1 to 10 microns, exhibit a far greater solubility than crystals whose smallest crystals are in the range of 100 microns or larger. In a suspension with large and small crystals, the concentration or tempera-

turen i væskefasen regulere seg selv til et nivå mellom like-vekt skonsentrasjonen eller likevektstemperaturen for en losning i kontakt med små krystaller og likevekts-konsentrasjonen eller likevektstemperaturen for en losning i kontakt med store krystaller. De små krystallene vil derfor ha en tendens til å loses opp, og de store krystallene vil ha en tendens til å oke i storrelse. Som tidligere nevnt er dette et velkjent laboratorie-fenomen i den fysikalske kjemien. Det har imidlertid aldri blitt foreslått en fremgangsmåte som har vært i stand til å the trip in the liquid phase regulates itself to a level between the equilibrium concentration or equilibrium temperature of a solution in contact with small crystals and the equilibrium concentration or equilibrium temperature of a solution in contact with large crystals. The small crystals will therefore tend to dissolve, and the large crystals will tend to increase in size. As previously mentioned, this is a well-known laboratory phenomenon in physical chemistry. However, no method has ever been proposed that has been able to

kunne utnytte dette laboratorie-fenomen fullt ut i en industriell skala. could fully exploit this laboratory phenomenon on an industrial scale.

Ifolge nærværende oppfinnelse er det fremskaffet en fremgangs- According to the present invention, a progressive

måte for kontinuerlig krystallisering av en krystalliserbar komponent fra en opplosning, hvor denne opplosning innfores i en forkrystalliseringssone (A), hvor opplosningen avkjoles og/eller fordampes hvorved det dannes krystallkjerner av den ønskede krystalliserbare komponent som en suspensjon i opplosningen og deretter mates denne suspensjon av krystallkjerner til en krystalliseringssone (B) som holdes under adiabatiske betingelser og som allerede inneholder den krystalliserbare komponent i form av en suspensjon av grove krystaller i opplosningen, i hvilken krystalliseringssone (B) ytterligere vekst av krystaller finner sted, og hvorfra det kontinuerlig tas ut krystaller som sluttprodukt g karakteristisk er at oppløsningen avkjøles og/eller fordampes hurtig og gis en gjennomsnittlig oppholdstid i forkrystalliserings- method for continuous crystallization of a crystallizable component from a solution, where this solution is introduced into a pre-crystallization zone (A), where the solution is cooled and/or evaporated whereby crystal nuclei of the desired crystallizable component are formed as a suspension in the solution and then this suspension is fed by crystal nuclei to a crystallization zone (B) which is maintained under adiabatic conditions and which already contains the crystallizable component in the form of a suspension of coarse crystals in the solution, in which crystallization zone (B) further growth of crystals takes place, and from which crystals are continuously withdrawn as the end product g characteristic is that the solution is cooled and/or evaporated quickly and is given an average residence time in the precrystallization

sonen (A) og i en forbindelsesledning til krystalliseringssonen the zone (A) and in a connecting line to the crystallization zone

(B) på hoyst 1 minutt hvorunder det utvikles krystalikjerner av en storrelse på 10 ja eller mindre, at volumet eller suspensjonen (B) for no more than 1 minute during which crystal nuclei of a size of 10 yes or less develop, that the volume or suspension

av kjerner i forkrystalliseringssonen (A) og i forbindelsesledningen til krystalliseringssonen (B) gis en gjennomsnittlig oppholdstid i krystalliseringssonen (B) på minst 100 ganger oppholds- of cores in the pre-crystallization zone (A) and in the connecting line to the crystallization zone (B) is given an average residence time in the crystallization zone (B) of at least 100 times the residence

tiden for dette volum i forkrystalliseringssonen (A), og hvor den gjennomsnittlige oppholdstid i forkrystalliseringssone (A) oppnås ved kontinuerlig å resirkulere en tilstrekkelig del av the time for this volume in the precrystallization zone (A), and where the average residence time in the precrystallization zone (A) is obtained by continuously recirculating a sufficient part of

opplosningen som foreligger i krystalliseringssonen (B) gjennom forkrystalliseringssonen (A), idet opplosningen i det vesentlige er befridd for krystaller for innforing til forkrystalliseringssonen (A) . the solution present in the crystallization zone (B) through the precrystallization zone (A), the solution being essentially freed of crystals for introduction into the precrystallization zone (A).

En viktig fordel med nærværende fremgangsmåte er at de små onskede krystall-kjernene kan dannes på en enkel måte ved å foreta en kraftig dannelse av krystall-kjerner i den kjernedan-nende sonen, og at samtidig oppholdstiden er kort. An important advantage of the present method is that the small desired crystal cores can be formed in a simple way by carrying out a vigorous formation of crystal cores in the core-forming zone, and that at the same time the residence time is short.

Den kraftige dannelsen av kjerner kan utfores ved hjelp av én enkelt metode, f.eks ved å foreta en kraftig kjoling av losningen og/eller en kraftig fordampning av losningsmidlet i den kjerne-dannende sonen. Dette står i tydelig kontrast til tidligere kjente fremgangsmåter, hvorved varmeovergang- eller dampstrommen er begrenset til små mengder. Nærværende fremgangsmåte er langt mere effektiv og billigere ved at man er i stand til å anvende en hoy varmeovergang eller dampmengde. Det er f.eks. ifolge nærværende oppfinnelse mulig å utvinne is fra en vandig opplosning i en mengde på 100-400 kg/m kjoleflate pr. time i sammenligning med 10-50 kg/m<2> kjoleflate etter en tidligere kjent fremgangsmåte0 De iskrystaller som oppnås ifolge nærværende fremgangsmåte har den samme gjennomsnittlige storrelse som krystallene som oppnås fra tidligere kjente fremgangsmåter. The strong formation of nuclei can be carried out by means of a single method, for example by carrying out a strong cooling of the solution and/or a strong evaporation of the solvent in the nucleating zone. This is in clear contrast to previously known methods, whereby the heat transfer or steam flow is limited to small amounts. The present method is far more efficient and cheaper in that one is able to use a high heat transfer or amount of steam. It is e.g. according to the present invention, it is possible to extract ice from an aqueous solution in an amount of 100-400 kg/m dress surface per hour in comparison with 10-50 kg/m<2> dress surface according to a previously known method0 The ice crystals obtained according to the present method have the same average size as the crystals obtained from previously known methods.

Ved utforelse av nærværende oppfinnelse er det fordelaktig å holde oppholdstiden i prekrystallisasjons-sonen og i ledningsroret, som forbinder prekrystallisasjons-sonen med krystal-lisasj ons-sonen, så kort som mulig. Kjernene, som dannes i prekrystallisasjons-sonen, skulle fortrinnsvis ikke få anledning til å vokse seg storre enn 10. mikron. Dette kan oppnås med kortioppholdstid for krystallkjernene i prekrystallisasjons-sonen og i ledningsroret til krystallisasjons-sonen. When implementing the present invention, it is advantageous to keep the residence time in the precrystallization zone and in the conduit, which connects the precrystallization zone with the crystallization zone, as short as possible. The nuclei, which are formed in the precrystallization zone, should preferably not have the opportunity to grow larger than 10 microns. This can be achieved with a short residence time for the crystal cores in the precrystallization zone and in the conduit pipe to the crystallization zone.

Oppholdstiden i krystallisasjons-sonen er betydelig lengere The residence time in the crystallization zone is considerably longer

enn oppholdstiden i prekrystallisasjons-sonen, hvorved de krystallkjernene, som overlever opplosningsfenomenet, får vokse seg tilstrekkelig store. than the residence time in the precrystallization zone, whereby the crystal nuclei that survive the dissolution phenomenon are allowed to grow sufficiently large.

Den gjennomsnittlige oppholdstiden for krystall-kjerner i prekrystallisasjons-sonen og den nodvendige tiden som kreves for at kjernene skal passere prekrystallisasjons-sonen og nå frem til krystallisasjons-sonen skulle ikke ta mer enn 1 minutt, fortrinnsvis bare noen få sekunder. Forholdet mellom denne tid og den gjennomsnittlige oppholdstid i krystallisasjons-sonen skulle vanligvis være 1:100, og fortrinnsvis 1:1000 til 1:5000. Den gjennomsnittlige oppholdstiden i krystallisasjons-sonen er fortrinnsvis mellom 30 minutter og 1-5 timer. Imidlertid kan denne tiden være kortere eller lengre, alt etter forholdet mellom oppholdstiden i prekrystallisasjons-sonen og den ovennevnte oppholdstiden i krystallisa-sj ons-sonen. The average residence time of crystal nuclei in the precrystallization zone and the necessary time required for the nuclei to pass the precrystallization zone and reach the crystallization zone should not take more than 1 minute, preferably only a few seconds. The ratio between this time and the average residence time in the crystallization zone should usually be 1:100, and preferably 1:1000 to 1:5000. The average residence time in the crystallization zone is preferably between 30 minutes and 1-5 hours. However, this time can be shorter or longer, depending on the relationship between the residence time in the precrystallization zone and the above-mentioned residence time in the crystallization zone.

I motsetning til tidligere nevnte fremgangsmåter vil, etter fremgangsmåten ifolge nærværende oppfinnelse, en okning i antall dannede kjerner med liten partikkelstorrelse resultere i en okning av den gjennomsnittlige storrelse av produkt-krystallene i krystallisasjons-sonen. Dette vises ved å sammenligne resultatene av en ifolge oppfinnelsen utfort krystallisasjon av is fra en 10 vekts-%'ig sakkarose-losning, hvorved man i det ene forsoket erholdte en gjennomsnittlig storrelse på 8 mikron for de dannede is-kjernene i prekrystallisasjons-sonen, og hvorved man i et annet forsok erholdte en gjennomsnittlig storrelse på 5 mikron for de dannede kjernene. I begge forsok ble kjernene holdt 3 timer i krystallisasjons-sonen, som inneholdt en 30 vekts-%'ig suspensjon av iskrystaller i en 30 vekts-%'ig sakkarose-losning. 8 mikron-kjernene ga iskrystaller med en gjennomsnittlig storrelse på ca. 300 mikron. 5 mikron-kjernene ga iskrystaller med en gjennomsnittlig storrelse på ca. 500 mikron. In contrast to previously mentioned methods, according to the method according to the present invention, an increase in the number of formed nuclei with a small particle size will result in an increase in the average size of the product crystals in the crystallization zone. This is shown by comparing the results of a crystallization of ice carried out according to the invention from a 10% by weight sucrose solution, whereby in one trial an average size of 8 microns was obtained for the formed ice cores in the precrystallization zone, and whereby in another experiment an average size of 5 microns was obtained for the nuclei formed. In both experiments, the cores were kept for 3 hours in the crystallization zone, which contained a 30% by weight suspension of ice crystals in a 30% by weight sucrose solution. The 8 micron cores yielded ice crystals with an average size of approx. 300 microns. The 5 micron cores yielded ice crystals with an average size of approx. 500 microns.

Fremgangsmåten ifolge nærværende oppfinnelse kan starte The method according to the present invention can start

med å danne et begrenset antall kjerner i prekrystallisasjons-sonen, og som etter å ha blitt overfort til krystallisasjons-sonen vokser til storre krystaller. Når tilstrekkelig store krystaller har blitt dannet i krystallisasjons-sonen, okes losningen som tilfores prekrystallisasjons-sonen for derved å danne et storre antall kjerner, hvilke tilfores krystallisasjons-sonen hvor de blir opplost og rekrystalliseres på store krystaller. Fremgangsmåten kan også starte ved å tilsette krystaller direkte til krystallisasjons-sonen, og derved starte prekrystallisasjonen på vanlig måte. with forming a limited number of nuclei in the precrystallization zone, and which, after being transferred to the crystallization zone, grow into larger crystals. When sufficiently large crystals have been formed in the crystallization zone, the solution fed to the precrystallization zone is increased to thereby form a larger number of nuclei, which are fed to the crystallization zone where they are dissolved and recrystallized into large crystals. The method can also start by adding crystals directly to the crystallization zone, thereby starting the precrystallization in the usual way.

Krystallisasjons-sonen fungerer under stort sette adiabatiske betingelser, og derfor må den avdeles fra prekrystallisasjons-sonen der varme og/eller løsningsmiddel fjernes ved direkte kjoling og/eller fordampning. Losningen gjores overmettet i prekrystallisasjons-sonen. De dannede kjerner kan dannes spontant som et resultat av overmetning, eller de kan dannes på artifisiell måte ved tilsetning av krystallisasjons-kimer eller ved å utsette losningen for ultrasoniske vibrasjoner,, The crystallization zone operates under mostly adiabatic conditions, and therefore it must be separated from the precrystallization zone where heat and/or solvent is removed by direct cooling and/or evaporation. The solution is made supersaturated in the precrystallization zone. The formed nuclei can form spontaneously as a result of supersaturation, or they can be formed artificially by adding crystallization seeds or by exposing the solution to ultrasonic vibrations.

Det er fordelaktig å recyklere en del av den losningen som stammer fra krystall-separasjonen til prekrystallisatoren sammen med spill-losningen fra systemet. It is advantageous to recycle part of the discharge originating from the crystal separation to the precrystallizer together with the waste discharge from the system.

For å nå et hoyt utbytte ved krystallisasjonen, dvs. at konsentrasjonsdifferansen mellom den tilforte losningen og moderluten etter separasjonen av krystaller er så stor som mulig, vil normalt en del av suspensjonen recykleres kontinuerlig fra krystallisasjons-sonen og til inngangen til prekry-stallisasjonssonen. In order to achieve a high yield during the crystallization, i.e. that the concentration difference between the added solution and the mother liquor after the separation of crystals is as large as possible, part of the suspension will normally be continuously recycled from the crystallization zone and to the entrance to the precrystallization zone.

På grunn av at desintegrasjonen av krystallene, og som ville være tilboyelig til å opptre i pumpen for resirkulerings-systemet, vil ha en generende virkning på gjennomsnitts-størrelsen til krystallene, og som dessuten viser, en tendens til å blokkere prekrystallisasjons-sonen, og den nevnte desintegrasjonen unngås etter fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen ved at enden av resirkulasjons-roret som munner ut i rekrystallisasjons-sonen er utstyrt med separate midler for å sikre at den i det vesentlige krystallfrie suspensjon fores tilbake til prekrystallisasjons-sonen. Because the disintegration of the crystals, which would be likely to occur in the pump for the recirculation system, would have a disturbing effect on the average size of the crystals, and which, moreover, shows a tendency to block the precrystallization zone, and the aforementioned disintegration is avoided according to the method according to the invention in that the end of the recirculation pipe which opens into the recrystallization zone is equipped with separate means to ensure that the essentially crystal-free suspension is fed back to the precrystallization zone.

En nærmere redegjorelse for fremgangsmåten fremgår av folgende tegninger og eksempler. A more detailed explanation of the procedure appears in the following drawings and examples.

Når det gjelder tegningene så representerer: As far as the drawings are concerned, they represent:

fig. 1 en skjematisk tegning av en foretrukket apparatur og utforelsesform av nærværende fremgangsmåte; fig. 1 a schematic drawing of a preferred apparatus and embodiment of the present method;

fig. 2 er en skjematisk tegning, som viser en annen foretrukket utforelsesform av fremgangsmåten ifolge denne oppfinnelse. fig. 2 is a schematic drawing, which shows another preferred embodiment of the method according to this invention.

I fig. 1 er A^ en varmeveksler med en skrape-anordning 3, B In fig. 1, A^ is a heat exchanger with a scraping device 3, B

er en krystallisator med en roreanordning 5 og C er en separator som separerer krystallene fra moderluten. Losningen, som skal krystalliseres, tilfores varme-veksler A^ gjennom rorene 1 og 2. Recyklert losning fra krystallisator B kan tilfores prekrystallisator A^ gjennom filter 11, pumpe 12 is a crystallizer with a stirring device 5 and C is a separator which separates the crystals from the mother liquor. The solution to be crystallized is fed to heat exchanger A^ through pipes 1 and 2. Recycled solution from crystallizer B can be fed to precrystallizer A^ through filter 11, pump 12

og rorledning 14. Moderluten fra separator C kan recykleres til prekrystallisatoren gjennom rorledning 8, pumpe 10 og rorledning 13. Den dannede krystallkjerne-suspensjonen fra prekrystallisator A^ strommer gjennom rorledning 4 til krystallisator B og blandes hurtig med innholdet i krystallisatoren ved hjelp av omrorer 5. En krystall-suspensjon strommer fra krystallisator B gjennom rorledning 6 til krystall-separator C. Krystallene separeres fra moderluten og kommer ut gjennom rorledning 7. Moderluten slippes ut ved hjelp av rorledningen 8 og 9, og en del recykleres til and pipeline 14. The mother liquor from separator C can be recycled to the precrystallizer through pipeline 8, pump 10 and pipeline 13. The formed crystal core suspension from precrystallizer A^ flows through pipeline 4 to crystallizer B and is rapidly mixed with the contents of the crystallizer by means of stirrers 5 .

prekrystallisator A^. precrystallizer A^.

En alternativ apparatur for utforelse av prosessen ifolge nærværende oppfinnelse er vist i fig. 2. A2 er en varme-veksler som gjennornstrommes en gang, og D er en damp-losning-separator. Ellers er apparaturen den samme som i fig. 1. Losningen fra varmeveksler A~ strommer til separator D gjennom rorledning 4. Suspensjonen, som består av krystal-lisasj onskjerner, og som er dannet i separator D, strommer til krystallisator B gjennom rorledning 4a. Damp fra losningen fjernes fra separator B gjennom rorledning 15 ved hjelp av en egnet anordning som ikke vises i fig. 2, Den videre funksjonen av apparaturen, som vises i fig. 2, er den samme som beskrevet for fig. 1. An alternative apparatus for carrying out the process according to the present invention is shown in fig. 2. A2 is a heat exchanger that is recirculated once, and D is a steam discharge separator. Otherwise, the apparatus is the same as in fig. 1. The solution from heat exchanger A~ flows to separator D through pipeline 4. The suspension, which consists of crystallization nuclei, and which is formed in separator D, flows to crystallizer B through pipeline 4a. Steam from the discharge is removed from separator B through pipe line 15 by means of a suitable device which is not shown in fig. 2, The further function of the apparatus, which is shown in fig. 2, is the same as described for fig. 1.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

En sukkerlosning på 10 vekts-% ble konsentrert ved å danne is-krystaller og ved hjelp av den apparatur og fremgangsmåte som er vist skjematisk i fig., 1. A sugar solution of 10% by weight was concentrated by forming ice crystals and using the apparatus and method shown schematically in Fig. 1.

Sukkerlosningen, som inneholdt 10 vekts-% sukker, ble tilfort den med skrape utstyrte varmeveksleren, hvorved mengden var 100 kg/time sammen med 3058 kg/time krystallfri losning, hvilken stammet fra krystallisatoren og som var resirkulert gjennom rorledning 14. Den recykliserte losningen hadde en sukkerkonsentrasjon på ca. 30 vekt-%. Varmeveksleren hadde en effektiv varmeveksler-overflate pa 0,35 m 2, og temperatur-differansen mellom losningen og kjolemidlet ble holdt på ca. 25°c. Dette resulterte i en varmestrom på ca. 25.000 kcal/m^-h. Is-kimer ble dannet i varme-veksleren med en hastighet på The sugar liquor, containing 10% by weight of sugar, was fed to the scraper heat exchanger, whereby the amount was 100 kg/hour together with 3058 kg/hour of crystal-free liquor, which originated from the crystallizer and was recycled through pipe line 14. The recycled liquor had a sugar concentration of approx. 30% by weight. The heat exchanger had an effective heat exchanger surface of 0.35 m 2 , and the temperature difference between the solution and the coolant was kept at approx. 25°c. This resulted in a heat flow of approx. 25,000 kcal/m^-h. Ice germs were formed in the heat exchanger at a rate of

68 kg/t. 68 kg/h.

Tiden som det tok for losningen å passere gjennom varme-veksleren og nå krystallisatoren var ca. 4 sekunder. De dannede is-kimene i varmeveksleren var alle av en storrelse på mindre enn 5 mikron. Suspensjonen fra varme-veksleren ble hurtig blandet med innholdet i krystallisatoren ved hjelp av kraftig omroring. Krystallisatoren var dimensjonert for å kunne inneholde, ca. 800 liter krystall-losnings-suspensjon. Som tidligere nevnt ble 3058 kg/h. krystallfri losning resirkulert fra krystallisatoren og tilbake til varme-veksleren. Nivået i krystallisatoren ble holdt konstant ved å fjerne The time it took for the solution to pass through the heat exchanger and reach the crystallizer was approx. 4 seconds. The formed ice nuclei in the heat exchanger were all less than 5 microns in size. The suspension from the heat exchanger was quickly mixed with the contents of the crystallizer by vigorous stirring. The crystallizer was dimensioned to be able to contain approx. 800 liters of crystal-dissolving suspension. As previously mentioned, it was 3058 kg/h. crystal-free solution recycled from the crystallizer and back to the heat exchanger. The level in the crystallizer was kept constant by removing

266 kg/h- is-krystall/losning-suspensjon fra krystallisatoren gjennom rorledning 6 til separasjons-anordning C. 66,6 kg/h. iskrystaller ble separert fra losningen og avgitt gjennom rorledningen 7. En konsentrert sukkerlosning, som inneholdt 30 vekts-% sukker, fikk stromme ut gjennom rorledning 9, 266 kg/h ice crystal/discharge suspension from the crystallizer through pipe line 6 to separation device C. 66.6 kg/h. ice crystals were separated from the solution and discharged through rudder line 7. A concentrated sugar solution, containing 30% by weight of sugar, was allowed to flow out through rudder line 9,

og 166,8 kg/h- av den 30%'ig sukkerlosningen ble fort tilbake til varmeveksleren gjennom rorledning 13. De erholdte produkt-krystallene hadde en gjennomsnittlig diameter på 0,6 mm og hadde en rund form. and 166.8 kg/h of the 30% sugar solution was quickly returned to the heat exchanger through pipe line 13. The product crystals obtained had an average diameter of 0.6 mm and had a round shape.

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

En vandig opplosning av 50 vekts-% MgSO^ 7 H20 ble anvendt An aqueous solution of 50% by weight MgSO 7 H 2 O was used

i prosessen og ved anvendelse av apparaturen som beskrives i. fig. 2. Saltlosningen, som inneholdt 50 vekts-% salt, ble tilfort varmeveksler med en hastighet av 33 kg/h. og en temperatur på ca. 20°C. En krystallfri saltlosning med 60 vekts-% salt ble fort tilbake med en hastighet på 300 kg/h- in the process and when using the apparatus described in fig. 2. The brine, which contained 50% by weight of salt, was fed to the heat exchanger at a rate of 33 kg/h. and a temperature of approx. 20°C. A crystal-free brine with 60% by weight of salt quickly recovered at a rate of 300 kg/h-

fra krystallisatoren og 83,5 kg/h. fra separator C, og tilfort varmeveksleren sammen med saltlosningen med 5o vekts-% salt. Den til varmeveksleren innkommende losning hadde en temperatur pa ca. 35 c. from the crystallizer and 83.5 kg/h. from separator C, and feed the heat exchanger together with the brine with 50% by weight of salt. The solution entering the heat exchanger had a temperature of approx. 35 c.

Varme-veksleren hadde en effektiv varmeoverforende overflate på 0,03 m , og ble tilfort damp med lavt trykk og som in-direkte oppvarmet losningen til 41,5°c. Dette resulterte i en varmestrom på ca. 100.000 kcal/m time. Den oppvarmede losningen, som kom fra varme-veksleren, ble tilfort damp-losning-separator D, hvor trykket ble redusert til 30 mmHg (absolutt) fra det atmosfæriske trykket i varme-veksleren. Vanndamp fikk slippe ut gjennom rorledning 15, hvorved samtidig salt-konsentrasjonen okte i den gjenværende losningen. Samtidig fant en reduksjon av losningens temperatur sted, og dette resulterte i dannelsen av MgSO^ • 7 H20-kimer. Kime-suspensjonen fra damp-losning-separatoren ble tilfort krystallisatoren og hurtig blandet med innholdet i krystallisatoren ved hjelp av kraftig omroring i denne. Den gjennomsnittlige oppholdstiden for suspensjonen i damp-losning-separatoren var ca. 5 sekunder. The heat exchanger had an effective heat transfer surface of 0.03 m , and was supplied with low pressure steam which indirectly heated the solution to 41.5°c. This resulted in a heat flow of approx. 100,000 kcal/m hour. The heated discharge, which came from the heat exchanger, was fed to steam-discharge separator D, where the pressure was reduced to 30 mmHg (absolute) from the atmospheric pressure in the heat exchanger. Water vapor was allowed to escape through rudder line 15, whereby at the same time the salt concentration increased in the remaining solution. At the same time, a reduction in the temperature of the solution took place, and this resulted in the formation of MgSO^ • 7 H2O-chimes. The germ suspension from the steam-discharge separator was fed to the crystallizer and quickly mixed with the contents of the crystallizer by means of vigorous stirring therein. The average residence time for the suspension in the steam-discharge separator was approx. 5 seconds.

Krystallisatoren hadde et effektivt volum på 200 liter. Den gjennomsnittlige oppholdstiden for krystallene i krystallisatoren var ca. 3 timer. Som tidligere nevnt ble 300 kg/h. losning recyklisert fra krystallisatoren ved hjelp av en pumpe 12 og rorledning 14 tilbake til varmeveksleren. En suspensjon av krystaller og losning ble kontinuerlig fjernet fra krystallisatoren og tilfort krystallseparator C med en hastighet av 100 kg/h. MgS04 ' 7 H20-krystaller, som hadde en gjennomsnittlig storrelse på 1 mm, ble fjernet fra separator C ved en hastighet på 16,5 kg/h. Losningen fra separator C ble returnert via rorledningens 8 og 13 til varmeveksleren med en hastighet på.83,5 kg/h. Losningen fra separator C inneholdt ca. '60 vekts-% opplost magnesiumsalt. The crystallizer had an effective volume of 200 litres. The average residence time for the crystals in the crystallizer was approx. 3 hours. As previously mentioned, it was 300 kg/h. discharge recycled from the crystallizer by means of a pump 12 and pipe line 14 back to the heat exchanger. A suspension of crystals and solution was continuously removed from the crystallizer and fed to crystal separator C at a rate of 100 kg/h. MgSO 4 - 7 H 2 O crystals, having an average size of 1 mm, were removed from separator C at a rate of 16.5 kg/hr. The discharge from separator C was returned via rudder lines 8 and 13 to the heat exchanger at a rate of 83.5 kg/h. The discharge from separator C contained approx. '60% by weight dissolved magnesium salt.

Claims

1. Method for continuous crystallization of a crystallizable component from a solution, where this solution is introduced into a precrystallization zone (A) where the solution is cooled and/or evaporated, whereby crystal nuclei of the desired crystallizable component are formed as a suspension in the solution, and then this suspension of crystal nuclei is fed to a crystallization zone (B) which is kept under adiabatic conditions, and which already contains the crystallizable component in the form of a suspension of coarse crystals in the solution, in which crystallization zone (B) further growth of crystals takes place, and from which crystals are continuously removed as the final product, characterized by the solution being cooled and/or evaporated quickly and given an average residence time in the pre-crystallization zone (A) and in a connecting line to the crystallization zone (B) of no more than 1 minute, during which crystal nuclei of a size of 10 ji e are developed or less, that the volume or suspension of nuclei in the pre-crystallization zone (A) and in the connection line to the crystallization zone (B) is given an average residence time in the crystallization zone (B) of at least 100 times the residence time of this volume in the pre-crystallization zone (A), and where the average residence time in the precrystallization zone (A) is achieved by continuously recirculating a sufficient portion of the solution present in the crystallization zone (B) through the precrystallization zone (A), the solution being essentially freed of crystals for introduction to the precrystallization zone (A).

2. Method according to claim 1, characterized in that the average residence time for the crystals in the crystallization zone (B) is kept at least 30 minutes.