Przedmiotem wynalazku jest sposób desublima¬ cji par zwiazków chemicznych.Znany sposób kondensacji fluidalnej polega na tym, ze pary zwiazków chemicznych wprowadzo¬ ne do zloza fluidalnego, chlodzonego przeponowo lub bezprzeponowo za pomoca zimnego gazu ule¬ gaja desublimacji na czastkach tego zloza oraz na sciankach aparatu. Czastkami zloza moze byc drobnokrystaliczny material kondensujacy lub in¬ ny material spelniajacy role obojetnego nosnika.Produkt odbierany jest albo w postaci pylu uno¬ szonego z gazami odlotowymi do cyklonu, albo w formie gruboziarnistych czastek odprowadzanych ze zloza. Czynnik chlodzacy doprowadzany jest do plaszcza otaczajacego zloze fluidalne lub do ele¬ mentów chlodnicy zanurzonej w zlozu. Regenera¬ cja powierzchni chlodzacej, na której zbiera sie warstwa kondensatu, polega na przepuszczaniu czynnika grzejnego przewodami, którymi uprzed¬ nio plynal czynnik chlodzacy. W celu zabezpie¬ czenia ciaglej pracy kondensatora, elementy chlo- dniczo-grzejne moga byc podzielone na sekcje pracujace na zmiane.Pewna odmiana kondensacji fluidalnej jest kon¬ densacja chemiczna, polegajaca na doprowadzeniu substratów reakcji do zloza fluidalnego. Produkt reakcji kondensuje w postaci stalej na czastkach zloza.Znany sposób desubUmacji fluidalnej przedsta¬ wiony w polskich opisach patentowych nr 76138 i 89029 polega na tym, ze kondensacja odbywa sie w cylindrycznym aparacie fluidalnym z nachylo¬ nym dnem porowatym, z ladunkiem fluidalnym w postaci czastek z materialu desublimujacego.Ladunek ulega fluidyzacji za pomoca gazu obo¬ jetnego, doprowadzanego pod porowate dno apa¬ ratu. Gazy zawierajace pary sublimatu doprowa¬ dzone sa powyzej dna porowatego przez sciane boczna aparatu. Gazy te kraza czesciowo w obiegu zamknietym. Element chlodniczy w ksztalcie rur ozebrowanych zanurzony jest w zlozu, przy czym jako czynnik chlodzacy zastosowano wode. Czast¬ ki zloza, które osiagaja odpowiednia wielkosc, od¬ prowadzane sa z najnizej polozonej czesci zloza.W celu ulatwienia wyodrebnienia produktu poro¬ wate dno aparatu nachylone jest pod pewnym ka¬ tem do poziomu.Podobny sposób zastosowano w opisach patento¬ wych japonskich nr 5825 i 1875, z tym, ze zastoso¬ wano porowate dno o stozkowym ksztalcie. W tym rozwiazaniu produkt jest równiez odbierany spe¬ cjalnym przewodem umieszczonym w najnizszej czesci zloza.Inna metoda kondensacji opisana jest w Chim.Farm. Zurn. VII, No 7, 19, (1973). Zastosowano do kondensacji sublimacyjnej zloze fluidalne zlozone z czastek materialu obojetnego (kulki szklane lub metalowe). Jako gaz fluidyzujacy uzyto gaz obo¬ jetny, który mieszany z oparami substancji su- blimujacej, ogrzany do temperatury wyzszej od 96 25796 3 temperatury kondensacji wprowadzany jest do zlo¬ za przez porowate dno aparatu. Zarastaniu dna po¬ rowatego sublimatem zapobiegalo mieszadlo umieszczone nad powierzchnia dna porowatego.Produkt kondensowal na czastkach zloza, ulegal scieraniu i jako drobny pyl unoszony z gazami odlotowymi, odbierany byl w cyklonie.Zastosowano zloze fluidalne równiez do konden¬ sacji chemicznej (Izv. Vuzov. Chim. i Chim. Techn., 1-1 No 2, (232/1968). Zloze fluidalne stanowily czastki chlorku amonu, które fluidyzowaly za po¬ moca powietrza. Substraty reakcji wprowadzono nad porowatym dnem aparatu. Produkt reakcji kondensowal na czastkach zloza i powodowal ich wzrost. Czastki o odpowiednich rozmiarach odpro¬ wadzano z aparatu przewodem umieszczonym w najnizszej czesci ladunku.Nalezy podkreslic, ze stosowany we wszystkich opisanych sposobach desublimacji, proces fluidy- zacji obok wielu zalet ma równiez powazne wady, które czesto ograniczaja a niekiedy wrecz unie¬ mozliwiaja wykorzystanie go do kondensacji su¬ blimacyjnej. Fluidyzacja moze istniec przy pew¬ nym okreslonym zakresie predkosci przeplywu gazu. Predkosci te czesto sa dalekie od optymal¬ nych dla szeregu procesów. Ponadto fluidyzacja wymaga dosyc waskiego zakresu granulacji cza¬ stek a przygotowanie wstepne odpowiedniego zlo¬ za wymaga dosc znacznych nakladów. W przypad¬ ku drobnoziarnistych materialów których czastki wykazuja zdolnosc do elektryzacji czesto w ogóle nie mozna uzyskac stanu fluidalnego. Nawet przy zastosowaniu wszelkich wymagan fluidyzacji gazo¬ wej nie mozna uzyskac zloza jednorodnego — tworza sie przestrzennie martwe, gaz przeplywa w postaci pecherzy co powoduje, iz pewna czesc substancji kondensujacej nie zetknie sie z po¬ wierzchniami chlodzacymi. Aby zapobiec tworze¬ niu sie spieków nad dnem sitowym stosuje sie mieszadla mechaniczne umieszczone wewnatrz zlo¬ za. Znane jest równiez stosowanie pulsacji gazu fluidyzujacego w suszarniach fluidalnych lub ultra¬ dzwieków.Celem wynalazku jest unikniecie wspomnianych trudnosci przy prowadzeniu procesu kondensacji w zlozu fluidalnym, a zwlaszcza procesu desubli¬ macji par zwiazków chemicznych.Stwierdzono, ze cel ten osiaga sie jezeli zloze fluidalne poddaje sie drganiom o amplitudzie 0,1— —30 mm i czestotliwosci 1—100 Hz.Sposób wedlug wynalazku polega wiec na za¬ stapieniu kondensacji w zlozu fluidalnym, kon¬ densacja w zlozu wibrofluidalnym. Zloze wibro- iluidalne bylo stosowane przy innych procesach jak przykladowo suszenie wibrofluidalne, ale nie bylo stosowane do procesu kondensacji sublima¬ cyjnej.Dzieki stosowaniu zloza wibrofluidalnego oka¬ zalo sie, ze predkosc gazu obojetnego moze byc stosunkowo niewielka, co korzystnie wplywa na proces kondensacji, a nawet predkosc ta moze byc nizsza od predkosci krytycznej fluidyzacji. Wibra¬ cje zloza fluidalnego zwiekszaja jednorodnosc zlo¬ za i eliminuja powstawanie martwych przestrzeni w poblizu elementów chlodnicy wewnetrznej. 257 4 Zwiekszenie jednorodnosci zloza eliminuje unosze¬ nie aerozolu kondensatu w pecherzach gazu co podwyzsza wydajnosc i sprawnosc procesu kon¬ densacji.Ponadto zastosowanie wibracji powoduje wzrost sil scinajacych na granicy zloze—scianka chlod¬ nicy co korzystnie wplywa na oczyszczenie po¬ wierzchni wymiany ciepla z warstwy kondensatu (powoduje to wzrost wartosci wspólczynnika wni- kania ciepla miedzy zlozem a scianka chlodnicy).W warstwie wibrofluidalnej nastepuje czesciowe rozdrobnienie ziarn a tym samym samorzutne od¬ nawianie zloza fluidalnego co eliminuje koniecz¬ nosc dostarczania nowych zarodków kondensacji. !5 Wibracje zmniejszaja mozliwosc powstawania spieków i aglomeratów w zlozu, a wiec zastepuja tu inne urzadzenia mechaniczne (np. mieszadlo).Zastosowanie wibracji zloza fluidalnego zmniej¬ sza elektryzacje ladunku fluidalnego, powodujac zmiane elektryzacji w kierunku bezpieczniejszych ladunków ujemnych.Sposób wedlug wynalazku zapewnia wysoka wy¬ dajnosc procesu z jednostki powierzchni chlodza¬ cej i umozliwia latwa segregacje gotowego pro- duktu kondensacji.Kondensacja wibrofluidalna moze byc przykla¬ dowo prowadzona w urzadzeniu, które stanowi po¬ laczenie znanych kolumn fluidalnych do procesów desublimacji z wibratorem mechanicznym lub elektromagnetycznym wibrujacym porowatym dnem kolumny.Przyklad I. W celu porównania sposobu kon¬ densacji w ladunku wibrofluidalnym z kondensa¬ cja w ladunku fluidalnym przeprowadzono dwie 10 godzinne próby z wykorzystaniem jednego i drugiego sposobu oraz z zachowaniem identycz¬ nych parametrów gazów doprowadzanych do ko¬ lumny i takich samych warunków chlodzenia zlo¬ za. Próby przeprowadzono w urzadzeniu przedsta- 40 wionym schematycznie na fig. 1, gdzie oznaczono: kolumna fluidalna 1, jej dno 2, przegroda sitowa 3, przewody 4, 5, za fluidalnego o wysokosci 50 cm, skladajacego sie z ziaren bezwodnika ftalowego o granulacji 45 0—6H-l,2 mm wdmuchiwano z boku przewodem 5 z szybkoscia 4,5 Nm8/h, 15 cm powyzej dna poro¬ watego, powietrze ogrzane do temperatury 130°C i zawierajace 27,5 g/Nm8 bezwodnika ftalowego w postaci pary. Dodatkowo przez dno porowate 3 50 wprowadzono (z szybkoscia 4Nms/h) powietrze o temperaturze 20°C. Obnizenie temperatury ladun¬ ku uzyskiwano przez chlodzenie bocznej powierz¬ chni kolumny fluidalnej woda o temperaturze °C. Powierzchnia chlodzaca wynosila 0,0537 m2, 55 ziarno bezwodnika ftalowego odprowadzono ze szczytu zloza przewodem przelewowym 8. Pyl krystaliczny bezwodnika ftalowego wywiany z la¬ dunku fluidalnego wyodrebniano w cyklonie 7.W czasie próby ze zlozem wibrofluidalnym dno 60 porowate 3 bylo polaczone z wibratorem dajacym drgania o czestotliwosci 15 Hz i amplitudzie 15 mm. Po dziesieciu godzinach ciaglej próby stwier¬ dzono, ze srednia wartosc wspólczynnika wnikania ciepla miedzy powierzchnia chlodzaca i ladunkiem os fluidalnym jest wyzsza w przypadku zloza wibro-96 257 fluidalnego o 80°/o. Wartosc tego wspólczynnika ustalila sie juz po pierwszej godzinie procesu na stalym wysokim poziomie w przypadku próby z zastosowaniem wibracji. W przypadku zastosowa¬ nia zloza fluidalnego wartosc wspólczynnika obni¬ zala sie w trakcie próby. Po rozmontowaniu urza¬ dzenia stwierdzono, ze scianki chlodnicy byly czy¬ ste w przypadku próby z wibracja zas pokryte warstwa kondensatu bezwodnika ftalowego w przypadku próby z ladunkiem fluidalnym. Analiza sitowa materialu zloza po przeprowadzeniu prób wykazala, ze zloze wibrofluidalne rozdrabniajac sie regenerowalo zarodki kondensacji. W materia¬ le zloza wibrofluidalnego nie zauwazono spieków i aglomeratów powstajacych podczas kondensacji w zlozu fluidalnym. Pyl grubokrystaliczny uno¬ szony ze zloza wibrofluidalnego do cyklonu byl latwiejszy do wyodrebnienia niz pyl drobnokry- staliczny powstajacy podczas próby ze zlozem flu¬ idalnym.Przyklad II. W celu sprawdzenia przydat¬ nosci metody do kondensacji par chlorku glino¬ wego przeprowadzono dwie 6-godzinne próby w kolumnie fluidalnej i kolumnie wibrofluidalnej.W obu przypadkach uzyto kolumny o srednicy 80 mm przedstawionej schematycznie na fig. 1.W celu oceny efektywnosci procesu wibrofluidal¬ nego zachowano identyczne parametry gazów do¬ prowadzonych do kolumny, warunki chlodzenia i granulacje materialu zloza. Jako ladunku flu¬ idalnego uzyto ziaren chlorku glinowego o gra¬ nulacji 0,075-^0,49 mm. Do zloza fluidalnego o wy¬ sokosci 50 cm wdmuchiwano z boku przewodem (z szybkoscia 3Nms/h) 15 cm powyzej dna po¬ rowatego, powietrze o temperaturze 160°C zawie¬ rajace 0,70 kg/Nm8 par chlorku glinowego. Przez dno porowate 3 wprowadzono (z szybkoscia 3Nm8/h) powietrze o temperaturze 20°C. Boczna powierzchnia kolumny fluidalnej byla chlodzona woda o temperaturze 17°C. Powierzchnia chlodza¬ ca wynosila 0,0537 m2. Ziarno chlorku glinowego odbierane bylo ze szczytu zloza przewodem prze¬ lewowym 8. Pyl wywiewany z ladunku fluidalnego wyodrebniono w cyklonie 7. W czasie próby kon¬ densacji na zlozu wibrofluidalnym dno porowate 3 bylo polaczone z wibratorem dajacym drgania * o czestotliwosci 15 Hz i amplitudzie 15 mm.Na podstawie przeprowadzonego bilansu ciepl¬ nego stwierdzono, ze zastosowanie zloza wibro¬ fluidalnego spowodowalo podwyzszenie sredniej wartosci wspólczynnika wnikania ciepla o 55%. io Wartosc tego wspólczynnika utrzymywala sie na stalym poziomie juz od dziesiatej minuty próby z zastosowaniem wibracji zas malala w sposób ciagly w czasie próby kondensacji w zlozu flu¬ idalnym. Temperatura zloza wibrofluidalnego utrzymywala sie na stalym poziomie ok. 50°C w czasie calej próby zas temperatura zloza fluidal¬ nego rosla w sposób ciagly. Stwierdzono calkowita czystosc powierzchni chlodzacej po próbie z zasto¬ sowaniem wibracji. Po próbie kondensacji fluidal- riej powierzchnia chlodzaca byla pokryta warstwa kondensatu.Na podstawie analizy sitowej materialu zloza przed i po próbie stwierdzono regeneracje zarod¬ ków kondensacji w wyniku czesciowego rozdrob- nienia zloza wibrofluidalnego. Ilosc pylu unoszo¬ nego ze zloza wibrofluidalnego do cyklonu 7 byla nizsza w przypadku stosowania wibracji, zas wy¬ odrebnianie tego pylu w cyklonie bylo latwiejsze ze wzgledu na jego grubokrystalicznosc. Podczas próby kondensacji w ladunku fluidalnym wyod¬ rebniono w cyklonie pyl drobnokrystaliczny. PL