RU1790970C

RU1790970C - Evaporation crystallizer

Info

Publication number: RU1790970C
Application number: SU894715220A
Authority: RU
Inventors: Сергей Игоревич Смирнов; Сергей Романович Рузанов; Владимир Александрович Алексеев; Ирек Галимович Юсупов; Олег Константинович Харин
Original assignee: Нижегородский политехнический институт
Priority date: 1989-07-04
Filing date: 1989-07-04
Publication date: 1993-01-30

Abstract

Сущность изобретени : выпарной кристаллизатор включает цилиндрический сепаратор , вынесенную трубчатую греющую камеру и циркул ционный насос. Внутри сепаратора установлена перегородка. Греюща камера прикреплена к сепаратору тангенциально расположенным патрубком ввода жидкости. Входной патрубок насоса присоединен к сепаратору, а выходной патрубок насоса присоединен к греющей камере/ Сепаратор снабжен установленной соосно с ним цилиндрической обечайкой. Обечайка расположена выше перегородки с зазором между ее нижним срезом и перегородкой . Верхний срез обечайки установлен не ниже патрубка ввода жидкости из греющей камеры в сепаратор. 2 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: an evaporative crystallizer includes a cylindrical separator, a remote tubular heating chamber, and a circulation pump. A separator is installed inside the separator. The heating chamber is attached to the separator by a tangentially located fluid inlet pipe. The pump inlet is connected to the separator, and the pump outlet is connected to the heating chamber / The separator is equipped with a cylindrical shell mounted coaxially with it. The shell is located above the partition with a gap between its lower cut and the partition. The upper cut of the shell is installed not lower than the nozzle for introducing fluid from the heating chamber into the separator. 2 ill.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к устройствам дл испарени и кристаллизации в жидких системах, в особенности дл испарени растворител и кристаллизации в выпарных аппаратах с вынужденной циркул цией и вынесенной греющей камерой.The invention relates to devices for evaporation and crystallization in liquid systems, in particular for evaporation of solvent and crystallization in evaporators with forced circulation and a remote heating chamber.

Известен выпарной кристаллизатор с вынесенной греющей камерой без осветлени циркулирующей суспензии. Аппарат со- держит цилиндрический сепаратор, трубчатую вынесенную греющую камеру, котора тангенциально подключена к цилиндрическому сепаратору, циркул ционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору, а выход - к трубчатой греющей камере. В аппарате по контуру циркулирует большое количество кристаллов и комков соли. Размеры кристаллов в продукте измен ютс в широком диапазоне из-за различного времени их пребывани о аппарате, причем основна масса мелкокристаллическа . Таким образом недостатком известного аппарата вл - . етс невысокое качество получаемого про- дукта.An evaporator crystallizer with a remote heating chamber is known without clarifying the circulating suspension. The apparatus contains a cylindrical separator, a remote tubular heating chamber, which is tangentially connected to the cylindrical separator, a circulation pump, the inlet of which is connected to the cylindrical separator, and the output to the tubular heating chamber. A large number of crystals and lumps of salt circulate in the apparatus along the contour. The size of the crystals in the product varies over a wide range due to the different residence times of the apparatus, with the bulk being fine crystalline. Thus, the disadvantage of the known apparatus is ow -. low product quality is obtained.

Известен также выпарной кристаллизатор с вынесенной греющей камерой с осветлением циркулирующей суспензии. Кристаллизатор содержит цилиндрический сепаратор, перегородку, установленную внутри сепаратора, трубчатую греющую камеру; котора радиальнбтто Жкл ю чёйа Т цилиндрическому сепаратору выше перегородки , циркул ционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору ниже перегородки, а выход - ктрубчатой греющей камере. В аппарате по контуру циркулируют только мелкие кристаллы, размеры . которых недостаточны дл образовани взвешенного сло в днище сепаратора. В зоне взвешенного сло интенсивно снимаетс пересыщение раствора и кристаллы увеличиваютс в размерах. Кроме Этого, такой слой характеризуетс интенсивным пеvi ю о оAlso known is an evaporator crystallizer with a remote heating chamber with clarification of the circulating suspension. The mold contains a cylindrical separator, a partition installed inside the separator, a tubular heating chamber; which is radially connected to a cylindrical separator above the baffle, a circulation pump, the inlet of which is connected to the cylindrical separator below the baffle, and the outlet to a tubular heating chamber. In the apparatus, only small crystals, sizes, circulate along the contour. which are insufficient to form a suspended layer at the bottom of the separator. In the zone of the suspended layer, the supersaturation of the solution is intensively removed and the crystals increase in size. In addition, such a layer is characterized by intense

XJ ОXJ Oh

ремешиванием кристаллов в различных направлени х . Так как во взвешенный слой поступают кристаллы различных начальных размеров, то очевидно, и выводимый из зо- ны взвешенного сло продукт будет характеризоватьс широким диапазоном размеров укрупненных кристаллов, что снижает качество готового продукта.stirring the crystals in different directions. Since crystals of various initial sizes enter the suspended layer, it is obvious that the product removed from the suspended layer zone will be characterized by a wide range of sizes of enlarged crystals, which reduces the quality of the finished product.

Известен выпарной кристаллизатор с принудительной циркул цией, который наиболее бл изок к за вленному объекту и может быть вз т в качестве прототипа. Выпарной кристаллизатор содержит цилиндрический сепаратор, поперечную перегородку , установленную внутри сепаратора, вынесенную трубчатую греющую камеру, котора тангенциально подключена к цилиндрическому сепаратору выше перегородки , циркул ционный насос, вход которого подключен к цилиндрическому сепаратору ниже перегородки, а выход - к трубчатой греющей камере. Аппарат работает следующим образом: слабый раствор соли непрерывно вводитс в циркул ционный контур на вход циркул ционного насоса и вместе с Циркулирующим раствором подаетс через трубчатую греющую камеру 6 сепаратор. Соковый пар непрерывно отводитс из сепаратора через штуцер. Дл предупреждени вскипани раствора в трубках уровень жидкости в. сепараторе поддерживаетс выше верхней трубной решетки rpej ющей камеры. При подаче в сепаратор раствор вскипает и кристаллизуетс . Сепаратор снабжен поперечной перегородкой, благодар которой создаетс относительно спокойна зона, где образуютс и растут кристаллические зародыши. Мельчайшие кристаллы циркулируют по контуру аппарата , проход через греющую камеру, а укрупненные кристаллы различных размеров осаждаютс в коническом днище сепаратора . Суспензи непрерывно выводитс из его нижней части.A forced circulation evaporator is known, which is the closest to the claimed object and can be taken as a prototype. The evaporator crystallizer contains a cylindrical separator, a transverse baffle mounted inside the separator, a remote tubular heating chamber that is tangentially connected to the cylindrical separator above the baffle, a circulation pump, the inlet of which is connected to the cylindrical separator below the baffle, and the outlet to the tubular heating chamber. The apparatus operates as follows: a weak salt solution is continuously introduced into the circulation circuit at the inlet of the circulation pump and, together with the circulation solution, is fed through a tubular heating chamber 6 to a separator. Juice vapor is continuously discharged from the separator through a nozzle. To prevent the solution from boiling up in the tubes, liquid level c. the separator is supported above the upper tube sheet of the rpej chamber. When fed to a separator, the solution boils and crystallizes. The separator is provided with a transverse septum, due to which a relatively calm zone is created where crystalline nuclei form and grow. The smallest crystals circulate around the apparatus, passing through the heating chamber, and coarsened crystals of various sizes are deposited in the conical bottom of the separator. The suspension is continuously withdrawn from its lower part.

Недостатком выпарного кристаллизатора вл етс невысокое качество готового продукта ввиду наличи в нем кристаллов с широким диапазоном размеров.A disadvantage of the evaporator crystallizer is the low quality of the finished product due to the presence of crystals with a wide range of sizes.

Целью изобретени вл етс повышение чистоты продукта за счет увеличени однородности кристаллов по размерам.The aim of the invention is to increase the purity of the product by increasing the uniformity of the crystals in size.

Поставленна цель.достигаетс тем,;что в выпарном кристаллизаторе, содержащем цилиндрический сепаратор, с установленной внутри него перегородкой, вынесенную трубчатую греющую камеру, прикрепленную к сепаратору тангенциально расположенным патрубком ввода жидкости и циркул ционный насос, присоединенныйThis goal is achieved by the fact that in an evaporator crystallizer containing a cylindrical separator with a partition installed inside it, a remote tubular heating chamber attached to the separator with a tangentially located fluid inlet pipe and a circulation pump connected

входным патрубком к сепаратору, а выходным патрубком к трубчатой греющей камере . Сепаратор снабжен, установленной соосно с ним цилиндрической обечайкой,the inlet to the separator, and the outlet to the tubular heating chamber. The separator is equipped with a cylindrical shell mounted coaxially with it,

при этом обечайка установлена выше перегородки с зазором между ее нижним срезом и перегородкой, а верхний срез обечайки расположен не ниже патрубка ввода жидкости из трубчатой греющей камеры в сепара0 тор.in this case, the shell is installed above the partition with a gap between its lower cut and the baffle, and the upper cut of the shell is located not lower than the fluid inlet pipe from the tubular heating chamber to the separator.

На фиг.1 представлен общий вид выпар ного кристаллизатора; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a general view of an evaporator crystallizer; figure 2 is a section aa in figure 1.

Выпарной кристаллизатор состоит иэThe evaporator crystallizer consists

5 цилиндрического сепаратора 1, лерегород ки 2, установленной внутри сепаратора, вынесенной трубчатой греющей камеры 3, тангенциально присоединенной посредством патрубка ввода жидкости 6 к цилиндри0 ческому сепаратору 1, .циркул ционного насоса 4, входной патрубок которого подключен к цилиндрическому сепаратору 1 ниже перегородки 2, а выходной патрубок - к греющей камере 3. Соосно с цилиндриче5 ским сепаратором 1, установлена цилиндрическа обечайка 5 с зазором между ее нижним срезом и перегородкой 2, а верхний срез цилиндрической обечайки выполнен не ниже патрубка ввода жидкости 6 из трубча0 той греющей камеры 3. В верхней части сепаратора 1 выполнен штуцер 7 дл отвода сокового пара.5 of a cylindrical separator 1, a partition 2 mounted inside a separator, a remote tubular heating chamber 3, tangentially connected by means of a fluid inlet pipe 6 to a cylindrical separator 1, a circulation pump 4, the inlet of which is connected to a cylindrical separator 1 below the partition 2, and the outlet pipe - to the heating chamber 3. Coaxially with the cylindrical separator 1, a cylindrical shell 5 is installed with a gap between its lower slice and the partition 2, and the upper cut of the cylindrical shell in A nozzle 7 was made at the top of the separator 1 for discharging juice steam at the lower end of the fluid inlet pipe 6 from the tubular heating chamber 3.

Выпарной кристаллизатор работает следующим образом.Evaporation mold works as follows.

5 Слабый раствор соли непрерывно ввод т в циркул ционный контур на вход циркул ционного насоса 4 и вместе с циркулирующим раствором подают через трубчатую греющую камеру 3 в сепаратор 1.5 A weak salt solution is continuously introduced into the circulation circuit to the inlet of the circulation pump 4 and, together with the circulating solution, is fed through a tubular heating chamber 3 to the separator 1.

0 Соковый пар непрерывно отводитс из сепаратора 1 через штуцер 7. Дл предупреждени вскипани раствора в трубках уровень жидкости в сепараторе 1 поддерживают выше верхней трубной решетки грею5 щей камеры 3. При подаче раствора в кольцевое пространство между сепаратором 1 и цилиндрической обечайкой 5 раствор приобретает оращательное движение. За счет центробежных сил более крупные0 Juice vapor is continuously discharged from separator 1 through nozzle 7. To prevent boiling of the solution in the tubes, the liquid level in the separator 1 is maintained above the upper tube grill of the heating chamber 3. When the solution is fed into the annular space between the separator 1 and the cylindrical shell 5, the solution acquires a rotational movement . Due to centrifugal forces, larger ones

0 кристаллы отбрасываютс на периферию сепаратора 1 и по зазору, выполненному между нижним срезом цилиндрической обечайки 5 м перегородкой 2, поступают о спокойную зону в нижней части сепаратора 10 crystals are thrown to the periphery of the separator 1 and the gap made between the lower cut of the cylindrical shell 5 m partition 2, enter a quiet zone in the lower part of the separator 1

5 ниже перегородки 2, Основна масса раствора с более мелкими кристаллами переливаетс через верхний срез цилиндрической обечайки 5, который выполнен не ниже патрубка овода жидкости 6 из трубчатой rpeio- щей камеры, при этом раствор вскипает и5 below the partition 2, the bulk of the solution with smaller crystals is poured through the upper cut of the cylindrical shell 5, which is made not lower than the nozzle of the liquid gland 6 from the tubular rpeio chamber, while the solution boils and

образуетс дополнительное количество мелких кристаллов. Выполнение верхнего среза цилиндрической обечайки 5 не ниже патрубка ввода жидкости 6 из трубчатой греющей камеры необходимо дл предотвраще- ни нарушени спокойного движени потока внутри обечайки 5. в противном случае, за счет гидродинамического напора струи жидкости из патрубка ввода жидкости 6 объем жидкости внутри обечайки 5 будет силь- но турбулизован. Далее раствор попадает в спокойную зону внутри цилиндрической обечайки 5, где мелкие кристаллы укрупн ютс до размеров, близких к размерам кристаллов , выход щих из зазора между обечайкой 5 и перегородкой 2. Происходит смешение двух потоков кристаллов при входе в нижнюю спокойную зону: первый - из зазора между обечайкой 5 и перегородкой 2, второй - из спокойной зоны внутри обе- чайки 5, причем потоки имеют кристаллы с близким средними размерами. Так как во взвешенный слой в днище сепаратора поступает поток с кристаллами близких начальных размеров, то и выводимый из аппарата продукт будет более однородным по размерам кристаллов.additional fine crystals are formed. The upper cut of the cylindrical shell 5 not lower than the fluid inlet pipe 6 from the tubular heating chamber is necessary to prevent disturbance of the smooth flow movement inside the shell 5. otherwise, due to the hydrodynamic pressure of the liquid stream from the fluid inlet pipe 6, the volume of liquid inside the shell 5 will be heavily turbulized. Then, the solution enters a quiet zone inside the cylindrical shell 5, where small crystals are enlarged to sizes close to the sizes of crystals leaving the gap between the shell 5 and the partition 2. The two flows of crystals are mixed at the entrance to the lower calm zone: the first - from the gap between the shell 5 and the partition 2, the second from the quiet zone inside the shell 5, and the flows have crystals with close average sizes. Since a stream with crystals of close initial sizes enters the suspended layer in the bottom of the separator, the product removed from the apparatus will be more uniform in crystal size.

Таким образом, данное выполнение выпарного кристаллизатора позвол ет повысить качество продукта за счет увеличени однородности кристаллов по размерам .Thus, this embodiment of an evaporative crystallizer improves the quality of the product by increasing the uniformity of the crystals in size.

Claims

The claims

An evaporator crystallizer including a cylindrical separator with a baffle installed in it, a remote tubular heating chamber attached to the separator with a tangentially located fluid inlet pipe, and a circulation pump connected to the separator by the inlet pipe and to the heating chamber, characterized in that, with In order to increase the purity of the product by increasing the uniformity of the crystals in size, the separator is equipped with a cylindrical shell mounted coaxially with it; lozhena above partitions with a gap between its lower edge and the partition, and the upper section of the sleeve is not installed below the nozzle entering the liquid from the heating chamber into the separator.

Phi 2