RU192489U1 - Трубчатый кристаллизатор - Google Patents

Трубчатый кристаллизатор Download PDF

Info

Publication number
RU192489U1
RU192489U1 RU2019112943U RU2019112943U RU192489U1 RU 192489 U1 RU192489 U1 RU 192489U1 RU 2019112943 U RU2019112943 U RU 2019112943U RU 2019112943 U RU2019112943 U RU 2019112943U RU 192489 U1 RU192489 U1 RU 192489U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tube
product outlet
crystallizer
crystals
outlet fitting
Prior art date
Application number
RU2019112943U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Борисович Голованчиков
Юрий Львович Зотов
Сергей Сергеевич Родин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2019112943U priority Critical patent/RU192489U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU192489U1 publication Critical patent/RU192489U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/0004Crystallisation cooling by heat exchange
    • B01D9/0013Crystallisation cooling by heat exchange by indirect heat exchange
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D9/00Crystallisation
    • B01D9/02Crystallisation from solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G73/00Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
    • C10G73/02Recovery of petroleum waxes from hydrocarbon oils; Dewaxing of hydrocarbon oils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Предлагаемое техническое решение относится к нефтепереработке, в частности к аппаратам для кристаллизации высокозастывающих компонентов масла на установках депарафинизации масел.Технический результат достигается при использовании трубчатого кристаллизатора, выполненного в виде кожухотрубного теплообменника, состоящего из цилиндрического корпуса, снабженного штуцером подачи сырьевого раствора и штуцером вывода продуктов, трубных решеток, с закрепленными в них пучками трубок, и полусферических крышек, при этом корпус кристаллизатора установлен под углом α=2-7° к горизонту, каждая трубка снабжена спиральным электронагревателем, а штуцер вывода продуктов снабжен трехходовым краном.Техническим результатом предлагаемой конструкции кристаллизатора является увеличение производительности процесса кристаллизации и уменьшение металлоемкости оборудования.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к нефтепереработке, в частности к аппаратам для кристаллизации высокозастывающих компонентов масла на установках депарафинизации масел.
Из существующего уровня техники известен трубчатый кристаллизатор для концентрирования жидких продуктов методом вымораживания, выполненный в виде кожухотрубного аппарата, в межтрубном пространстве которого попеременно находится хладагент и теплоноситель, а в трубном - разделяемый раствор, который после кристаллизации кратковременно нагревают и кристаллы теряют сцепление с теплообменной поверхностью, под действием напора новой порции сырья стержень, состоящий из кристаллов и маточного раствора, продвигается вперед и на выходе разрезается дисковым ножом (Патент GB 1507034, B01D 9/02, 1975).
Недостатками данного технического решения являются то, что полученные пористые стержни высокозастывающего компонента содержат в себе большое количество маточного раствора, их необходимо дробить, а полученные кристаллы отфильтровывать, чтобы обеспечить более четкое разделение смеси, что усложняет процесс и уменьшает производительность.
Известен разборный многоступенчатый охлаждающий кристаллизатор, содержащий кристаллизатор первичного охлаждения, кристаллизатор вторичного охлаждения, нагреватель и силовой насос. Кристаллизатор вторичного охлаждения расположен ниже кристаллизатора первичного охлаждения. Сторона первичного охлаждающего кристаллизатора и верхняя часть вторичного охлаждающего кристаллизатора соединены первым трубопроводом. Верхняя часть вторичного охлаждающего кристаллизатора соединена с верхней частью нагревателя через второй трубопровод, нижнюю часть нагревателя и вторичное охлаждение (Патент CN 206543425, B01D 9/02, 2017).
Недостатками данной модели является малая поверхность теплообмена, большая металлоемкость оборудования, необходимость фильтрации полученных кристаллов, а также узкая применимость: кристаллы должны иметь большую плотность, чтобы осаждаться в аппарате.
Известен многосекционный кристаллизатор, включающий выполненный в форме тора цилиндрический корпус, состоящий из размещенных в нем кожухотрубных теплообменных секций, с патрубками для ввода и вывода теплоносителя, конической решетки, переточного патрубка, дозирующего устройства и патрубка для отбора кристаллов, внутри которых размещены по концентрическим окружностям теплообменные трубы одинакового диаметра, закрепленные в трубной решетке. Секции кристаллизатора соединены между собой промежуточными камерами, представляющими собой конический отстойник, оборудованный механическим затвором для периодической разгрузки кристаллического осадка, причем одна из полых промежуточных камер служит для подачи исходного раствора в кристаллизатор и представляет собой входную камеру с установленной внутри нее сплошной перегородкой и отбойником, снабженную патрубком для отбора маточного раствора, роль дозирующего устройства выполняет насос, соединенный с входной камерой, который также обеспечивает циркуляцию рабочей среды в многосекционном кристаллизаторе (Патент RU 91882, B01D 9/02, 2010).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится необходимость фильтрации полученных кристаллов, малая производительность и большая металлоемкость кристаллизатора.
Наиболее близким техническим решением является одноходовой кожухотрубный теплообменник, состоящий из корпуса, приваренных к нему, трубных решеток, в которых закреплены пучки труб. К трубным решеткам крепятся крышки, закрывающие корпус на торцах. Корпус и крышки снабжены штуцерами (Машины и аппараты химических производств: учебник для вузов / А.С. Тимонин, Б. Г. Балдин, В.Я. Борщев, В.Я. Гусев и др. / под общей редакцией А.С. Тимонина. - Калуга: Издательство «Ноосфера», 2014. - 856 с. - С. 474, рис. 6.1.2.4а).
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата при использовании данного теплообменника в качестве кристаллизатора, является трудоемкость удаления кристаллов с охлаждаемой трубной поверхности, предполагающая использование электромеханических приводов скребков или обогреваемых днищ, малая производительность из-за необходимости периодической подачи хладагента и последующего удаления кристаллов, а также последующее дробление и фильтрация твердого продукта.
Задачей является разработка конструкции кристаллизатора, позволяющего разделять растворы и расплавы на компоненты без последующей фильтрации.
Техническим результатом предлагаемой конструкции кристаллизатора является увеличение производительности процесса кристаллизации и уменьшение металлоемкости оборудования.
Технический результат достигается при использовании трубчатого кристаллизатора, выполненного в виде кожухотрубного теплообменника, состоящего из цилиндрического корпуса, снабженного штуцером подачи сырьевого раствора и штуцером вывода продуктов, трубных решеток, с закрепленными в них пучками трубок, и полусферических крышек, при этом корпус кристаллизатора установлен под углом α=2-7° к горизонту, каждая трубка снабжена спиральным электронагревателем, а штуцер вывода продуктов снабжен трехходовым краном.
Сущностью заявленной модели кристаллизатора является использование спиральных электронагревателей, выполняющих сразу три функции:
- увеличение поверхности теплообмена (в выключенном состоянии) за счет спирального расположения на каждой из трубок аппарата,
- уменьшение гидравлического сопротивления слоя кристаллов за счет подплавления слоя кристаллов при кратковременном включении вспомогательных спиральных электронагревателей, расположенных над штуцером вывода продуктов в процессе кристаллизации, что (в сочетании с установкой корпуса кристаллизатора под углом α=2-7° к горизонту) позволяет осуществлять непрерывный процесс подачи сырьевого раствора в трубчатый кристаллизатор и вывода продуктов,
- разделение смеси без фильтрации за счет полного расплавления выделившихся из сырьевого раствора кристаллов после полного удаления из трубчатого кристаллизатора маточного раствора и продувки инертным газом. Удаление всех продуктов обеспечивается в сочетании с установкой корпуса кристаллизатора под углом α=2-7° к горизонту.
Отсутствие необходимости фильтрации твердых кристаллов для отделения их от маточного раствора, а также увеличение поверхности теплообмена и возможность проведения процесса в непрерывном режиме, позволяет сократить время разделения сырьевого раствора на компоненты и приводит к увеличению производительности процесса.
На чертеже представлен предлагаемый кристаллизатор в продольном разрезе.
Трубчатый кристаллизатор состоит из разборной обечайки 1, трубных решеток 2, полусферических крышек 3, трубок 4, заполненных хладагентом, штуцера подачи сырьевого раствора 5, штуцера вывода продуктов 6, снабженного трехходовым краном (не показан), штуцеров ввода и вывода хладагента 7 и 8 соответственно, вспомогательных спиральных электронагревателей 9, установленных на трубки 4, расположенные над штуцером вывода продуктов 6, и основных спиральных электронагревателей 10, установленных на остальные трубки 4.
Основные спиральные электронагреватели 10 электрически соединены, что позволяет включать и выключать их одновременно. Вспомогательные спиральные электронагреватели 9 отдельно электрически соединены. Таким образом, обеспечивается независимое включение спиральных электронагревателей 9 и 10.
Трубчатый кристаллизатор установлен под углом α=2-7° к горизонту для того, чтобы маточный раствор и расплавленные кристаллы стекали самотеком. Если угол меньше 2°, то маточный раствор и расплавленные кристаллы не будут стекать самотеком, если угол больше 7°, то напор маточного раствора и расплавленных кристаллов на штуцер вывода продуктов будет излишним.
Трубчатый кристаллизатор работает следующим образом: в межтрубное пространство через штуцер подачи сырьевого раствора 5 подается сырьевой раствор. В трубки 4 подается противотоком хладагент. На развитой поверхности трубок с холодными (выключенными) спиральными электронагревателями 9 и 10 происходит выделение кристаллов. В случае забивания кристаллами межтрубного пространства вспомогательные электронагреватели 9 кратковременно включаются для восстановления заданной процессом скорости движения раствора.
После выделения необходимого количества кристаллов подача сырья в межтрубное пространство и хладагента в трубки прекращается, маточный раствор сливается со штуцера вывода продуктов 6. При этом трехходовой кран на штуцере вывода продуктов 6 установлен в положении «слив маточного раствора». Через штуцер подачи сырьевого раствора 5 подается инертный газ для продувки кристаллов и удаления остатков маточного раствора, затем включаются спиральные электронагреватели 9 и 10 для расплавления намороженных кристаллов. Расплав выделенного вещества сливается со штуцера вывода продуктов 6. При этом трехходовой кран на штуцере вывода продуктов 6 установлен в положении «слив кристаллов».
Использование спиральных электронагревателей в выключенном состоянии позволяет увеличить поверхность трубок в аппарате.
Кратковременное включение вспомогательных спиральных электронагревателей 9 позволяет снизить гидравлическое сопротивление кристаллов, выделяемых в ходе процесса и контролировать скорость движения маточного раствора вдоль аппарата.
Включение спиральных электронагревателей 9 и 10 позволяет расплавлять выделенные кристаллы.
Таким образом, трубчатый кристаллизатор, выполненный в виде кожухотрубного теплообменника, состоящего из установленного под углом α=2-7° к горизонту цилиндрического корпуса, снабженного штуцером подачи сырьевого раствора и штуцером вывода продуктов с трехходовым краном, трубных решеток, с закрепленными в них пучками трубок, снабженных спиральными электронагревателями, и полусферических крышек, обеспечивает увеличение производительности процесса кристаллизации и уменьшение металлоемкости оборудования.

Claims (1)

  1. Трубчатый кристаллизатор, выполненный в виде кожухотрубного теплообменника, состоящего из цилиндрического корпуса, снабженного штуцером подачи сырьевого раствора и штуцером вывода продуктов, трубных решеток, с закрепленными в них пучками трубок, и полусферических крышек, отличающийся тем, что корпус кристаллизатора установлен под углом α=2-7° к горизонту, каждая трубка снабжена спиральным электронагревателем, а штуцер вывода продуктов снабжен трехходовым краном.
RU2019112943U 2019-04-26 2019-04-26 Трубчатый кристаллизатор RU192489U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112943U RU192489U1 (ru) 2019-04-26 2019-04-26 Трубчатый кристаллизатор

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019112943U RU192489U1 (ru) 2019-04-26 2019-04-26 Трубчатый кристаллизатор

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU192489U1 true RU192489U1 (ru) 2019-09-18

Family

ID=67990131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019112943U RU192489U1 (ru) 2019-04-26 2019-04-26 Трубчатый кристаллизатор

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU192489U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198654U1 (ru) * 2020-04-23 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Трубчатый кристаллизатор

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1507034A (en) * 1974-12-06 1978-04-12 Dej Int Research Co Bv Process and apparatus for separating crystallizable materials from a multi-component system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1507034A (en) * 1974-12-06 1978-04-12 Dej Int Research Co Bv Process and apparatus for separating crystallizable materials from a multi-component system

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ABROSIMOV B. Z. et al, Equipment design of petroleum refineries and petrochemical plants, "Chemical and Petroleum Engineering", 1967, Vol.3, No.9, pp 717-722. *
VISHNEVSKY A.V. et al., Refrigerating capacity of disk crystallizer in oil dewaxing process, "Chemical and Petroleum Engineering", 2013, Vol. 49, No. 7-8, pp 522-527. *
VISHNEVSKY A.V. et al., Refrigerating capacity of disk crystallizer in oil dewaxing process, "Chemical and Petroleum Engineering", 2013, Vol. 49, No. 7-8, pp 522-527. ХУЗИН Р.А. и др., Разработка функционально-ориентированной математической модели процесса кристаллизации парафинов, "Успехи современной науки и образования", 2017, Том 5, N2, cтр.116-120. *
ХУЗИН Р.А. и др., Разработка функционально-ориентированной математической модели процесса кристаллизации парафинов, "Успехи современной науки и образования", 2017, Том 5, N2, cтр.116-120. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU198654U1 (ru) * 2020-04-23 2020-07-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Трубчатый кристаллизатор

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4735781A (en) Apparatus for concentrating a suspension
CN100381191C (zh) 洗涤装置,用于提纯洗涤物料的方法以及洗涤装置的应用
TW257689B (ru)
RU192489U1 (ru) Трубчатый кристаллизатор
BRPI0715539A2 (pt) sistema para dessalinizar Água do mar e remover gelo continuamente e mÉtodo para dessalinizar Água do mar
US3305320A (en) Purification of aluminum nitrate by alternate melting and crystallization
US2800411A (en) Crystal purification apparatus and process
EA025716B1 (ru) Способ очистки воды методом перекристаллизации и теплообменная емкость (варианты) для его осуществления
CN109621478B (zh) 一种用于物料提纯分离静态熔融结晶器
US4452302A (en) Heat exchanger with polymeric-covered cooling surfaces and crystallization method
US4372766A (en) Apparatus and method for concentrating a liquid mixture by freezing the solvent
CN113717114B (zh) 一种2-乙酰基吡嗪连续化重结晶装置及其方法和应用
CN218339020U (zh) 一种降膜结晶器
FR2549385A1 (fr) Appareil pour purifier des cristaux, notamment du naphtalene ou derives, ou analogues
US3474636A (en) Purification process
RU2351542C1 (ru) Водоочиститель
CN212881137U (zh) 一种立式刮壁式连续结晶装置
US3154395A (en) Continuous fractional crystallization process
CN212504418U (zh) 一种高盐废水的盐水分离装置
EP0446381B1 (en) Crystal refining apparatus
RU2345954C1 (ru) Водоочиститель
RU198654U1 (ru) Трубчатый кристаллизатор
CN105498328A (zh) 洗涤塔
US6454853B1 (en) Process for the purification of organic products by fractionated crystallization at a variable circulation rate
CN214130362U (zh) 螺旋下降式结晶器

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190911