SU1085612A1

SU1085612A1 - Способ кристаллизации расплавов

Info

Publication number: SU1085612A1
Application number: SU823499481A
Authority: SU
Inventors: Виктор Германович Пономаренко; Валерий Иванович Бей; Григорий Феодосиевич Потебня; Виталий Дмитриевич Рашевский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6273
Priority date: 1982-10-11
Filing date: 1982-10-11
Publication date: 1984-04-15

Abstract

СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСПЛАВОВ, преимущественно труднокристаллизуемых веществ, включающий 32 2i подачу на охлаждаемую поверхность исходного расплава и газового потока, съем и выгрузку закристаллизовавщегос продукта , отличающийс тем, что, с целью интенсификации процесса за счет создани дополнительного затравочного сло и улучшени теплообмена, в газовый поток ввод т частицы кристаллизуемого вещества в количестве 15-30% от производительности кристаллизатора, при этом температура потока ниже температуры плавлени кристаллизуемого вещества. ХтЗаген/п

Description

Изобретогии- , -i- , , i ,.-.- ;;) цессам хнмнК. ,;ii , :, ... a ;(.n-;;i;i К npoiieccaM , , .;; плсплава, и;,

пример, Трул:::; ,pii,-r;i. I/; M.-i i,; X BCIUCCT

(хлспи)фос, Hoi.u i -ip.l na г;л.1а кднсм1И ;i(i. crc:. -.

Известен ;.. крип;;.|; з;1ции :;;.плава хлорофоса на :(i;e;ivi;u:Ti; Bpniii.iK) щегос , охлажлаемо1Ч; пз1:ут)и i; ;;бл ваемого снаружи газовым потоком н;,льаа. Зарождение кристаллов 1;рн этом происходит первоначально на охлаждаемой поверхности , а дальше - на поверхности закристаллизовавшегос сло . Рост кристаллического сло при этом способе ввеедени процесса кристаллизации преимущественно идет за счет направленного отвода тепла от расплава к хладагенту, охлаждающему внутреннюю поверхность вальца 1.

Указанный способ характеризуетс низкой эффективностью отвода тепла из зоны кристаллизации расплава из-за значительного и все врем возрастающего термического сопротивлени растущего сло кристаллов . При этом обдув жидкой пленки расплава газовым потоком несколько интенсифицирует отвод тепла из зоны кристаллизации , однако этот процесс также затруднен из-за ее значительного термического сопротивлени .

Кроме того, способ обладает малой веро тностью осуществлени роста сло кристаллов без образовани кристаллической фазы длительный промежуток времени (1-20 час.). Это и вл етс одной из причин одностороннего роста сло кристаллов на охлаждаемой стенке (от охлаждаемой стенки к свободной поверхности кристаллизуемого сло ).

Указанные недостатки привод т к тому, что производительность данного способа и указанного устройства дл его осуществлени , при получении закристаллизовавшегос продукта, низка, и, как следствие, на проведение технологического процесса требуютс значительные энергетические и капитальные затраты.

Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса .за счет создани дополнительного затравочного сло и улучшени теплообмена.

Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу кристаллизации расплавов, преимущественно труднокристаллизуемых веществ, включающему подачу на охлаждаемую поверхность исходного расплава и газового потока, съем и выгрузку закристаллизовавшегос продукта, в газовый поток ввод т частицы кристаллизуемого вещества в количестве 15-307о от производительности кристаллизатора, при этом температура потока ниже температуры плавлени кристаллизуемого вещества.

При таком способе ведени процесса на незакристаллизовавшийс слой расплава

i iJiwcHT прслиарительно охлажденную за .Гзвку . ллизуемого вещества в заданном количес;не. При этом со стороны свобод ой поверхности незакристаллизовавшегос ,- ..1:; .1Ч 111аетс рост кристаллического С70Я io направлению к охлаждаемой стенке , благодар непосредственному контакту лрслварительно охлаждаемых частиц кристаллизуемого вещества с незакристаллизовавшимс поверхностным слоем кристал0 лизуемого расплава, а также благодар его обдуву охлажденным пылегазовым потоком , интенсифицируетс процесс теплообмена , улучщаетс отвод тепла из образованных таким образом двух зон кристаллизации .

5

На чертеже схематически изображена принципиальна схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа.

Устройство состоит из вальцевого кристаллизатора I, включающего охлаждаемую

0 поверхность-валец 2, привод 3 дл непрерывного перемещени указанной поверхности , устройство 4 дл нанесени на охлаждаемую поверхность расплава, устройство 5 дл съема корки закристаллизовав5 шегос продукта, газодувки 6, смесител 7 дл получени пылегазовой смеси, дозатора 8 затравки кристаллизуемого вещества, щелевых форсунок 9 дл подачи пылегазовой смеси на незакристаллизовавшуюс поверхность расплава, циклона 10 дл очист0 ки отработанного газа от кристаллического вещества и теплообменника 11 дл охлаждени газа, вывод которого соединен с газодувкой 6,. штуцеров ввода исходного расплава 12 в кристаллизатор, вывода из аппарата закристаллизовавшегос продукта 13

и пылегазового потока 14, подачи охлаждаемой кристаллической затравки 15, подачи и вывода хладагента 16 и 17, подачи и вывода теплоносител 18 и 19 в рубащку обогрева устройства нанесени на охлаждаемую поверхность расплава, а также шту0 церов ввода и вывода хладагента 20 и 21. Способ осуществл ют следующим образом .

Гор чий исходный расплав непрерывно подают через штуцер 12 в устройство 4 дл нанесени на охлаждаемую поверхность рас5 плава, например, ванну кристаллизатора. При контакте с охлажденной поверхностью вращающегос вальца 2 исходный расплав кристаллизуетс , образу кристаллический слой, который при выводе из расплава, наход щегос в ванне 4, увлекает слой жид0 кого расплава. Подаваемый с помощью газодувки 6 охладительный газ в теплообменнике 11 смещивают в смесителе 1 с предварительно охлажденной затравкой кристаллизуемого вещества, поступающего

J в заданном количестве из дозатора 8, после чего, образованна таким образом пылегазова смесь подаетс на незакристаллизовавшуюс поверхность расплава. Далее

происходит кристаллизаци пленки расплава на поверхности вращающегос вальца, скалывание ножами 5 в виде чещуек продукта и отвода его через щтуцер 13. Отработанный пылегазовый ноток попутно очищает кристаллизатор от конденсирующих частиц, обдувает наружную поверхность вальца с незакристаллизовавщейс пленкой расплава или слоем кристаллов и отводитс через щтуцер 14 в циклон 10, в котором происходит отделение указанных )о сконденсировавщихс частиц от газа. Отделенные таким образом сконденсировавщиес частицы в дальнейщем используютс в качестве затравки. Очищенный от кристаллов газ далее направл етс в теплообменник 11, где охлаждаетс до задан- 15 ной температуры, и цикл его движени повтор етс . В св зи с тем, что в предлагаемом способе осуществл етс одновременный рост кристаллического сло от охлажденной поверхности к свободной поверхности расплава к охлаждаемой поверхности, достигаетс скорость процесса кристаллизации веществ почти вдвое больша , чем при прочих равных услови х по сравнению с известньш способом кристаллизации расплавов. 25 Эффективность предлагаемого способа и устройства обусловлена также тем, что существенно интенсифицирован теплообмен за счет непосредственного контакта охлажденной затравки с незакристаллизовавшейс увлеченной жидкой пленкой рас- Q плава и обдува ее охлажденным пылегазовым потоком. Использование в качество затравки кристаллизуемого вещества улучшает качества получаемого продукта - его чистоту. Полезно используютс сублимирующиес кристаллы под кожухом аппарата, которые ранее загр зн ли внутренние поверхности указанного кожуха и вентил ционные линии.

Выбранный диапазон подаваемого пылегазового потока в количестве 15-30% от производительности кристаллизатора определ етс требованием нанесени однородного сло затравки, равномерно покрывающего поверхность незакристаллизовавшейс пленки расплава. При подаче пылегазового потока более 30% на поверхности жидкой пленки образовываютс участки , содержащие избыток затравленных кристаллов , в форме выступов и неровностей. Подача пылегазовой смеси менее 15% приводит к образованию участков на поверхности жидкой пленки, не покрытых затравочными кристаллами. Использование кристаллов затравки со средним размером частиц до 20 мкм обеспечивает развитую поверхность контакта фаз, интенсифицирует теплообмен между охлажденными частицами и жидкой пленкой . При использовании затравочных кристаллов со средним размером более 200 мкм теплообмен между ними и жидкой пленкой ухудшаетс , так как уменьшаетс поверхность контакта фаз. Кроме того, поверхность жидкой пленки после ее кристаллизации становитс шероховатой.

Claims

СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ РАСПЛАВОВ, преимущественно труднокристаллизуемых веществ, включающий подачу на охлаждаемую поверхность исходного расплава и газового потока, съем и выгрузку закристаллизовавшегося продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет создания дополнительного затравочного слоя и улучшения теплообмена, в газовый поток вводят частицы кристаллизуемого вещества в количестве 15-30% от производительности кристаллизатора, при этом температура потока ниже температуры плавления кристаллизуемого вещества.