SU1622402A1 - Кристаллизатор дл лактозы - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию дл  молочной промышленности, а именно к кристаллизаторам дл  кристаллизации лактозы. Изобретение позвол ет уменьшить потери лактозы в мелассе . Кристаллизатор дл  лактозы имеет соосно расположенные вертикальный цилиндрический корпус 1 и внутреннюю обечайку 2, образующую со стенкой корпуса теплообменную рубашку 3, устройство 4 дл  отвода кристаллизата и

Description

Изобретение относитс  к оборудованию дл  молочной промышленности, а именно к кристаллизаторам дл  крис- таллизации лактозы.

Цель изобретени  - уменьшение потерь лактозы в мелассе.

На фиг. 1 изображен кристаллизатор , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (с указанием отклонени  внутренней обечайки в левую сторону); на фиг. 3 - сечение Б-В на фиг. 1 (с указанием отклонени  внутренней обечайки в правую сторону); на фиг. 4узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - узел II на Фиг. 3; на фиг. 6 - узел III на фиг. 1.

Кристаллизатор дл  лактозы включает соосно расположенные вертикальный цилиндрический корпус 1 и внутреннюю обечайку 2, образующую со стенкой корпуса теплообменную рубашку 3, устройство 4 дл  отвода кристаллиэата и установленное в корпусе вибропереме- шивающее устройство, состо щее из вертикального вала 5 и укрепленных на нем по высоте лопастей 6, имеющих ко- ноидальные насадки 7. Кажда  лопасть 6 виброперемешивающего устройства вы- полнена в виде диска, при этом ко- ноидальные насадки 7 прикреплены наклонно к нижней поверхности дисков таким образом, что они в соседних дисках направлены в противоположные стороны. Форма нижней лопасти 8 соответствует форме днища 9 и выполнена перфорированной,

Внутренн   обечайка 2 прикреплена к корпусу на упругих подвесках 10. Теплообменна  рубашка 3 разделена вертикальными гофрированными перегородками 11 на две камеры 12 и 13. Последние снабжены патрубками 14 и 15 дл  подвода и патрубками 16 и 17 дл  отвода хладоагента, которые сообщаютс  со сливной гидролинией 18 через гидропульсатор 19. Обечайка 2 соединена с фланцем корпуса 1 и соответственно с днищем 9 герметизирующими эластичными элементами в виде по сов 20 и 21. Эти по са смонтированы между верхней частью корпуса 1 и верхней кромкой обечайки 2, а также между днищем 9 и нижней кромкой обечайки. Вертикальный вал 6 виброперемешивающего устройства установлен в подшипниках 22 и 23 скольжени  и соединен . с низкочастотным вибропроводом 24,- смонтированным на крышке 25, котора  снабжена патрубком 26 дл  начального набора перенасыщенного раствора.

Кристаллизатор работает следующим образом.

Теплообменную рубашку 3 заполн ют гор чей водой и разогревают аппарат до температуры начала процесса кристаллизации 343-348 К. Затем через патрубок 26 в корпус аппарата подают перенасыщенный раствор лактозы до погружени  в него верхнего диска 6, а в камеры 12 и 13 теплообменной рубашки 3 подают под избыточным давлением через патрубки 14 и 15 посто нным потоком хладоагент (лед ную воду). При этом в камерах 12 и 13 попеременно создают низкочастотные колебани  дав- лени  пульсирующим потоком охлаждающей жидкости, получаемым преобразованием посто нного потока посредством гидропульсатора 19. Камеры 12 и 13  вл ютс  рабочими камерами пульсатор- ных гидравлических вибраторов с управл емым сливом. Например, камера 13 отключаетс  гидропульсатором 19 от сливной гидролинии 18 и в ней при этом возрастает положительное избыточное давление (обозначенное на фиг. 5 знаком плюс). Одновременно камера 12 подключаетс  гидропульсатором 19 на слив в гидролинию 18, что приводит к снижению (отрицательному скачку) давлени  в камере 12 (обозначено знаком минус). В результате воздействи  перепада давлени  на боковую поверхность обечайки 2, последней

сообщаетс  значительный силовой импульс , привод щий к поперечному (горизонтальной плоскости) смещению всей обечайки в сторону патрубка 16. При этом гофрированные упругие перегородки изгибаютс  (не испытыва  раст гивающие напр жени ), обеспечива  податливость системы и создава  упругую восстанавливающую силу. После этого происходит переключение гидропульсатором 19 камеры 13 на слив через патрубок 17 и одновременно отключение камеры 12 от сливной гидролинии 18. В этом случае обечайка 2 перемещаетс  в обратном направлении в сторону патрубка 17.

При такой работе камер в режиме пульсаторных гидравлических вибраторов вс  обечайка целиком совершает колебательные движени  в горизонтальной плоскости, в результате которых наход щейс  в аппарате дисперсной среде сообщаютс  силовые импульсы. Импульсы образуютс  по принципу инверсии , т.е. вс  среда движетс  относительно нелеремещающегос  в горизонтальной плоскости вала 5 с дисками 6. При циклическом знакопеременном обтекании дисков 6 под их воздействием во всем объеме раствора распростран ютс  поперечные волны деформации. В результате совершаемых поперечных колебаний обечайки с пересыщенным раствором относительно вала с дисками происходит интенсивное перемешивание раствора в горизонтальном направлении . Кроме того, увеличиваетс  межфазна  поверхность, способствующа 

0

5

раствора разворачиваетс  на 180 и переходит в восход щий, циркулирующий в кольцевом промежутке между обечайкой 2 и кромками дисков 6. Разворот потока на 180° и минимальное отложение при этом твердой фазы у днища 9 обеспечивает его сферическа  форма.

Одновременно при возвратно-поступательных перемещени х дисков 6 достигаетс  виброперемешивание раствора с кристаллами в горизонтальном направлении , перпендикул рном направлению перемещений обечайки 2. Это происходит за счет того, что раствор из коноидальных насадок 7 пульсирующими стру ми вытекает в сторону той из перегородок 11. к которой они ориентированы .

Таким образом, при движении дисков 6 вверх растаор зигзагообразно выбрасываетс  стру ми из насадок 7 в направлени х к перегородкам, а при движении дисков 6 вниз раствор транспор- 5 тируетс  их неперфорированной частью вертикально вниз, создава  опускной поток.

По окончании процесса кристаллизации осуществл ют выгрузку кристалли- зата из аппарата посредством устройства 4 при включенном вибропроводе 24. Кристаллы в вибрируемой в вертикальном и двух координатном горизонтальном направлени х дисперсной среде наход тс  таким образом в интенсивном трехкоординатном движении, которое носит стохастический характер и выравнивает распределение кристаллов по реакционному объему. При этом проис0

0

5

увеличению массопередачи, особенно на ходит улучшение гидродинамической обмел кой фракции кристаллов, за счет дополнительного межфазного трени . Кристаллы лактозы совершают при этом колебательные движени  вокруг центров инерции и испытывают знакопеременные тангенциальные силовые импульсы , увеличивающие скорость обтекани  последних раствором и уменьшающие толщину пограничного насыщенного сло , С момента подачи хладоагента включаетс  низкочастотный вибропривод 24, сообщающий продольные колебательные движени  вертикальному валу 5. При этом диски 6 совершают возвратно-поступательные движени . Вертикальное движение раствора происходит через коноидатьные насадки 7, которые обеспечивают опускную циркул цию через диски 6. У днища 9 нисход щий поток

становки и усиление массопередачи за счет дополнительного межфазного трени  в трех взаимно перпендикул рных направлени х; уменьшаетс  толщина поде граничного сло  на кристаллах. Кристаллизующийс  раствор оказываетс  подверженным пространственному воздействию трех перекрестных полей сил инерции во всем объеме, в силу того, что низкочастотные колебани  весьма незначительно поглощаютс  жидкой средой.

Предлагаемый кристаллизатор позвол ет увеличить выход кристаллической массы за счет усилени  массопередачи и более эффективной низкочастотной циклизации внешней возмущающей силы в двухкоординатных вибраци х .в горизонтальной плоскости и дополнительного межЛазного трени  в дисперсной сре50

55

становки и усиление массопередачи за счет дополнительного межфазного трени  в трех взаимно перпендикул рных направлени х; уменьшаетс  толщина пое граничного сло  на кристаллах. Кристаллизующийс  раствор оказываетс  подверженным пространственному воздействию трех перекрестных полей сил инерции во всем объеме, в силу того, что низкочастотные колебани  весьма незначительно поглощаютс  жидкой средой.

Предлагаемый кристаллизатор позвол ет увеличить выход кристаллической массы за счет усилени  массопередачи и более эффективной низкочастотной циклизации внешней возмущающей силы в двухкоординатных вибраци х .в горизонтальной плоскости и дополнительного межЛазного трени  в дисперсной сре0

5

де. Усиливаетс  виброперемешивание раствора в силу того, что горизонтальные колебани  кристаллов совершаютс  в двух направлени х, а кроме того происходит зигзагообразное изменение траектории транспортировани  кристаллов в растворе пульсирующими стру ми из насадок 7 и посто нное изменение направлени  их вращени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Кристаллизатор дл  лактозы, включающий соосно расположенные вертикаль- ный цилиндрический корпус со сферическим днищем и внутренней обечайкой,

   77

   12

   образующей со стенкой корпуса тепло- обменную рубашку, устройство дл  отвода кристаллизата и установленное в корпусе виброперемешивакмдее устрййст- во, состо щее из вертикального вала и укрепленных на нем по высоте лопастей , имеющих коноидальные насадки, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  потерь лактозы в мелассе , кажда  лопасть виброперемеши- вающего устройства выполнена в виде диска, при этом коноидальные насадки прикреплены наклонно к нижней поверхности дисков так, что они в соседних дисках направлены в противоположные стороны.

   73

   Фие.2

   77

   72

   Л

   15

   11

   Фиг.З

   Фиг.Ч

   Л7Фиг .б