SU560512A1

SU560512A1 - Apparatus for concentration and crystallization of solutions

Info

Publication number: SU560512A1
Application number: SU7502142498A
Authority: SU
Inventors: П.В. Полторак; В.П. Кока; Ю.Д. Кот; А.М. Мусихин; А.К. Сущенко; Г.А. Виноградов; Л.Г. Беостоцкий
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт сахарной промышленности; Институт Проблем Материаловедения Ан Украинской Сср
Priority date: 1975-06-09
Filing date: 1975-06-09
Publication date: 1978-08-05

Description

Изобретение относитс к оборудованию дл концентрации и кристаллизации растворов , например сахар ос одер жаших, и может быть использовано в пищевой, химнчиской и других отрасл х промьшшенности. The invention relates to equipment for the concentration and crystallization of solutions, for example, sugar, sugar, and can be used in the food, chemical and other industrial sectors.

Известен аппарат дл концентрации в кристаллизации растворов, выполненный в виде емкости, снабженной в нижней чао та, заполн емой раствором, поверхностью теШюобмена, а в верхней - устрЫ1ством дл пред отвращени инкрустаций на стенках емкости в паровоздушной зоне ll.A known apparatus for concentration in crystallization of solutions, made in the form of a tank, provided at the bottom of the tank filled with a solution, the surface of the circuit, and at the top with a device to prevent incrustations on the vessel walls in the vapor-air zone II.

В известном аппарате устрсйство дл предотвращени инкрустаций выпоннеио в виде форсунок с трубопроводами аодачв в них раствора дл распылевн исходного ненасьшюниого раствора на стевки аппарата над поверхностью циркулирующего насьпцениого раствора, избыток влаги которсго раствор ет отложени .In the known apparatus, the device for preventing incrustations in the form of nozzles with pipelines in them contains a solution for spraying the initial non-saturating solution onto the apparatus’s spouts above the surface of the circulating solution, the excess moisture of which dissolves the sediment.

Однако в таком аппарате, вследствие попадани брызг кип щего раствора на подвод щие его трубы, распг шительные и расположенные выше форсунок| However, in such an apparatus, due to the splashing of boiling solution on the pipes bringing it, dispersed and located above the nozzles |

стенки емкости, эффективность удалени инкрустаций невысока .vessel walls, the inlay removal efficiency is low.

Кроме того, конструкци аппарата|слона из-за наличи большого ксаичества распылительных форсунок.In addition, the design of the device | elephant due to the presence of a large number of spray nozzles.

Все это приводит к тому, что аппарат п воднческв останавлЕВают н прошривают дл растворени и нкр ста1шй со стенок верхней веэаполиевиой раствором части емкости.All this leads to the fact that the apparatus and the water supply are stopped and diluted to dissolve and the ncr stains from the walls of the upper part of the container.

Цель эобретеин - повьоиеиие аффективностн удапевн инкрустадвй н упроювциё конструкции аппарата.The goal of the eobretein is a more effective affective approach to the design of the apparatus.

Дп этого в предлагаемом аппарате устройство дл пред отвращени иикруста Ц1 Й выполнено в виде пористого экрана, провнцаемого дл текучих сред устаноапеиного с образованием Мбжду нвм стенкам емкостг камеры, служащей дл подачи текучих сред на пористый экран. При этом I кра пористого экрана рвс паложеиы над поверхвостыо вагрева уровн зеркала раствора Ол обраэо вани в камере гидравлического затвора. Кроме Т1Я70, в камере укреолеиы рёбра.In the proposed apparatus, this device for preventing a crust of Ts1J is made in the form of a porous screen, which is installed for ostane-fluid fluid with the formation of a wall of the chamber capacitance, which serves to supply fluids to the porous screen. At the same time, the I edges of the porous screen of the palogei screen over the surface of the vagreva level of the mirror of the solution Ol are processed in the chamber of the hydraulic shutter. In addition to T1Y70, in the chamber ukreoleyy edges.

де цще ее на отде;1ьные секции, кажда из которых снабжена патрубками дл подвода текучих сред.more than 1 section, each of which is provided with nozzles for supplying fluids.

На фиг. 1 схематичнр изображен предлагаемый аппарат дл кониентрадии и кристаллизадии растворов, продольный ра.э рез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - устройство дл предот враикни инкрустаций на стенках емкости (показано частично).FIG. 1 shows schematically the proposed apparatus for concentration and crystallization of solutions, longitudinal length; in fig. 2 - the same, cross section; in fig. 3 - device for prevention of incrustations on the vessel walls (shown partially).

Аппарат выполнен в виде емкости 1, снабженной в нижней части, заподн емой раствором, поверхностью 2 теплообмена, а в верхней - устройством дл предот вращени инкрустаций на стенках емкости в паровоздушной зоне.The apparatus is made in the form of a tank 1, provided in the lower part with a solution that is raised by the heat exchange surface 2, and in the upper part with a device to prevent incrustations on the vessel walls in the vapor-air zone.

Устройство дл предотвращени инкрустаций прдставл ет собой пористый экран 3, проницаемый дл текучих сред. Экран 3 устаноЕлек с образованием ним и стенками емкости 1 камеры 4, служащей дл подачи текучих сред на пористый экран. В камере 4 укреплены ребра 5, дел щие ее на отдельные секции, кажда из которых снабжена патрубками 6 дл подвода текучих сред.The device for preventing incrustation is a porous screen 3 permeable to fluids. The screen 3 is installed with the formation of the walls of the container 1 of the chamber 4, which serves to supply fluids to the porous screen. The chamber 4 is reinforced with fins 5, which divide it into separate sections, each of which is provided with nozzles 6 for supplying fluids.

Нижние кра пористого экрана 3 рас положены над поверхностью 2 теплообмв на ниже уровн зеркала раствора дл образовани в камере 4 гидравлического затвора, преп тствующего свободному выходу паров снизу пористого экрана в пространство над уровнем раствора. Поверхность 2 теплообмена снабжена сис-темой подвижных нагревательных трубок 7, соединенных коллекторами 8, опираю щимис на полые цапфы 9.The lower edges of the porous screen 3 are located above the surface of the heat pump 2 below the level of the mirror of the solution to form in the chamber 4 a hydraulic shutter preventing the free vapors from leaving the bottom of the porous screen into the space above the level of the solution. The heat exchange surface 2 is provided with a system of movable heating tubes 7 connected by headers 8 supported on hollow trunnions 9.

Нагревательные трубки 7 пропущены чеосз межсекционные перегородки , выполненные в виде дисков 10 и раздел ющие нижнюю часть рабочей емкости на несколько с экций.The heating tubes 7 are skipped by intersection partitions made in the form of discs 10 and dividing the lower part of the working container into several sections.

.Аппарат снабжен паропроводом 11 дл подачи греющего пара в коллектор 8 и нагревательные трубки 7, патрубками 12-15, соответственно, дл отвода коиденсата , отвода неконденсирующих газов Подачи исходного раствора в секции рабочего пространства емкости 1 и отвода обработанного раствора.The appliance is provided with a steam line 11 for supplying heating steam to the collector 8 and heating tubes 7, nozzles 12-15, respectively, for discharging the codensate, removing non-condensing gases of the supply of the initial solution to the sections of the working space of the container 1 and discharging the treated solution.

Пространство емкости 1 над раствором соединено патрубком -16 с вакуумсистемой (на чертежах не показана), nptзгом в нем осуществл етс отделение .парпв растворител от брызг раствора.The space of the container 1 above the solution is connected by a nozzle -16 to a vacuum system (not shown in the drawings), where it is separated from the splashes of the solution.

В качестве материала дл изготовлени пористого экрана могут быть использованы пористые спеченные прокатные листы из титана, стойкого к вод ном пару и выдерживающего длительный циклAs a material for the manufacture of a porous screen can be used porous sintered rolled sheets of titanium, resistant to water vapor and withstand a long cycle.

пропускани вод ного пара без ухудшени water vapor transmission without deterioration

пропускной способности.bandwidth.

в случае подачи в емкость 1 другихin the case of filing in the tank 1 other

паров (не вод ных) материал пористогоvapor (non-aqueous) material porous

экрана должен быть коррозионностойким. Аппарат работает следующим образом, Нижнюю часть аппарата через патру бок 14 заполн ют подлежащим обработкеThe screen must be corrosion resistant. The apparatus operates as follows: The lower portion of the apparatus, through the frame 14, is filled to be processed.

раствором, а в нагревательные трубки 7 через полую цапфу 9 по паропроводу 11 подают греющий пар дл подогрева раств ра .solution, and heating pipes 7 through the hollow trunnion 9 through the steam line 11 supply heating steam for heating the solution.

Подвижна система коллекторов 8 с нагревательными трубками 7 обеспечивает перемешивание раствора и движение слоев этого раствора, наход щихс вблизи стенок нижней части емкости 1. . Подв 5жные нагревательные трубки 7 непрерывно омываютс раствором. Благодар отсутствию застойных зон на стенках емкости 1 и на поверхности 2 теплообмена инкруста/ ции не образуютс .The mobile system of collectors 8 with heating tubes 7 provides mixing of the solution and movement of the layers of this solution located near the walls of the lower part of the tank 1.. The bottom heating tubes 7 are continuously washed with a solution. Due to the absence of stagnant zones on the walls of the container 1 and on the surface 2 of heat exchange, incrustation is not formed.

Конденсат греющего пара, накапливающийс на поверхности 2 теплообмена, отбираетс из коллектора 8 через патрубок 12, а попавщие в эту полость неконденсирующиес газы (воздух, аммиак и т. п) вместе с частью отработанного пара выпускаютс через патрубок 13,The heating steam condensate accumulating on the heat exchange surface 2 is removed from the collector 8 through the pipe 12, and the non-condensable gases (air, ammonia, etc.) entering this cavity, together with a part of the exhaust steam, are discharged through the pipe 13,

Подлежащий концентрации «1И кристаллизации раствор поступает по патрубку 14 в первую (слева) секцию аппарата, а скопце нтрированньй или пересыщенный раствор с выращенными до заданного размера кристаллами удал етс через патрубок 15.The "1" crystallization solution to be fed enters the nozzle 14 into the first (left) section of the apparatus, and the accumulated or oversaturated solution with crystals grown to a given size is removed through the nozzle 15.

Регулирование размеров выращиваемых кристаллов можно осуществл ть подкачкой растворов различной концентрации в рабочие секции аппарата через р д . патрубков 14, установленных по длине емкости 1.Adjusting the size of the grown crystals can be accomplished by pumping solutions of different concentrations into the working sections of the apparatus through a row. nozzles 14 installed along the length of the tank 1.

В камеру 4 межд5 пористым экраном 3 и стенками емкости 1 через патрубки 6 подводитс пар, проникающий затем в капилл ры пористого экрана 3 и конденсирующийс в них. Конденсат выпотева через капилл ры на другую сторону пористого экрана 3, увлажн ет поверхность последнего, обращенную внутрь емкости, причем брызги кип щего раствора, попада на влайскую поверхность экрана, не могут на ней закрепитьс , ,под действием отмыва ковденсатом или под одновременным действием отмыва конденсатом и отдува проход щими через капилл ры избыточными парами, сползают вниз (фиг. 2). Если в случае аварии системы подачи пара или неправильной регулировки происходит образование инкрустации и нарастает зсолстьц слой, то дл их ударени аппарат ые рстайавливае.тс , вThe chamber 4 between the porous screen 3 and the walls of the container 1 is supplied with steam through the pipes 6, which then penetrates and condenses into the capillaries of the porous screen 3. Condensate sweating through the capillaries on the other side of the porous screen 3 moistens the surface of the latter, facing the inside of the tank, and the splashing boiling solution falling onto the screen's surface cannot be fixed on it, under the effect of washing with a condensate and blowing off the excess vapor passing through the capillaries, slide down (Fig. 2). If, in the event of a steam supply system failure or an incorrect adjustment, an inlay is formed and a solid layer builds up, then the device will be hit.

.Лишь увеличиваетс подача пара в камеру 4.Only steam supply to chamber 4 increases.

По окончании процесса отмыва сло инкрустаций подачу пара вновь уменьшают до оптимальных размеров.At the end of the process of washing off the layer of inlays, the steam supply is again reduced to the optimum size.

При многосекиионном вьшопнении пористето экрана 3 (фиг. 3) слой уже отложившЕЕХс ннкрустаций снимают путем подачи различных количеств пара в секции , при этом больше пара подаетс к участкам пористого экрана 3, на которых образовалс более толстый слой инкруотацнй ,In the case of a multi-sectoral perforation of the pores of the screen 3 (Fig. 3), the layer already deposited is removed from the crust by supplying different amounts of steam to the sections, with more steam being fed to the portions of the porous screen 3 on which a thicker layer is formed,

При равномерной и правильно oтpeгyлЧ рованной пара инкрустации не могут образоватьс , и аппарат мседсет работать в непрерывном режиме длительное врем ,With a uniform and correctly spotted pair, inlays cannot form, and the Msedset unit operates in continuous mode for a long time,

При подаче в камеру 4 пара в копичестве 1О-20 кг/ч на 1 м плоШади экрана на стенках емкости 1, свободных от раствора, исключаетс образование инкрустаций , при этом подаваемый на пористый экран пар не нарушает работы вакуумной системы и не приводит к разбавлению кристаллизируемого раствора.When steam is supplied to chamber 4 at a rate of 10-20 kg / h per 1 m screen area on the walls of vessel 1 free of solution, the formation of incrustations is excluded, and the steam supplied to the porous screen does not disrupt the operation of the vacuum system and does not dilute the crystallized solution.

Ожидаемый экономический эффект от использовани описываемого изобретени составит 35,5 тыс. руб. в год на один аппарат производительностью 3 тыс. т/сутки .The expected economic effect from the use of the described invention will be 35.5 thousand rubles. per year per unit with a capacity of 3 thousand tons / day.

Claims

1. An apparatus for concentration and cryotallization of solutions, for example, sugar-containing, made in the form of a tank, fitted in the lower part filled with a solution, the heat exchange surface,

and at the top, a device for preventing incrustations on the vessel walls in the vapor-air zone, characterized in that, in order to increase the effect of removing incrustations and simplifying the design of the device, the device for preventing incrustations on the vessel walls is made in the form of a porous screen that is permeable to fluids and installed with the formation between it and the walls of the tank chamber, which serves to supply fluid to the foam screen.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the bottom and the fact that the lower edges of the porous screen are located above the heating surface below the mirror level of the solution to form a hydraulic gate in the chamber.

3. The apparatus according to claim 1, distinguished by the fact that, in the chamber, the fins are reinforced, dividing it into separate sections, each of which is provided with nozzles for supplying fluids.

Sources of information taken into account in the examination:

1. The patent of England N 1141639, cl. In 1 In, 1974.