ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кристаллизация в аппаратах с охлаждаемыми дисками из "Основы техники фракционной кристаллизации" Дисковые вертикальные и горизонтальные кристаллизаторы отличаются высокой эффективностью и развитой поверхностью теплообмена. [c.106] Все диски имеют в центре отверстие, через которое проходит вал со скребками для очистки охлаждающих поверхностей и для перемешивания кристаллизата. Кроме того, скребки транспортируют кристаллы к переточным отверстиям. Скребок выполнен так, что одна его лопасть очищает нижнюю поверхность диска, а другая — верхнюю. Привод вала кристаллизатора осуществляется от электродвигателя через редуктор. Частота вращения вала 1—20 об/мин. Расстояние между дисками 50— 70 мм. Диаметр аппарата 2 м, а высота определяется числом дисков. Поверхность теплообмена можно регулировать изменением числа дисков. В промышленных аппаратах она достигает 140 м2. [c.107] Исходный расплав поступает в междисковое пространство через верхний питающий штуцер, расположенный на крышке кристаллизатора. Суспензия, образующаяся в результате охлаждения, последовательно проходит через все междисковые пространства и выгружается через нижний штуцер. Хладоагент обычно подается в полость нижнего диска и пройдя через кольцевые каналы, поступает через соединительное колено в полость вышележащего диска. Отработанный хладоагент отводится из верхнего диска. Таким образом расплав и хладоагент движутся в кристаллизаторе противотоком друг к другу, что способствует образованию более крупных кристаллов. При необходимости можно изменять температуру охлаждения в любом диске, подавая в него хладоагент требуемой температуры. Более того, смеси в таких аппаратах можно охлаждать одновременно двумя или даже несколькими хладоагентами, подаваемыми в различные диски с определенными расходами и температурами. [c.107] Вертикальные дисковые кристаллизаторы могут работать в диапазоне температур от —25 до 125°С. Коэффициент теплоотдачи от кристаллизующейся смеси к поверхности диска составляет 150—650 Вт/(м2-К) [111]. Содержание кристаллической фазы в суспензии нередко достигает 35% [34]. [c.107] Достоинства аппарата непрерывность процесса возможность разделения вязких, токсичных и взрывоопасных веществ высокая удельная производительность. Недостатки большая удельная металлоемкость сложность изготовления большое число уплотнений, что затрудняет разборку и чистку аппарата. [c.107] Для облегчения процесса зарождения кристаллов в дисковом кристаллизаторе может быть использована частичная рециркуляция суспензии (а. с. 841636). При этом исходная смесь перед подачей в дисковый кристаллизатор смешивается с определенным количеством суспензии, отбираемой от одной из промежуточных секций. Такой прием способствует также увеличению среднего размера получаемых кристаллов. [c.108] Известен вертикальный дисковый кристаллизатор, состоящий из соединенных между собой царг с охлаждающими днищами (а. с. 140043). Внутри царг имеются переливные горловины, а в каждой царге установлена скребковая мешалка, укрепленная на общем приводном валу, проходящем внутри переливных горловин. Для снижения продольного перемешивания кристаллизующейся смеси в каждой царге на валу укреплен отражающий (секционирующий) диск. [c.108] Горизонтальные дисковые кристаллизаторы изготовляют с вращающимися и с неподвижными охлаждающими дисками. Их применяют в основном для кристаллизации вязких смесей (раствора сахара, сорбита, ксилита и т.п.). [c.108] Горизонтальный дисковый кристаллизатор с вращающимися дисками представляет собой горизонтальный желоб, в котором проходит вал с закрепленными на нем дисками, охлаждаемыми водой [3]. Внутри полость каждого диска разделена перегородками на несколько зон, причем вода поступает в первую зону и уходит из последней. Из одного диска в другой вода перетекает через полый вал или через патрубки, соединяющие диски. В кристаллизаторе может быть до 20 дисков. Исходный расплав заливают в желоб так, что диски полностью погружаются в расплав. [c.108] Рассматриваемые кристаллизаторы имеют развитую поверхность теплообмена, но из-за отсутствия очищающих устройств их нельзя использовать для кристаллизации расплавов, кристаллы которых склонны к оседанию на поверхности охлаждения. [c.108] Предложен (а. с. 757172) горизонтальный дисковый кристаллизатор с вращающимися дисками, выполненными в выде двояковыпуклых линз. В аппарате имеются кольцевые перегородки с окнами для понижения продольного перемешивания кристаллической смеси. [c.108] Горизонтальный дисковый кристаллизатор с неподвижными дисками представляет собой цилиндрическую емкость, в которой укреплены полые диски [74], соединенные с двумя коллекторами для подачи и отвода охлаждающей воды. В центре диски имеют отверстие, через которое проходит вал. Поверхности дисков очищаются от осевших кристаллов скребками, укрепленными на валу. [c.108] В работах [111—115] экспериментально исследован процесс теплообмена в вертикальных дисковых кристаллизаторах применительно к кристаллизации ряда неорганических солей из растворов, а в работах [98, 111, 116, 117]—процесс массообмена. в тех же аппаратах. Полученные опытные данные обобщены в виде эмпирических критериальных уравнений. Исследования работы перемешивающих устройств в дисковом кристаллизаторе показали [118], что в полостях между дисками происходит практически полное перемешивание кристаллизующейся смеси. В тоже время, аппарат в целом работает в рел пме, близком к идеальному вытеснению [111]. [c.109] В работах [111, 119] исследовано влияние размеров каналов для прохода хладоагента и их расположения в полости диска на равномерность охлаждения смеси, а также на их гидравлическое сопротивление. Отмечается, что при движении хладоагента в параллельных каналах гидравлическое сопротивление в 2—2,5 раза ниже, чем при движении хладоагента в последовательном канале. [c.109] Вернуться к основной статье