ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выпарные кристаллизаторы из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" Методики расчета продолжительности стадий кристаллизации Тг и площади поверхности теплообмена кристаллизаторов / периодического действия приведены в специальной литературе [15, 42,47]. [c.539] Коэффициент к зависит от целого ряда параметров теплофизических свойств хладагента, исходного раствора, содержания кристаллической фазы в получаемой суспензии, конструкции кристаллизатора, расходов потоков, скоростей их движения и др. Чаще всего величину к выбирают на основании опытных данных [42, 47, 66]. [c.539] В выпарньк кристаллизаторах пересыщение раствора достигается за счет частичной отгонки растворителя [4, 42, 47, 66]. Такие аппараты применяют для кристаллизации веществ, растворимость которых мало зависит от температуры, а также для веществ, обладающих обратной растворимостью [42]. По конструкции выпарные кристаллизаторы напоминают обычные выпарные аппараты, дополненные узлом вывода кристаллической суспензии. Они могут иметь внутреннюю или выносную греющую камеру. [c.539] По принципу организации потоков все выпарные кристаллизаторы можно разделить на три группы кристаллизаторы с естественной или принудительной циркуляцией раствора (суспензии) и аппараты со взвещенным слоем. [c.539] Конструкции выпарных кристаллизаторов. Выпарной кристаллизатор с естественной циркуляцией маточного раствора снабжен выносной нагревательной камерой 4 и солесборником 5 (рис. 5.3.14). Нагревательная камера 4 и сепаратор 2 соединены между собой циркуляционными трубами 5 и 6. В греющих трубках раствор испытывает дополнительное давление столба жидкости, находящейся в подъемной трубе 3, поэтому интенсивное парообразование начинается лишь при переходе перегретого раствора по трубе 3 в сепаратор. [c.539] В сепараторе происходит разделение парожидкостной смеси соковый (вторичный) пар отводится через штуцер I, а суспензия, состоящая из маточного раствора и кристаллов, по трубе 6 поступает в солесборник 5. В конической части солесборника кристаллы осаждаются и периодически или непрерывно в виде сгущенной суспензии отводятся на центрифугирование. Маточный раствор с мелкими кристаллами из солесборника возвращается в нагревательную камеру, многократно циркулируя по контуру аппарата. [c.539] Довольно большой объем раствора в сепараторе способствует более полному снятию пересыщения и уменьшает вероятность образования инкрустации в циркуляционной трубе б. [c.539] Длина труб в выпарных кристаллизаторах с выносными греющими камерами обычно составляет 3...6 м. Их диаметр должен быть не менее 50 мм [42]. Скорость циркуляции раствора в трубках 1...2 м/с, при этом коэффициент теплопередачи в кристаллизаторах составляет 900... 1400 Вт/(м °С). [c.540] Для того чтобы избежать инкрустации стенок сепаратора, их часто полируют или производят их орошение небольшим количеством конденсата [42]. [c.540] В выпарных аппаратах с принудительной циркуляцией раствора увеличение скорости циркуляции раствора уменьшает вероятность образования в нем инкрустаций и повышает надежность его работы. Принудительная циркуляция в выпарных аппаратах создается специальными насосами, которые помещают снаружи или внутри аппарата и могут обеспечивать любую заданную скорость движения раствора. [c.540] В аппаратах небольших размеров для создания циркуляции могут бьггь использованы быстроходные пропеллерные мешалки. В выпарном кристаллизаторе с подвесной греющей камерой циркуляция осуществляется при помощи пропеллерного насоса 2, установленного над нагревательной камерой 3 (рис. 5.3.15). Для создания равномерного потока суспензии и уменьшения гидравлического сопротивления насос снабжен направляющим патрубком 1, а под нагревательной камерой расположена отражательная перегородка 4. Образующиеся кристаллы циркулируют по контуру аппарата и отводятся вместе с маточным раствором через штуцер 5. [c.540] Более простым и надежным в эксплуатации является аппарат с выносной нагревательной камерой, для циркуляции раствора в котором используется насос I, установленный вне аппарата (рис. 5.3.16). Питающий раствор, подаваемый в обратную трубу 2, смешивается с большим количеством циркулирующего маточного раствора, после чего подается в нагревательную камеру 5. Небольшая величина перегрева жидкости, а также наличие подъемной трубы 4 устраняют закипание раствора в греющих трубках оно переносится в верхнюю часть трубы 4 и сепаратор 5. Для предупреждения отложений соли подъемную трубу иногда помещают на 1... 1,5 м ниже уровня раствора. В этом случае парообразование происходит в основном в сепараторе. [c.540] Оптимальная скорость циркуляции раствора по греющим трубкам 2...3 м/с. При меньщих скоростях возможно отложение соли на теплопередающей поверхности. Увеличение скорости циркуляции не экономично ввиду резкого возрастания гидравлического сопротивления контура, а следовательно, расхода энергии на привод насоса. К тому же при скорости раствора свыще 3...3,5 м/с становится заметным механическое истирание кристаллов. [c.541] Выпсрные аппараты со взвешенным слоем предназначены для получения крупнокристаллического продукта. Это аппараты с принудительной циркуляцией раствора, включающие в свой контур кристаллораститель, в котором поддерживается взвешенный слой кристаллов. [c.541] Кристаллизатор (рис. 5.3.17) состоит из кристаллорастителя 1, сепаратора 2, насоса 3, греющей камеры 4, отстойника для мелких кристаллов 5 и щфкуляционных труб 6, 7, 8. Аппарат работает следующим образом. Исходный раствор Ш, смешиваясь с циркулирующим маточником, насосом 3 направляется в греющую камеру 4, а затем пр трубе 8 в сеп агор 2, в котором он вскипает. Образующий соковый пар V отводится из сепаратора, а пересыщенный раствор по трубе б поступает в кристаллораститель 1, где вй взвешенном слое происходит рост кристаллов. По мере прохождения раствора через взвешенный слой пересыщение раствора постепенно снимается. Из верхней части криталлорастителя осветленный раствор засасывается по трубе 7 насосом 3. Сгущенная суспензия IV отводится из нижней части кристаллорастителя. Избыток маточника раствора может отводиться через фонарь 9. Для получения более крупных кристаллов кристаллизатор снабжен отстойником 5 мелких кристаллов, которые периодически выводятся из аппарата и додаются на растворение. [c.542] Выпарные кристаллизаторы с взвешенным слоем позволяют получать однородный кристаллический продукт размером 0,6...2 мм [42,47]. [c.542] Расчет выпарных кристаллизаторов. [c.542] При проведении выпарной кристаллизации, как и обычной кристаллизации, выход кристаллического продукта К и маточника М можно определить из уравнений материального и теплового балансов процесса. [c.542] Вернуться к основной статье