Кристаллизатор вальцовый

 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к кристаллизаторам вальцовым. Цель изобретения увеличение производительности за счет уменьшения потерь продукта, снижение эксплуатационных и энергетических затрат при переработке сублимирующихся трудно кристаллизуемых и высокотемпературных расплавов. Для этого кристаллизатор содержит корпус 2, валец 3, ванну 4 для расплава, экран 6, расположенный между корпусом 2 и ванной 4, имеющий сквозное отверстие, в котором размещена с технологическим зазором нижняя часть вальца 3. Поверхность экрана 6, примыкающая к вальцу 3 со стороны выхода последнего из расплава, отогнут, вниз под углом 5-20° к горизонтальной плоскости . 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) B 01 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800327/26 (22) 11.12.89 (46) 23.01.92. Бюл. N 3 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.И.Бей (53) 66.065.52 (088.8) (56) Гельперин Н.И„Носов Г.А. Основы кристаллизации расплавов. - М.: Химия, 1975, с. 128-131. (54) КРИСТАЛЛ ИЗАТОР ВАЛ 6ЦОВ Ы Й (57) Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к кристаллизаторам вальцовым. Цель изобретения—

„„. Ж,„170б660 А1 увеличение производительности за c÷åT уменьшения потерь продукта, снижение эксплуатационных и энергетических затрат при переработке сублимирующихся трудно кристаллизуемы х и высокотем пера тур ы х расплавов. Для этого кристаллизатор содг ржит корпус 2, валец 3, ванну 4 для расплава, экран 6. расположенный между корпусом 2 и ванной 4, имеющий сквозное отверстие, в котором размещена с технологическим зазором нижняя часть вальца 3. Поверхносгь экрана 6, примыкающая к вальцу 3 со стороны выхода последнего из расплава, отогнута вниз под углом 5-20" к горизонтальной плоскости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1706660

55

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к кристаллизаторам вальцовым, предназначенным для кристаллизации органических и неорганических веществ в химической и смежных с ней отраслях промышленности.

Известен вальцовый кристаллиэатор, включающий охлаждаемый изнутри барабан с двойными стенками, корыто с паровой рубашкой для расплава, привод для вращения вальца и ножевую систему для скалывания закристаллиэовавшегося продукта, Недостатком такого кристаллизатора являешься то, что эксплуатационные и энергетические затраты при переработке сублимирующихся, труднокристаллизуемых и высокотемпературных расплавов велики изза значительных потерь тепла и продукта в пространство над кристаллизатором. Производство чешуированного продукта указанных веществ становится эколо<ически опасным.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является вальцовый кристаллизатор, включающий станину, на которой установлен охлаждаемый изнутри барабан, ванну для расплава, привод для вращения барабана, устройство для подвода и отвода хладоносителя, ножевое устройство для съема закристаллиэовавшегося продукта, кожух для герметизации технологического процесса, штуцер для вытяжки паров и шнековый транспортер для отвода чешуированного продукта. Ввиду того, что кристаллизатор снабжен кожухом, соединенным с вытяжной вентиляцией, уменьшаются энергетические затраты на поддержание заданной температуры н ванне кристаллизаторе. а также уменьшаются потери продукта в окружающую среду (1), Однако при переработке сублимирующихся расплавов на поверхности кожуха вентиляционной системы продукт осаждается (конденсируется), что приводит к снижению производительности аппарата иэ-за частых остановок его на чистку. При переработке высокотемпературных расплавов, например едкого калия, потери тепла в окружающую среду остаются большими, что увеличивает энергетические потери на поддержание необходимой температуры расплава в ванне кристаллизатора.

Цель изобретения — увеличение производительности эа счет уменьшения потерь продукта, снижение эксплуатационных и энергетических затрат при переработке сублимирующихся, труднокристаллиэуемых и высокотемпературных расплавов.

Поставленная цель дости< ается тем, что в вальцовом кристаллизаторе, включающем кожух, валец, ванну для расплава. привод для вращения вальца, устройство для сьема эакристаллизовавшегося продукта, систему охлаждсния вальца, между кожухом кристаллизатора и ванной установлен экран, имеющий сквозное отверстие, в ко<ором размещена с TpxHO<10f vl÷åñêèì зазором нижняя часть вальца. Кроме того, поверхность экрана, примыкающая к вальцу со стороны выхода последнего из расплава, установлена вниз под углом 5-20 к горизонтальной плоскости.

Благодаря тому, что между кожухом кристаллизатора и ванной установлен экран, имеющий сквозное отверстие, в ко<ором с технологическим зазором размещена нижняя часть вальца, уменьшаются простои кристаллизатора из-за его чисток, а следовательно, повышается производительность кристаллиэатора, уменьшаются теплопотери теплоиэлучением о< зеркала поверхности расплава н ванне (особенно это проявляется при работе с нысокотемпературными распланами, например с распланами едкого калия и едкого натрия, ко да температура в ванне поддержианется

673" К), уменьшаются потери продукта за счет сублимирования (особенно зто проявляется при работе с распланами разлагающимися под воздействием повышенных температур), увеличивается произнодительность крисTàëëèзатора из-3а того, ч<о сублимирующиися,продукт частично попадает на поверхность увлекаемой вальцом жидкои пленки расплава и способствует ее дополнительному охлаждению (особенно это качество ценно проявляется при работе с труднокристаллиэуемыми распланами, например хлорофосом, когда сублимаT янляеT ся также и затравкой, инициирующей процесс кристаллизации унле <енно<о валь цом слоя жидкости). Кроме того, улучшается работоспособность сальниковt>lх устройств кристаллиэатора иэ-за уменьшения попадания в них твердых частиц продукта.

Благодаря тому, что поверхность экрана, примыкающая к вальцу со стороны выхода последнего иэ расплава, отогнута вниз под углом 5-20 к горизонтальной поверх><ости, достигается более эффективный подвод сублимирующегося продукта к поверхности жидкой пленки расплава, увлекаемой вальцом, а также при отрыве капель жидкой пленки и попадании их на верхнюю поверхность экрана они вновь стекают на поверхность вальца. При уменьше><ии угла о меньше 5 процесс стекания капель ранг«<;<на с поверхности экрана затрудняе<<.я, ч<о

1706660 приводит к образованию вредных инкрустаций на его поверхности. При увеличении угла больше 20 увеличиваются габариты ванны кристаллизатора, а следовательно, увеличивается металлоемкость кристаллизатора.

На фиг. 1 изображен кристаллиэатор, поперечный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Кристаллизатор состоит из рамы 1, на которой в корпусе 2 установлен в подшипниках охлаждаемый изнутри валец 3, приводимый во вращение индивидуальным приводом. Валец 3 контактирует с расплавом в ванне 4, обогреваемой рубашкой 5.

Между корпусом 3 кристаллиэатора и ванной установлен экран 6, имеющий сквозное отверстие 7, в котором размещена с технологическим зазором нижняя часть вальца 3.

Поверхности 8 экрана 6 со стороны выхода вальца 3 из расплава установлены под углом 5-20 к горизонтальной плоскости. Закристаллиэовавшийся продукт срезается ножевым устройством 9. Кристаллизатор снабжен штуцерами ввода исходного расплава в ванну аппарата 1О, вывода эакристаллизовавшегося продукта 11 и отсоса паров 12 из кристаллизатора.

Кристаллиэатор работает следующим образом.

Горячий исходный расплав непрерывно поступает через штуцер 10 в ванну 4 кристаллиэатора и контактирует с поверхностью ваЛьца 3. На наружной поверхности вальца 3, охлаждаемого изнутри хладоносителем, эа время ее контакта с расплавом образуется слой закристаллизовавшегося продукта, который затем совместно с вытянутым из ванны жидким слоем расплава контактирует с сублимирующимися частицами продукта на экране 6. Нанесение частичек сублимата на слой увлеченного жидкого расплава на вальце осуществляется за счет прилипания указанных частичек к жидкости, причем зазор между экраном и вальцом самоуплотняется этими же частицами, которые дополнительно охлаждают увлеченную вальцом жидкость, а также интенсифицируют процесс кристаллизации, являясь затравкой. Далее увлеченный вальцом продукт кристаллизуется, доохлаждает5 ся до заданной температуры, срезается ножевым устройством 9 и выводится из кристаллизатора через штуцер 11, Попавшие пары продукта под корпус 2 кристаллизатора отсасываются через штуцер 12 в вентиля10 ционную систему производства.

Сравнительные характеристика прототипа с предлагаемым вальцовым кристаллизатором приведены в таблице.

Как видно из сравнительной характери15 стики, в предлагаемом вальцовом кристаллизаторе увеличена производительность кристаллизатора за чет дополнительного охлаждения увлекаемого слоя жидкости частицами сублимирующегося продукта, а также

20 за счет влияния указанных частиц на процессе кристаллизации как затравки, Снижены затраты рабочего пара из-за уменьшения отвода тепла через неизолированный корпус. Увеличен ресурс времени наработки на

25 отказ.

Формула изобретения

1, Кристаллиэатор вальцовый, включающий корпус, валец, ваннудля расплава, привод для вращения вальца, устройство для

30 съема закристаллизовавшегося продукта, систему охлаждения вэльца, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности за счет уменьшения потерь продукта, снижения зксплуэтацион35 ных и энергетических затрат при переработке сублимирующихся, труднокристаллизуемых и высокотемпературных расплавов, он снабжен экраном, расположенным между корпусом кристаллизатора и ванной, имеющим

40 сквозное отверстие, в котором размещена с технологическим зазором нижняя часть вальца.

2. Кристаллизатор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что поверхность экрана, 45 примыкающая к вальцу со стороны выхода последнего из расплава, отогнута вниз под углом 5-20 к горизонтальной плоскости. о

1706660

Предлагаемый вальцовый кристализатор

Прототип

Технологические параметры

Производительность кристаллиэатора, например, по парафенилендйамину, кг/ч

500

700

1000

1000

Наружный диаметр вальца, мм

Длина вальца, мм

Площадь рабочей поверхности, м

1500

1500

5,0

5,0

Расход рабочего пара на подогрев ванны, кг/ч

200

150

Расход рабочего пара на змеевик корпуса. кг/ч

100

27000

28000

Наработка на отказ, ч

Эксплуатационные расходы, руб ена к исталлиэато а б

1300

1800

28000

27780

Составитель В. Бей

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор О. Кравцова

Редактор С. Пекарь

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 221 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5