устройство для очистки сублимирующихся веществ

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СУБЛИМИРУЮЩИХСЯ ВЕЩЕСТВ, содержащее нагреваемый корпус с камерами сублимации, сорбции и десублимации и системы подачи и выгрузки продуктов, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено трубой с отверстиями, размещенной коаксиально корпусу, герметично соединенной с ним посредством конуса и имеющей систему подачи теплоносителя, приводным реверсивным барабаном, размещенным в трубе, и рукавом, один конец которого закреплен на барабане при помощи лент со стропами, а другой конец на трубе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сублимационным аппаратам, предназначенным для получения веществ высокой степени чистоты, и может быть использовано в пищевой, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известна установка для очистки сублимируемых веществ, содержащая нагреватель исходного продукта, десублиматор и патрубок подачи парогазовой смеси, подачи и отвода охлаждающего газа.

Недостатком этой установки является небольшая производительность установки за счет введения экранирующей перегородки.

Известен сублимационный аппарат, включающий цилиндрический нагреваемый корпус с камерами сублимации, десублимации и системами подачи и выдачи продуктов.

Недостатком данного аппарата является невысокая его производительность и небольшой выход продукта.

Целью изобретения является повышение производительности за счет увеличения выхода вещества путем создания разрежения в большом объеме камеры сублимации.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из корпуса 1 с нагревателем 2. Корпус сообщен с системой 3 подачи сублимирующегося вещества, системой 4 подачи сорбента, системой 5 удаления остатков сублимирующего вещества, системой 6 удаления сублимата и системой 7 удаления отработанного сорбента.

В корпусе 1 коаксиально установлена труба 8 с отверстиями 9, которая конусом 10 соединена герметично с корпусом с образованием полости 11 (камера сублимации). В трубе 8 установлен приводной реверсивный барабан 12, на котором намотана лента 13, соединенная с концом 14 рукава 15 стропами 16. Второй конец 17 рукава 15 вывернут и закреплен на трубе 8. В рукаве 15 установлена труба 18 с концом 19. Кроме того, устройство содержит систему 20 подачи теплоносителя.

Устройство работает следующим образом.

Системой 3 подают сублимирующий продукт в корпус 1, а системой 20 теплоноситель в трубу 8. Рукав 15 поднимается и сублимирующийся продукт располагается между рукавом 15 и стенкой корпуса 1 (камера сублимации). Сублимирующийся продукт нагревается и испаряется. Барабаном 12 сматывают рукав 15 назад. В корпусе 1 создается разрежение. Сублимирующийся продукт быстро испаряется. Рукав, опускаясь, удаляет теплоноситель обратно в систему 20. Барабан 12 реверсно вращают, рукав 15 перемещается в корпусе 1 возвратно-поступательно. В корпусе 1 создается разрежение-сжатие. Пар, поднимаясь, подается рукавом 15 через конец 19 с трубой 18 в трубу 8. В это время системой 4 подают сорбент в корпус 1 (камера сублимации). Сорбент взаимодействует с компонентами пара и осаждает их. Оставшиеся компоненты пара, попадая в полость 11 через отверстие 9 в трубе 8 и охлаждаясь, десублимируются на ее поверхности. После осаждения достаточного слоя десублиматора системой 20 подают теплоноситель. Происходит термосброс десублиматора. По окончании сублимации систему 4 закрывают, а системы 5-7 открывают, удаляя соответственно остатки сублимирующегося продукта, десублимат и отработанный сорбент. После удаления их системы 5-7 закрывают и цикл повторяется.

Данное устройство обеспечивает непрерывность осуществляемых в нем процессов.

По сравнению с известными данное устройство имеет более высокую производительность за счет большого объема камеры сублимации, а также сорбции. Загружается большое количество сублимирующихся веществ, следовательно, образуется большое количество пара, который, встречая на своем пути сорбент, очищается от примесей и попадает в трубу 8. Оставшиеся нужные компоненты пара попадают с помощью рукава в полость, т.е. в камеру десублимации, где, расширяясь, десублимируются и охлаждаются на стенках камеры.

Так как в трубу с отверстиями попадает достаточно большое количество уже чистого пара, то и при адиабатическом расширении в камере десублимации выпадают кристаллы чистого вещества. Камера сублимации дополнительно не охлаждается и не разогревается. Охлаждается она путем расширения объема, а подогревается за счет контактного теплообмена подогретого рукава и кристаллов, охлажденных на стенках десублиматора. Происходит термосброс и чистый продукт выносится в систему в большом объеме, что увеличивает производительность устройства.

Конструктивные особенности устройства также влияют на его производительность, так как рукав делит корпус на две камеры сублимации и сорбции. В камере происходит разрежение-сжатие. Здесь под действием температуры происходит возгонка, т. е. непосредственный переход вещества при нагревании из твердого в газообразное состояние, а компоненты пара, взаимодействуя с сорбентом, поглощаются им, остальные выталкиваются с помощью рукава в камеру десублимации. Камера сублимации также находится в корпусе, но ограждена от камеры сублимации конусом, а от камеры сорбции трубой.

Таким образом, рукав, барабан, трубы, конусы и системы подачи и выдачи продуктов позволяют повысить производительность предложенного устройства.

Использование предлагаемого изобретения позволяет получить экологически чистое устройство путем введения рукава. Это устройство не загрязняет атмосферу и повышает производительность путем большого выхода чистого продукта.