кристаллизатор

Формула изобретения

КРИСТАЛЛИЗАТОР, содержащий корпус, перемешивающий элемент с приводом, средства охлаждения и системы подвода и отвода раствора, хладагента и готовой продукции, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, снижения металло- и энергоемкости, перемешивающий элемент содержит тор и охлаждаемый эластичный рукав с размещенным в нем вторым тором, а привод выполнен в виде двух реверсивных барабанов, расположенных на противоположных концах корпуса, к которым прикреплена лента, проходящая через рукав и тор, при этом один конец рукава закреплен на барабане, а другой на корпусе.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к химической технологии, в частности к аппаратам для сгущения растворов, очистки от примесей растворов, расплавов солей, металлов кристаллизацией при их охлаждении.

Известен кристаллизатор, содержащий корпус, теплообменники, перемешивающий элемент со щетками для очистки поверхности корпуса от закристаллизовавшейся массы, системы подвода исходного раствора обрабатываемого раствора и хладагента и отвода суспензии охлажденного теплоносителя и хладагента [1]

Недостатки устройства: сложность конструкции, возможность засорения подвижных элементов и отложение на теплообменниках кристаллической массы, ухудшение теплообмена и снижение скорости кристаллизации, металло- и энергоемкость.

Известен кристаллизатор, принятый в заявке за прототип, содержащий корпус с мешалкой, холодильник, системы подвода исходного раствора и хладагента и отвода суспензии охлажденного раствора и хладагента. Мешалка снабжена скребками или щетками для очистки поверхности корпуса от кристаллической массы [2]

Недостатки прототипа: возможность забивания кристаллической массой подвижных элементов и отложение ее на теплообменной поверхности, образование застойных зон, что ухудшает теплообмен, понижает скорость кристаллизации, необходимость очистки, металло- и энергоемкость.

Цель изобретения повышение производительности, снижение металло- и энергоемкости.

Для этого в кристаллизаторе, содержащем корпус, перемешивающий элемент с приводом, средства охлаждения и системы подвода и отвода раствора хладагента и готовой продукции, согласно изобретению, перемешивающий элемент содержит тор и охлаждаемый эластичный рукав с размещенным в нем вторым тором, а привод выполнен в виде двух реверсивных барабанов, расположенных на противоположных концах корпуса и камеры, к которым прикреплена лента, проходящая через рукав и тор, при этом один конец рукава закреплен на барабане, а другой на корпусе.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого смонтирован приводной реверсивный барабан 2. На барабан 2 навит рукав 3, свободный конец которого пропущен за пределы корпуса 1, вывернут и прикреплен по его периметру. Полость рукава 3 и корпуса 1 сообщается с системой подвода-отвода 5 хладагента. Полость рукава 3 выполняет роль холодильника. Рукав 3 перед выворачиванием пропущен через сердцевину тора 6, который при своем перекатывании перемешивает хладагент. Корпус 1 скреплен с горизонтальной цилиндрической камерой 7, сообщающейся с системой подвода 8 исходного теплоносителя и системой отвода 9 суспензии охлажденного теплоносителя. Внутри камеры 7 смонтирован тор 10 и реверсивный приводной барабан 11. На барабане 11 навита лента 12, проходящая через сердцевину тора 10 в рукав 3 и прикрепленная вместе с концом рукава 3 к барабану 2. Теплоноситель 13 находится в камере 7 между тором 10 и рукавом 3.

Устройство работает следующим образом.

Системой 8 подают в камеру 7 исходный раствор 13. Системой 5 подают в корпус 1 хладагент и заполняют ним полость рукава 3. Барабаны 2 и 11 вращают таким образом, что тор 10 перемещается влево вместе с лентой 12, которая наматывается на барабан 11, рукав 3 разматывается и входит в раствор. Раствор соприкасается с большой поверхностью теплообмена рукава 3, с лентой 12, охлажденной при прохождении через рукав 3, и тором 10, который охлаждает лента 12. Происходит быстрая кристаллизация раствора в контактных зонах и благодаря перемещению рукавом 3 и тором 10 раствора кристаллизация идет во всем его объеме. Тор 6 перемешивает хладагент и движет рукав 3 за счет давления хладагента. Когда тор 10 подойдет к барабану 11, вращение барабанов 2 и 11 переключают на обратное. Систему 8 закрывают, а 9 открывают. Кристаллизация еще продолжается. Суспензия охлажденного закристаллизовавшегося раствора выталкивается тором 10 в систему 9, а хладагент в систему 5 на охлаждение. Цикл повторяется.

Устройство несложно в изготовлении благодаря выполнению элементами (торами и рукавом) нескольких функций. Снижена металло- и энергоемкость на перемешивание и прокачивание. Процесс ведется непрерывно. Отложения кристаллической массы исключены, поскольку все поверхности подвижны: рукав и тор, деформируясь, будут разрушать слой отложений, а со стенок камеры отложения удаляет другой перекатывающийся тор.