7.7.3 Кристаллизаторы с удалением части растворителя

Наиболее распространенным способом удаления части растворителя является выпаривание. Появление в растворе кристаллов и создание условий для их роста требует внесения некоторых изменений в конструкцию обычных выпарных аппаратов.

Наиболее производительны и надежны в эксплуатации выпарные аппараты-кристаллизаторы с принудительной циркуляцией раствора и выносной нагревательной камерой (рисунок 84). Содержание кристаллов в циркулирующей суспензии составляет 10 - 20 вес.%. Скорость раствора в трубках нагревательной камеры не должна превышать 3 м/с. При больших скоростях наблюдается истирание кристаллов. Процесс кристаллизации легко подвергается регулированию. Продукт получается сравнительно крупнокристаллическим и однородным. Такие аппараты применяют для кристаллизации солей как с положительной, так и с отрицательной растворимостью.

Для снижения расхода тепла процесс осуществляют в многокорпусных установках. При выпаривании с одновременной кристаллизации удобнее использовать параллельное питание исходным раствором с выводом суспензии из каждого корпуса. При этом отсутствуют переточные трубопроводы из корпуса в корпус и устраняется возможность их засорения кристаллами.

Прямоточная схема многокорпусного выпаривания для кристаллизации растворов нежелательна, так как постепенное снижение температуры раствора при переходе из корпуса в корпус может вызвать преждевременную кристаллизацию и засорение трубопроводов.

Противоток применяют в случав, если раствор поступает на выпаривание сильно разбавленным.В первых корпусах по ходу раствора его выпаривают и только в последнем корпусе, обогреваемом первичным паром с наиболее высокой температурой, кристаллизуют. Особенно рекомендуется такая схема при переработке солей с отрицательной растворимостью. Высокая температура раствора в последнем по ходу раствора корпусе способствует более полному осаждению кристаллов.

1 - сепаратор; 2 - нагревательная камера; 3 - сборник кристаллов.

Рисунок 84- Выпарной аппарат-кристаллизатор и выносной нагревательной камерой.

1 - корпус аппарата; 2 - нагревательная камера; 3 - сборник кристаллов.

Рисунок 85 - Выпарной аппарат-кристаллизатор с подвесной греющей камерой.

Как кристаллизаторы используются также выпарные аппараты со встроенной греющей камерой (рисунок 85), по производительности они ниже, чем предыдущая конструкция (рисунок 84), но имеют следующие преимущества: меньше энергозатраты на единицу продукции, ниже теплопотери и металлоемкость конструкции.