7. Устройство кристаллизаторов.

Простейшими аппаратами для кристаллизации являются ящичные кристаллизаторы: они представляют собой открытые прямоугольные ящики, в которых подвешиваются ленты или нити. Кристаллизация происходит путем естественного охла­ждения раствора и испарения части растворителя в воздух. Основная масса чистых кристаллов осаждается на поверхности лент или нитей и удаляется вручную. Примеси осаждаются на дне ящиков и удаляются с маточником. Такие кристаллизаторы работают периодически и неинтенсивно, отличаются громозд­костью и требуют применения ручного труда.

В современных кристаллизаторах применяют водяное или воздушное охлаждение, либо ведут кристаллизацию в ва­кууме.

Кристаллизаторы с водяным охлаждением:

В этих кристаллизаторах тепло от раствора к охлаждающей воде передается через стенку, причем кристаллизация происхо­дит вследствие охлаждения раствора. В случае необходимости получения более низких температур, чем это возможно при во­дяном охлаждении, применяют охлаждение при помощи холодильных рассолов.

Кристаллизатор с мешалкой (рис. 14-1) состоит из сосуда, в котором вращается мешалка 2. Охлаждающий агент (вод; или рассол) движется по змеевику 3. Благодаря вращению мешалки выпадающие кристаллы не осаждаются на дне, остаются в растворе во взвешенном состоянии. Такие кристаллизаторы работают периодически или непрерывно. Благодаря простоте они имеют широкое распространение.

Кристаллизатор с выносным холодильником (рис. 14-2) состоит из со­суда 1 и трубчатого холодильника 4. Раствор поступает по трубе 6, а затем по трубе 2 при помощи циркуляционного насоса 3 направляется в холо­дильник 4, проходит по трубам холодильника (в межтрубном пространстве движется вода) и возвращается в сосуд 1 по трубе 5. В холодильнике происходит пересыщение раствора. Образующиеся кристаллы циркулируют с раствором до тех пор, пока скорость их осаждения не станет больше ско­рости движения раствора, после чего они осаждаются на дне сосуда /. Та­ким образом, в сосуде 1 происходит классификация кристаллов по крупности. Величину кристаллов регулируют путем изменения скорости циркуляции раствора и отвода тепла в холодильнике 4. Маточный раствор удаляется через ловушку 7, в которой отделяются мелкие кристаллы.

Вращающийся кристаллизатор с внутренним охлаждением (вальцы) применяется главным образом для кристаллизации расплавленных продуктов

Кристаллизаторы с воздушным охлаждением:

В таких кристаллизаторах охлаждение раствора произво­дится путем непосредственного соприкосновения его с воздухом. Вследствие этого одновременно с охлаждением происходит ис­парение части растворителя в воздух.

Барабанный вращающийся кристаллизатор (рис. 14-4) пред­ставляет собой цилиндрический аппарат 1, несколько наклоненный к горизонту. Барабан опирается на две пары вращающихся опорных роликов 2 и приводится во вращение при помощи зуб­чатого венца 3. Раствор подается с одного конца барабана» а кристаллы и маточный раствор выходят с другого конца. Воздух нагнетается вентилятором и движется в барабане про­тивотоком движению раствора.

Вакуум-кристаллизаторы:

На рис. 14-5 показан вакуум-кристаллизатор непрерывного действия. Испарение растворителя происходит в испарителе 1,из которого раствор по баро­метрической трубе 2 поступа­ет в сборник 3; в этом сборни­ке выпадают кристаллы, а рас­твор насосом 4 по циркуляци­онной трубе 6 возвращается в испаритель. Отсасывание па­ров растворителя осуществ­ляется вакуум-насосом или эжектором.