181401. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyamatos kristályosításra
7 181401 8 föleképpen javíthatók, de a nagyobb műszaki és gazdasági haszon feltételezhetően az olyan kristályosítási eljárásoknál érhető el, amelyeknél több kristályosító lépcsőt alkalmaznak. Példa erre az aluminiumhidroxid kiülepitése alumíniumoxid előállításához a Bayer-föle eljárásnál. Itt a kristályosítható anyag kiülepítésének hatásfoka alacsony, és a termékkristályok a túl finom felé tartanak. A találmányt a továbbiakban részletesebben egy példaképpen! kristályosító berendezés és annak működése bemutatásával ismertetjük, hivatkozva a csatolt rajzokra, ahol az 1. ábra egy, a találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló kristályosító berendezés vázlatos elvi kialakítását, a 2. ábra egy elrendezést a kristályosító berendezés két egymást követő fokozata összeköttetéséhez vázlatosan, a 3. ábra a kristályosító berendezés betáplálásához és termékkristályok eltávolításához kialakított részének vázlatos elrendezését, a 4. ábra egy korábban ismert, osztályozóval és külső viszszavezetéssel ellátott többfokozatú kristályosító berendezés elvi felépítését, és az 5. ábra a találmány szerinti eljárással és berendezéssel nyert termékkristály-méret megoszlását súly%-ban mutatja, meghatározott Al, A2, A3 és F3 mintákra. Az 1. ábrán bemutatott kristályosító berendezésnek első 1 fokozata, második 2 fokozata és harmadik 3 fokozata van. Az ábrán a második 2 fokozat és a harmadik 3 fokozat között az összeköttetés meg van szakítva, amellyel arra utalunk, hogy a kristályosító berendezés további fokozatokat is tartalmazhat. Mint az előzőekben említettük a túltelítés előidézésének módja a találmány szempontjából nem bír jelentőséggel. A túltelítés előidézhető például hűtéssel is, bár ennek megoldására az ábra semmilyen hűtőszerelvényt nem mutat. A hűtés megvalósítható oly módon, hogy a megfelelő fokozatokat hűtököpennyel vagy hűtő csőkígyóval látjuk el, vagy úgy, hogy a megfelelő tartályba betáplált oldatot vagy szuszpenziót hőcserélővel lehűtjük. Ha a túltelítés elgőzölögtetéssel történik, megfelelő feltételekkel a hő betáplálása is megoldható. ■ Minden fokozat belső cirkulációt létesítő szerelvénnyel van ellátva. Az ábrán ezt sűrített levegős szivattyúk feltüntetésével szemléltetjük, ahol az első 1 fokozatban 24 sűrített levegős szivattyú, a második 2 fokozatban 25 sűrített levegős szivattyú és a harmadik 3 fokozatban 26 sűrített levegős szivattyú van. A sűrített levegő betáplálására szolgáló vezeték kiömlőnyílása közvetlenül a megfelelő sűrített levegős szivattyú cső alsó nyílása alatt helyezkedik el. A belső cirkuláció létrehozására más, például mechanikus keverőt is alkalmazhatunk. Minden fokozat túlfolyó vezetékkel van ellátva, így az első I fokozatnak túlfolyó 4 vezetéke, a második 2 fokozatnak túlfolyó 5 vezetéke van, amellyel a következő fokozathoz csatlakozik, míg a harmadik 3 fokozat túlfolyó 6 vezetékével 15 szeparátorhoz csatlakozik, továbbá .az első fokozat kivételével minden fokozatnak alsó vezetéke, így a második 2 fokozatnak alsó 8 vezetéke, a harmadik 3 fokozatnak alsó 7 vezetéke van, amellyel a megelőző fokozathoz kapcsolódik. Minden fokozat túlfolyó szuszpenzió osztályozásához Osztályozó szerelvénnyel van ellátva. Az osztályozó szerelvények az ábrán bemutatott megoldásnál a fokozatokon belül elhelyezett gyűrű alakú kamrák, így az első 1 fokozatban 9 kamra, a második 2 fokozatban 10 kamra, a harmadik 3 fokozatban 11 kamra. Osztályozó szerelvényként más szerelvényeket, például hidrociklonokat is alkalmazhatunk. A gyűrű alakú 9, 10 és 11 kamrák méretei meghatároznak adott térfogat áramhoz egy lineáris folyadék sebességet, és ezáltal meghatározzák azt a kristály szemcseméretet, amely a finom frakciótól az osztályozó kamrában elkülönül és nem követi a részlegesen kristályosított szuszpenzió áramot. Az első 1 fokozatnak alsó vezeték helyett folyadékoszlopos 12 osztályozó csöve van, amely folyadék 20 elosztón keresztül 21 vezeték útján kapcsolódik 13 szűrőhöz. A 12 osztályozó cső átmérője egy felfelé vezetett adott térfogat áramnál meghatározza a termékben a legkisebb kristályméretet. A 13 szűrőt más olyan készülékkel is helyettesíthetjük, amely alkalmas szilárd anyag és folyadék szétválasztására, például ilyen készülék lehet egy centrifuga. A szűrletből nyert termékkristályok eltávolításának útját 22 nyíl mutatja, míg a szűrlet visszavezetésére visszatérő 23 vezeték szolgál. A kristályosítandó oldatnak a berendezésbe való betáplálására a betápláló 14 vezeték szolgál. A betápláló 14 vezeték el van ágaztatva és első 19 vezetékága a folyadékoszlopos 12 osztályozó cső alsó nyílásához csatlakozik, a második 18 vezetékága az első 1 fokozatba torkollik. Az ábrán feltüntetett helyzetben az első 19 vezetékág közvetetten, a 20 elosztón keresztül van a 12 osztályozó csőhöz kapcsolva, amelynek alsó nyílása szintén a 20 elosztóba nyílik. Az utolsó fokozat a túlfolyó 6 vezetékkel a 15 szeparátorhoz kapcsolódik, amelynek visszacsatoló 17 vezetéke és kimerült oldat számára 16 túlfolyó kamrája van. A 15 szeparátorként az elkülönítésre ülepítő tartály helyett más alkalmas készüléket is alkalmazhatunk, például hidrociklont vagy szűrőt. A kristályosító berendezés működése során a kristályosítandó anyagot tartalmazó oldatot a betápláló 14 vezetéken keresztül vezetjük a berendezésbe. Az oldat nagyobb részét az első 19 vezetékágon és a folyadékoszlopos 12 osztályozó csövön keresztül áramoltatjuk az első 1 fokozatba. Az első 1 fokozat alsó teréből az elfogadható méretű kristályok mint termékkristályok lefelé. süllyednek a folyadékoszlopos. 12 osztályozó csőben. Az 1 fokozatba a folyadékszint állandó értéken tartása végett közvetlenül a második 18 vezetékágon keresztül is táplálhatunk oldatot anélkül, hogy ezzel befolyásolnánk a 12 osztályozó csőben áramló folyadék sebességét. Minden fokozatban kristályosítást végzünk, így minden fokozatban kevert szuszpenzió van, amely durva és finom kristályokat tartalmaz. Az egyes fokozatokat a részlegesen kristályosított szuszpenzió fő árama a túlfolyó 4, 5, illetve 6 vezetéken át hagyja el. Mielőtt a szuszpenzió eléri a túlfolyó 4, 5, illetve 6 vezetéket, át kell áramolnia az osztályozó 9, 10 illetve 11 kamrán. A gyűrű alakú osztályozó 9,10, illetve 11 kamrában a szuszpenzió osztályozódik, mivel a kristályoknak az osztályozó kamrán való átjutáshoz rendelkezni kell az adott sebességgel. A durvább az adottnál kisebb sebességgel rendelkező kristályok a fokozatot oldaláramban hagyják el az alsó 7, illetve 8 vezetéken, illetve az első 1 fokozatnál a folyadékoszlopos 12 osztályozó csövön keresztül, és mint visszatérő szuszpenzió áram az előző fokozatba jutnak, illetve a 12 osztályozó csőből a folyadék 20 elosztón és a 21 vezetéken keresztül a 13 szűrőbe, amely a termékkristályokat a kísérő folyadéktól elválasztja. A termékkristályok a 22 nyíllal helyettesített vezetéken át távoznak, az elválasztott kísérő folyadék pedig a visszatérő 23 vezetéken és az első 19 vezetékágon keresztül az első 1 fokozatba visszaáramlik. Az első 1 fokozattól a 15 szeparátorhoz folyadék és finomabb kristályok tiszta áramban mozognak, míg a durvább kristályok folyadékban szuszpendálva csak az ellenkező irányban tudnak haladni. A kimerült folyadék az utolsó fokozatot a túlfolyó 16 ve* 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
