УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСУБЛИМАЦИИ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ
SOLIDS DESUBLIMATOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности для получения смеси мелко- и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известно устройство для фракционной десублимации твердых веществ из смеси газа с парами [заявка ФРГ 3730747, В01D 10011, опубл. в БИ № 20 от 30.03.1989]. Устройство представляет собой цилиндроконический аппарат, в нижней части которого размещены сопла подачи пара сублимируемого продукта. Эти сопла расположены параллельно оси аппарата. Имеется еще один ряд сопел для подачи холодного газа, установленных на боковой стенке аппарата. Сопла, размещенные на боковой стенке аппарата, наклонены к оси аппарата под углом (0,17-0,75)π радиан. Устройство снабжено дополнительным аппаратом или узлом для разделения твердых десублимированных частиц и газового потока.
Недостатком устройства является невозможность получения смеси мелко- и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, т.е. прототипом, является устройство для десублимации твердых веществ [патент РФ № 2368414, опубл. в БИ № 27 от 27.09.2009], включающее два десублиматора с отверстиями для подачи пара десублимированного продукта и холодного газа-носителя, снабженных парогазораспределительными камерами с решетками и сублиматорами, узлы отделения готового продукта и горизонтальную камеру смешения, при этом нижняя часть камеры представляет собой усеченную часть цилиндра или конуса, а верхняя выполнена в виде короба переменного сечения, причем отношение площадей максимального и минимального сечений составляет 1,25-2.
Недостатком прототипа является возможность налипания десублимированного продукта на стенках аппарата, что приводит к снижению выхода готового продукта до 85%.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретательская задача состояла в создании устройства для десублимации твердых веществ, которое позволило бы уменьшить налипание десублимированного продукта на стенках аппарата и тем самым увеличить выход готового продукта до 95%.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для десублимации твердых веществ, включающем два десублиматора с отверстиями для подачи пара десублимируемого продукта и холодного газа-носителя, снабженных парогазораспределительными камерами с решетками и сублиматорами, включающем горизонтальную камеру смешения и узлы отделения готового продукта, камера смешения разделена на секции вертикальными перегородками, не превышающими половины высоты камеры, при этом нечетные перегородки установлены снизу камеры, а четные - сверху и стенки камеры и перегородки перфорированы, при этом перфорация днища камеры выполнена в виде следующих друг за другом зон, и секция заканчивающаяся перегородкой, расположенной снизу, имеет четное количество зон, а секция, заканчивающаяся перегородкой, расположенной сверху, имеет нечетное количество зон, причем нечетные зоны имеют живое сечение (0,25÷10)%, а четные - в полтора-два раза большее.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На фиг.1 представлен фронтальный вид устройства для десублимации твердых веществ.
На фиг.2 представлен вид устройства сбоку и устройство отделения готового продукта, включающее фильтр и сборник готового продукта.
На фиг.3 представлен горизонтальный разрез камеры смешения Б-Б и вертикальный разрез камеры смешения В-В.
Устройство для десублимации твердых веществ содержит два сублиматора 1, 2, две парогазораспределительные камеры с решетками 3, 4 и два десублиматора 5, 6, соединенные тангенциально своими верхними частями с нижней частью камеры смешения 7, расположенной горизонтально, а также устройство отделения готового продукта, включающее фильтр 12 и сборник готового продукта 13. Камера смешения разделена на секции вертикальными перегородками 8, 9, не превышающими половины высоты секции, стенки камеры смешения и перегородки перфорированы, и перфорация днища камеры выполнена в виде следующих друг за другом зон, и секция, заканчивающаяся перегородкой, расположенной снизу, имеет четное количество зон, а секция, заканчивающаяся перегородкой, расположенной сверху, имеет нечетное количество зон, причем нечетные зоны 10 имеют живое сечение (0,25÷10)%, а четные 11 - в полтора-два раза большее.
Устройство работает следующим образом.
В сублиматоры 1, 2 загружают, например, фталевый ангидрид и бензойную кислоту соответственно. Полученный пар фталевого ангидрида и бензойной кислоты поступает в парогазораспределительные камеры 3 и 4. Далее пар соответствующих веществ поступает в десублиматоры 5, 6. Пар фталевого ангидрида и бензойной кислоты смешивается с охлаждающим агентом (воздухом). В результате на выходе из десублиматора 5 получают фталевый ангидрид, а на выходе из десублиматора 6 - бензойную кислоту.
3
Расход холодного воздуха 3,2 м/ч. Размер частиц фталевого ангидрида и бензойной кислоты на выходе из соответствующих десублиматоров составил (5-12) мкм и (10-27) мкм соответственно. Температура потоков газ-твердые частицы на выходе из десублиматоров 5, 6 составляет порядка 31°С. Далее потоки газ-твердые частицы вводят тангенциально в нижнюю часть камеры смешения 7. Происходит предварительное смешение десублимируемых продуктов. Окончательное смешение производится при движении потока газ-твердые частицы в горизонтальном участке камеры смешения за счет турбулизации потока, получаемой при движении вдоль поверхностей, имеющих последовательно чередующиеся зоны 10, 11, с различной перфорацией. Поток газ-твердые частицы огибает перегородки 8, 9. Полученная смесь выводится из камеры смешения и поступает в фильтр 12 и сборник готового продукта 13.
Выход готового продукта определялся следующим образом.
Извлекался продукт из сборника готового продукта и взвешивался, собирался материал со стенок камеры смешения и также взвешивался. Доля материала, остававшегося в камере смешения, составляла (4-5)% от общей массы полученного продукта. Таким образом, выход готового продукта был не ниже 95%.