Установка для получения очищенного рассола хлоридов щелочных металлов

Номер патента: 1813713

Авторы: Заводов, Нижегородов, Ершова, Чеботарева, Соколов

Скачать ZIP архив.

Текст

.Б.С ра, ка- рпроя очищенного еталлов вклюаппараты для тель с трубопного рассола, ола, насосы, ком для отвоехнологи еская иг.2 - г,3 - ение В на вки; на ф езе; на фи фиг.4 - сеч ечение Водогревателя 1, овки реактивов, светленного расаппарата 8 для еактора 9, сбора с входом 11 для трубопровода 12 ссола из осветлиГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Якименко Л.М, Производство хлоустической соды и неорганических хлдуктов, М.; Химия, 1974, с. 210.(54) УСТАНОВКА ДЛ ЩЕННОГО РАССОЛА НЫХ МЕТАЛЛОВ(57) Установка для получени рассола хлоридов щелочных м чает подогреватель рассола, подготовки реактивов, освети роводом перетока осветлен сборник осветленного расс фильтры для рассола с патруб Я ПОЛУЧЕНИЯ ОЧИХЛОРИДОВ ЩЕЛОЧИзобретение относится к конструкциям установок для получения очищенного рассола в производстве злектролитического разложения хлоридов щелочных металлов с получением каустической соды, хлора и водорода, может быть использовано в химической, гидрометаллургической и других отраслях промышленности с получением неорганических веществ.Цель изобретения - интенсификация процесса и снижение расхода реактивов путем последовательной обработки потока жидкости реактивами с удалением из потока образук)щихся взвесей,да очищенного рассола и шлама, Установка дополнительно снабжена реактором, подсоединенным на входе к трубопроводу отвода осветленного рассола из осветлителя и на выходе к фильтру, аппаратом для приготовления реактива, подсоединенным к реактору, сборником шлама, подсоединенным входом к фильтру и выходом к реактору. Реактор содержит трубу, установленный в ней распределитель реактивов, выполненный в виде крестовины, установленный между фланцами трубы, и коллектора с отводами, расположенными на разной высоте со смещением относительно друг друга. Реактор снабжен укрепленными нэ штанге лопатками. расположенными на разной высоте относительно друг друга, Стенки реактора, лопатки и распределитель покрыты гидрофобным материалом, например тетрафторэтиленом, Интенсифицируется процесс и снижается расход реактивов. 3 з.п, ф-лы, 5 ил. На фиг,1 изображенасхема предлагаемой устанреактор в продольном разсечение А-А нап фиг,2; наБ-Б на фиг.2; на фиг,5 -фиг,2.Установка состоит изаппаратов 2 и 3 для подгоосветлителя 4, сборника 5 осола, насоса 6, фильтра 7приготовления реактива, рника 10 для возврата шламввода ионообменных смол,для отвода осветленного рателя 4, 18137135 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Реактор 9 содержит трубу 12, установленный в ней распределитель 13 для введения реактивов, выполненный в виде крестовины 14, установленной между фланцами 15 трубы 12, и коллектора 16 с отводами 17 для отсечения реактивов, расположенными на разной высоте со смещением относительно друг друга,Реактор 9 оборудован штангой 18 и лопатками 19, расположенными смешением на разной высоте относительно друг друга.Внутренние стенки реактора, распределитель 13, лопатки 19 покрыты гидрофобным материалом, например тетрэфторзтиленом (или выполнены целиком из заготовок теграфторзтилена).Реактор 9 имеет вход 20 для осветленного рассола и выход 21 для обработанного реактивами рассола, связанные трубопроводом 12, вход 22 для раствора реактива, трубу 23 в крестовине 14, переходящую в коллектор 16, и вход 24 возврата шлама с ионообменной смолой.Установка работает следующим образом,Подаваемый сырой рассол, например, после подземного выщелачивания подогревается до 40 С в подогревателе 1, смешивается с реагентами (растворами соды и гидролизованного полиакриламида) из аппаратов 2 и 3 и направляется в осветлитель 4. В осветлитель 4 подается обратный рассол из выпарной установки производства каустической соды, хлора и водорода, в котором в качестве реактива содержится щелочь. В осветлителе 4 очистка рассола от основ растворимых примесей кальция,магния,железа и других проводится по реакциям: СаС 2+ Иа,"СОз -+ СаСОз2 йаС;Са 504+ Мэ 2 СОз - СаСОз 4 Ка 2504;М 9 С 2+ 2 йаОН - М 9(ОН)22 МаС;М 9304+2 МаОН -э М 9(ОН)24 2 Мэ 2304ГеС 2 + 2 МаОН - Ее(ОН)2 + 2 йаС;ГеСз+ 3 чэОН - Ге(ОН)зЗМэГ и т.д Выпавшие в осадок взвеси в осветлителе 4 отфильтровываются во взвешенном шламовом слое. сформированном с частицами гидролизовэнного полиэкриламида. Осветленный от взвесей рассол несмотря нэ задаваемые избытки реактивов содержит около 5 г/м растворенных солей кальция и около 1 г/м растворенных солей магния. Данное содержание примесей обуславливается не только пределами рэсгворимости СаСОз и М 9(ОН) в рассоле, но и их пересыщением,Осветленный рассол после осветлителя 4, перетекая по трубопроводу 12, смешивается с раствором реагента, например фосфата, подаваемого из аппарата 8 через реактор 9. Раствор реактива в реакторе 9 перетекает по входу 22, по трубе 23, по коллектору 16, по отводам 17 для истечения реактивов в проходящий поток осветленного рассола после осветлителя 4 по трубе 12, Отводы 17 для истечения реактива благодаря их расположению на разной высоте со смещением относительно друг друга обеспечивают полное насыщение реактивами протекаемого по трубе 12 осветленного рассола и его перемешивание как в момент насыщения, так и при турбулизации потока от лопаток 19, также расположенных на разной высоте со смещением относительно друг друга. Дополнительное осаждение, в частности остатка растворенного кальция в осветленном рассоле проходит по реакции: ЗСа + 2 Р 04-+ Саз(Р 04)2. Реактивы, приготовленные в аппарате 8, подбираются с таким расчетом, чтобы произведение растворимости выпадаемых взвесей было меньше по отношению к реактивам, образующим взвеси примесей с произведением растворимостей, задаваемых до осветлителя 4. В частности, для осаждения кальция до осветлителя 4 задается реактив раствора соды, а после осветления 4 задается реактив раствора либо оксалата, либо (в основном) фосфата, что видно из сопоставления произведений растворимостей по кальцию: Са+1 Са " Са а -- .) -- -)Сасса СасаОа) Саа 9 РОа Выпадение взвесей примесей осветленного рассола после обработки реактивов вреакторе 9 и в полости трубопровода 12происходит в турбулизованном потоке отлопаток 19,Учитывая, что основная масса примесейосаждается в осветлителе 4, а доочистка малых количеств примесей происходит в больших объемах рассола, в частности кальцияостается в рассоле около 5 г/м, магния окозло 1 г/м, образующиеся взвеси получаются3мелкодисперсными. Такие взвеси могутиметь проскоки из-за больших скоростейфильтрации в фильтрах глубокой очистки.Для предупреждения проскоков в установкепредусмотрен возврат части шлама с тем,чтобы в реактор 9 и в полость трубопровода12 подавать затравку с центрами кристаллообразования и осаждения примесей на них с получением более крупных кристаллов. Наличие шламовой затравки подавляет образование новых центров кристаллообразования, так как выпадение взвесей происходит более активно на аморфных разбитых кристаллических решетках возвращаемого с фильтра 7 шлама, В смешанном с затравкой рассоле благодаря более глубокому осаждению примесей на разбитых поверхностях конгломератов затравок в шламе снижается пересыщение растворимых примесей при близком к стехиометрии расходуемого дорогостоящего реактива (в данном случае фосфата).Шлам из фильтра 7 накапливается в сборнике 10, из которого возврат шлама .дозировано поступает в реактор 9 через вход 24 в поток проходящей смеси освет.ленного рассола с реактивами, Наличие возврата шлама из фильтра 7 позволяет решать вопросы снижения количества сточных вод и обогатить их примесями с извлечением для производства минеральных удобрений, Образующийся шлам накапливается в замкнутом цикле. Шлама образуется мало по отношению к объему осветленного рассола (сравните, кальция осаждается 5 гlм ), поэтому шлам накапливается в объеме цикла от входа 23, в полости трубопровода 12, в сборнике 5, в фильтре 7, в сборнике 10 и вновь до входа 24,Одновременно для более глубокой очистки рассола от примесей, вредно влияющих на процессы, проходящие в электролизерах (например, в электролизерах с асбополимерной диафрагмой, мембранной диафрагмой и в ртутных электролизерах), предусмотрено введение в сборнике 10 через вход 11 в замкнутый цикл по шламу в установке ионообменных смол. Ионообменные смолы, кроме прямой функции по очистке осветленного рассола от примесей во взвешенном состоянии в потоке замкнутого цикла, внедряются в намывной слой фильтра 7. Работа намывного слоя фильтра 7 улучшается за счет структурной системы внедренных в основу фильтровальной массы взвеси ионообменных смол. После очистки рассола с использованием фосфатных реактивов (особенно с ионообменными смолами) на установке можно добиться получения рассола с содержанием 5 кальция до 0,05 мл/л и магния до 0,01 мг/л,Внутренние стенки реактора 9, покрытые гидрофобным материалом, например тетрафторэтиленом, не закристаллизовываются, а отводы 17 для истечения реактивов 10 не зарастают, обеспечивая надежную работу.Формула изобретения15 1, Установка для получения очищенногорассола хлоридов щелочных металлов, включающая подогреватель рассола, аппараты для подготовки реактивов, осветлитель с трубопроводом перетока 20 осветленного рассола, сборник осветленного рассола, насосы, фильтры для рассола с патрубком и для отвода рассола и шлама, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса и снижения рас хода реактивов, она снабжена реактором,подсоединенным на входе к трубопроводу отвода осветленного рассола из осветлителя и на выходе к фильтру, аппаратом для .приготовления реактива, подсоединенным 30 к реактору, сборником шлама, подсоединенным входом к фильтру и выходом к реактору.2, Установка по п.1, отл и ча ю ща яс я тем, что реактор содержит трубу, уста новленный в ней распределитель реактивов, выполненный в виде крестовины,установленный между фланцами трубы, иколлектора с отводами, расположенными на разной высоте со смещением относительно 40 друг друга.3. Установка по пп.1 и 2, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что реактор снабжен укрепленными на штанге лопатками, расположенными на разной высоте относительно 45 друг друга.4. Установка по пп,1 - 3, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что стенки реактора, лопатки и распределитель покрыты гидрофобным материалом, например тетрафторэтиленом, 501813713 г. ектор М,Керецман дакто изводственно-издательский комбина "Патент" г. ужгород. ул Гагарин Заказ 1809 ВНИИПИ Государствен 113Составитель Г. Н ижегородТехред М.Моргентал раж Подписноео комитета по изобретениям и открытиям при Г , Москва, Ж. Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4884851, 26.11.1990

МОСКОВСКОЕ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ "НИИХИММАШ"

НИЖЕГОРОДОВ ГЕННАДИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, ЗАВОДОВ ДМИТРИЙ ДМИТРИЕВИЧ, СОКОЛОВ ВАЛЕРИЙ БОРИСОВИЧ, ЕРШОВА ВЕРА ЕВСЕЕВНА, ЧЕБОТАРЕВА СВЕТЛАНА ПЕТРОВНА

МПК / Метки

МПК: C01D 3/14

Метки: металлов, хлоридов, щелочных, рассола, очищенного

Опубликовано: 07.05.1993

Код ссылки

<a href="http://patents.su/5-1813713-ustanovka-dlya-polucheniya-ochishhennogo-rassola-khloridov-shhelochnykh-metallov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Установка для получения очищенного рассола хлоридов щелочных металлов</a>

Похожие патенты