Способ кристаллизации солей из растворов

(51) М Кл В О 1 В 9/02 Государственный комитет Опубликовано 15.07.80, Бюллетень26Дата опубликования описания 25.07.80ло делам изобретений н открытий(54) СПОСОБ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СОЛЕЙ ИЗ РАСТВОРОВ1Изобретение относится к способу кристаллизации солей из растворов, содержащих соли жесткости, и может найти применение в химической промышленности, а также в технике опреснения.Известен способ кристаллизации солей из растворов, содержащий соли жесткости, путем упаривания в многокорпусной выпарной установке с введением в исходный раствор затравки, близкой по составу к накипи, выделяющейся на теплообменных поверхностях при упаривании (затравка выводится из упаренного раствора после стадии кристаллизацик основной соли в специальномклассификаторе) 1.Кристаллизация солей по известному способу позволяет предотвратить образование накипи на поверхностях выпарных аппаратов, однако имеет и существенный недостаток, заключающийся в невозможности качественно отделить затравку от кристаллов получаемой соли, что приводит к загрязнению продукта нежелательными примесями.Цель изобретения - повышение качества получаемого при кристаллизации продукта. 2Для достижения указанной цели в известном способе, содержащем стадию упгривания раствора до кристаллизации в многокорпусной выпарной установке с введением затравки состава накипеобразующих 5веществ и последующим выводом ее, предложено затравку выводить из упариваемого раствора перед стадией кристаллизации основной соли.На чертеже представлена установка, осуществляющая предлагаемый способ.1 о Установка включает выпарные аппараты1, 2, 3 и 4, сборники упаренного раствора 5, 6 и 7, аппарат для отделения затравки 8, сборник сгущенной затравки 9, центрифугу 10, перекачивающие насосы 11. 12. К выпарному аппарату 1 подсоединены трубопроводы 13 и 14 для подвода соответственно теплоносителя и исходного раствора. Растворные части выпгрных аппаратов 1 и 2 связаны трубопроводом 15. Паровое пространство выпарного аппарата 1 связано трубопроводом 16 с паровым пространствомгреющей камеры выпарного аппарата 2. Выпарной аппарат 2 соединен трубопроводом 17 с баком упаренного раствора 5. Паровое пространство аппарата 2 связано с гре747486 19 15 хо 3ющей камерой выпарного аппарата 3 трубопроводом 18. Трубопровод 19 связывает емкость 5 с аппаратом для отделения затравки 8, который, в свою очередь, соединен с баком для сгущения затравки 9 трубопроводом 20 и с баком осветленного раствора 7 трубопроводом 21. К аппарату 8 подсоединен трубопровод 22 для сброса избытка затравки, Емкость 7 связана с выпарным .аппаратом 3 через насос 12 трубопроводом 23, а емкость 9 с выпарным аппаратом 1 через насос. 11 трубопроводом 24. Растворная часть выпарного аппарата 3 соединена с растворной частью выпарного аппарата 4 трубопроводом 25. Паровое пространство выпарного аппарата 3 подсоединено к греющей камере аппарата 4 трубопроводом 26. Растворная часть выпарного аппарата 4 соединена трубопроводом 27 с емкостью 6, которая, в свою очередь, связана трубопроводом 28 с центрифугой 10. К центрифуге 10 подсоединены трубопроводы 29, 30 и 31 соответственно, для отвода кристаллов продукта, маточного раствора и подвода промывной воды, К паровому пространству выпарпого аппарата 4 подсоединен трубопровод 32 для отвода вторичных паров,25Установка, осуществляющая предлагаемый способ, в общем случае может включать число корпусов, отличное от представленной на чертеже.Предлагаемый, способ осуществляется следующим образом.Исходный раствор вместе с затравкой по трубопроводу 14 подается в первый корпус выпарной установки 1, обогреваемый каки м-либо теплоносителем, поступающим по трубопроводу 13. Упариваемый раствор по трубопроводу 15 направляется во второй корпус выпарного аппарата 2, откуда по трубопроводу 17 сливается в емкость 5, и далее по трубопроводу 19 поступает в аппарат 8, где затравка сгущается и с неболь о шим количеством раствора через трубопроводы 20 и 24 и емкость 9 насосом 11 возвращается в выпарной аппарат 1. Избыток затравки из аппарата 8 по трубопрОводу 22 направляется на сброс, Осветленный раст 45 вор по трубопроводу 21 поступает в емкость 7, откуда насосом 12 через трубопровод 23 подается в выпарной аппарат 3, где начинается кристаллизация основной соли. Суспензия с кристаллами продукта далее по трубопроводу 25 сливается в выпарной ап о парат 4, из которого по трубопроводам 2 и 28 через промежуточную емкость 6 направляется на центрифугу О, Кристаллический продукт отмывается на центрифуге от растворимых примесей водой, поступающей по трубопроводу 31, и отводится по трубо проводу 29 на сушку. Маточный раствор по трубопроводу 30 направляется на дальнейшую переработку. Вторичные пары иэ. сепараторов выпарных аппаратов поступаот на обогрев последующих корпусов установки по трубопроводам 16, 18 н 26. Из четвертого корпуса 4 вторичный пар по трубопроводу 32 направляется на конденсацию. Пример. Исходный водный раствор, содержагций 19,3 масс.% К 1 ЧО, 1,1 масс.о/о КО, 0,68 масс.о/о КР,и 0,3 масс./о Са 804, поступает в трехкорпусную прямоточную выпарную установку. В раствор вводится затравка Са 50 из расчета получения ее концентрации в растворе 20 - 410 г/л. В греющую камеру первого корпуса поступает пар давлением 3,0 кгс/см-, Упаренньй раствор после второго корпуса с концентрацией (масс.%) 36,3 по КМО, 2,1 по КС и 1,3 по КГ направляется в отстойник, где затравка Са 504 отделяется от раствора и возвращается в первый корпус. Раствор направляется в третий корпус установки, в котором происходит кристаллизация К//Оз, Температура кипения раствора по корпусам устан)вки равняется (С): 1 в 1, 11 - 75, 111 - 50. Получаемая суспензия кристаллов КМО направляется на стадию центрифугирования. После отмывки растворимых примесей водой кристаллы поступают на сушку. Маточный раствор направляется на дальнейиуюпереработку. Для поддержания концентрации твердой фазы в суспензии 30 масс.о/, осуществлена рециркуляция маточного раствора в третий корпус установки. П редй а гаем ый способ позволяет довольно полно отделить затравку от раствора любыми известными способами (центрифугированием, отстаиванием и т, п.) и резко снизить ее содержание в основном продукте. Тем самым повышается качество получаемых кристаллов соли. Укаэанное мероприятие возможно осуществить для большинства кристаллизующихся растворов, в которых стадия выделения кристаллов продукта происходит при пониженных температурах раствора в последних корпусах выпарной установки, где практически не происходит процесса накипеобразования и без наличия затравки. Технико-экОномическое сравнение по указанным показателям показывает значительные преимущества предлагаемого способа кристаллизации солей над известным.По опытным данным, полученным при эксплуатации выпарной кристаллизационной установки на Аванском солеруднике по известному способу, в продукт вместе с затравкой поступает 14 масс.о/О Са+ от его содержания в исходном растворе, Для кристаллизации КХО 1 по известному способу в продукте будет содержаться 0,074 масс Са . (эта примесь является лимитирующей, и кристаллы соответствуют квалификации747486 5Ш сорта, цена 21 руб/т). По предлагаемому способу количество солей жесткости, переходящих в кристаллы, определяется условиями работы третьего корпуса установки и составляет для данного примера, 4,5 масс Са 2 от его содержания в исходном растворе. Кристаллы КХОз содержат 0,024 масс Са ,что удовлетворяет требованиям на 11 сорт (цена 27 руб/т). Таким образом, предлагаемый способ позволяет улучшить сортность продукта и получить экономический эффект 6 руб. на 1 тонну кристаллов. 6формула изобретенцяСпособ кристаллизациии солей из растворов, содержащий соли жесткости, путем упаривания растворов с введением затравки состава паки пеобразующих веществ и последующим выводом ее, отличаюи 4 цдся тем, что, с целью повышения качества продукта, затравку выводят из раствора перед стадией кристаллизации основной соли,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сб.(МВопросы атомной науки и техники. Серия: опреснение соленых вод, вып. 4, 973, с. 31 (прототип).ЦН И И ПИ Заказ 4301/ Гираж филиал ППП Патент г., Ужгор 9 Подписное. ул, Проектная