Способ обезвоживания суспензий

,116543 А сЮ В О 1 0 37/00 БРЕ ИДЕТ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ А ВТОРСКОЬВГ(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии(54) (57) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЯ, включающий подачу суспензии на фильтровальную перегородку, нагрев перегородки с помощью теплоносителя, раз дельный отвод обезвожен ного осадка и фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезвоживания, на наружную поверхность перегородки подают перегретый пар в количестве, обеспечивающем градиент температуры, между ее наружной и внутренней поверхностями, равный 6 - 14 С.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к способам обезвоживания суспензий, в частности к разделению суспензий с насыщенными водными растворами солей, и может быть использовано в химической промышленности в производстве хлористого калия.Обезвоживание хлористого калия в центрифугах затруднено вследствие интенсивно происходящей закристаллизации отверстий сита ротора центрифуги, обусловленной вентиляционным эффектом, возникающим при вращении ротора и вызываюшим охлаждение наружной поверхности сит ротора. Кроме того, кристаллизация солей способствует коррозии сит ротора.Известен способ обезвоживания осадка на вакуум-фильтре, согласно которому слой осадка рыхлят, а теплоноситель (подогретый фильтрат или насыщенный солевой раствор) подают в зону рыхления 11.Однако при этом происходит проникновение жидкого теплоносителя во внутренний слой осадка, что снижает вязкость жидкой фазы и способствует ее удалению из осадка.Способ практически не предотвращает закристаллизацию отверстий фильтруюшей перегородки, так как передача тепла идет через слой осадка (теплоноситель во избежание размыва слоя осадка подается только на глубину не более 2/3 высоты осадка), Кроме того, подача дополнительного количества жидкой фазы в зону фильтрования увеличивает нагрузку на фильтр по жидкой фазе и снижает его производительность.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ обезвоживания суспензий и предотвращения кристаллизации солей в зоне разделения путем подачи в нее теплоносителя при температуре, равной температуре кипения насышенного раствора при атмосферном давлении 12.Недостатком известного способа являются значительные энергетические затраты на нагрев раствора до температуры кипения, а также повышение потерь КС 1 за счет растворения осадка в этом растворе. Введениен н при такои высокои температуре солевого раствора в центрифугу резко увеличивает коррозию ее ротора, а попадание его в оборотный целок флотационных фабрик приводит к дополнительным потерям КС 1 за счет растворения его из руды.Кроме того, нагрев фильтруюшей перегородки до температуры кипения жидкой фазы в случае фильтрования водорастворимого КС 1 приводит к интенсивному растворению осадка и уменьшению выхода готовой продукции.Цель изобретения - повышение степени обезвоживания суспензии. Поставленная цель достигается тем, чтопри способе обезвоживания суспензий, включаюшем подачу суспензии на фильтровальную перегородку, нагрев перегородки с помошью теплоносителя, отвод обезвоженного осадка и фильтрата, на наружную поверхность перегородки подают перегретый пар в количестве, обеспечивающем градиент температуры между ее наружной и внутренней поверхностями, равный 6 - 14 С.При таком способе подачи теплоносителя при обезвоживании суспензии с насыщенными водными растворами солей обеспечивается без дополнительного дорогостояшего переоборудования ротора необходимая степень нагрева внешней поверхности сита и полное устранение закристаллизации его отверстий. Подача пара на внешнюю поверхность фильтруюшего сита значительно более эффективна по сравнению с подачей пара внутри ротора, так как в последнем случае нагрев сита происходит путем передачи тепла через слой осадка толшиной 50 - 70 мм, что ведет к повышенному расходу пара, обуславливаюшему растворение части осадка и уменьшение выхода готового продукта.Устранение закристаллизации отверстий сита при таком градиенте температур обусловлено не только подачей теплоносителя на внешнюю поверхность сита, но и использованием в качестве теплоносителя перегретого пара, конденсируюшегося на поверхности сита, что предотвращает кристаллизацию солей не только за счет обеспечения перепада температур, но и частично промывкой внешней поверхности сита сконденсированной из пара водой.При перепаде температур менее 6 С еше наблюдается закристаллизация, а при перепаде более 14 С закристаллизация отсутствует, но поддержание более высокого градиента ведет к дополнительному расходу пара, а также происходит частичное растворение осадка хлористого калия, что снижает выход готового продукта. Поскольку температура КС 1, поступающего на обезвоживание, колеблется от 20 до 50 С, температура наружной поверхности сита изменяется от 26 до 64 С, т.е, она значительно ниже температуры кипения солевых растворов (-108 С).На чертеже представлена схема подачи острого пара.На схеме обозначены кожух 1 центри фуги, коллектор 2, зона 3 ситовой части барабана, ввод 4 воды для промывки осадка, ввод 5 суспензии, выпуск 6 осадка, выпуск 7 фильтрата и конденсата и выпуск 8 фугата.Способ осуществляют следуюшим образом.По магистральному паропроводу острый пар подают на коллектор 2 и вводят через кожух 1 в зону 3 ситовой части барабана центрифуги в направлении извне к внутренней поверхности барабана. Ост1165430 Продолжение табл, 2 1 1 2 3 4 5 6 7 7,9 30 520 160 2,5 11,3 поверхность 9,5 2,6. 35 520 200 20,1 сит 7,8 520 200 11.0 То же 7,9 2,12 37 520 180 10,0 40 8,1 1,7 520 190 15,0 1,75 8,1 520 210 15,0 520 8,0 1,75 210 16,0 Градиенттемпературы 0 8,2 6,6 42,1 2,7 70 520 220 С подачей,4,6 10,9 2,7 520 150 пара на 34 7,0 1,5 520 200 18,9 наружную 6,7 2,0 37 520 13,4 180 поверхность 50 520 250 6,5 1,9 27,3 сит 6,3 2,4 520 12,8 39 160 То же 6,5 2,2 520 210 23,9 54 520 6,4 2,3 215 23,3 200 520 6,3 1 ъ 7 21,0 6,3 ГрадиенттемператуРы 10 С резкого повышения влажности осадка. Сподачей пара в течение 8 ч смены центри.фуга работала без промывки сит с высокими технологическими показателями. 55 Использование предлагаемого способаобезвоживания суспензий обеспечивает по сравнению с известными снижение влажности осадка и, как следствие, сокращение Подача пара на наружную поверхность сит обеспечивает, помимо снижения влажности осадка, увеличение времени работы центрифуг без остановок на промывку в 4 раза,Без подачи пара через 1,5-2 ч работы центрифугу необходимо было останавливать на промывку сит из-за сильной кристаллизации их поверхности и, как следствие,С подачейпара нанаружнуюповерхностьсит1165430 400 т/ч; концентрация твердой фазы в суспензиях (отношение жидкого к твердому - Ж:Т) 1,5 - 2,8; температура пара 250 С; расход пара до 50 кг/ч.Результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2.При испытаниях обезвоживания кристаллизата КС 1 определена величина градиента температуры, позволяющая вести процесс обезвоживания практически без закристаллизации отверстий сита, Как видно из табл. 1 это достигается при разнице температур 6 - 14 С. Таблица 1 Разница температурвнутри ротора инаружной поверхности сита, С Состояние наружной поверхности сита Расход пара,кг/т КСТ Влажность осадка,%8,2 Закристаллизовано 7,8 10 7,6 20 30 Частично закристаллизо- вано 6,5 6,2 10 40 Слабо закристаллизованоКристаллизации нет 6,0 14 50 6,0 16 60 6,0 19 70 6,0 23 80 Таблица 2 Производительностьпо твердому, т/ч Степень Крутящий момент,%Частотавращенияротора,об/мин Величинатока на разжижения суспензии,Ж:Т электродвигателе,А7,4 Без подачи 28,0 1,87 210 50 520 10,05 пара на 8,0 наружную 2,5 42 230 21,7 520 2,4 23,5 50 520 250 рый пар при соприкосновении с холодной поверхностью сита конденсируется, конденсат выводят из центрифуги вместе с фильтратом через выпуск 7. Расход пара регулируют по разнице температур суспензии, поступающей в центрифугу, и температуры внешней поверхности фильтрующего сита ротора, определяемой термопарой, установленной на сите.Процесс фильтрования суспензии хлористого калия ведут в центрифуге при следующих условиях: частота вращения ротора 520 об/мин; нагрузка на центрифугу 10 -Влажностьосадка, Примечание165430 Составитель В. Вилинская Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Самборская Заказ 4261/1 О Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4затрат на термическую сушку продукта и повышение качества удобрений; за счет сокращения расхода пара снижение энергетических затрат и сокращение количества воды, вводимой в процесс; исключение закристаллизации солей в отверстиях фильтрующей перегородки и уменьшение коррозий сетки и ротора,а также сокращение времени простоя оборудования на промывку ситовой части.