Многоступенчатая вакуум-кристаллизационная установка

А 1 ГОСУДАРСТВЮНз 1 Й НОМИТ.Т СССРОО ДЕЛАМ ИЗ 06 РЕТЕНИЯ И ОТКРЫТЮОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ й,(46) 23.08,90. Бюл. Н" 31(56) Поэин М.Е. Технология минераиь" ных удобрений. М.: Химия, 1974, с. 274-275.Тодес О.М., Себало В.А., Гольцнкер А.Д. Массовая кристаллизация из растворов. Л.: Химия, 1984, с. 163164, рис. 7 ПТ-З.(54) МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ВАКУУМ-КРНСТАЛЛИЗАЦ 1 ЙННАЯ УСТАНОВКА(57) Нэобретение относится к химической промышленности и позволяет снизить энергозатраты и повысить на , дезаость. Установка включает последовательно соединенные переточными трубами 10 и 9 соответственно длясуспензии и маточного раствора, кристаллнзаторы (К) А, В, В. Каждый К содержит центральную трубу 2, отстойную камеру (ОК) 4 и нарухяый коК 1379969 тур циркуляции маточного раствора с цнркуляционным насосом б,соединенным всасывающеЯ линиеЯ 1 с ОК 4, а нагнетательной - с нижней частью К, Пе" реточные трубы 10 для суспенэни снабжены струйныии насосами 11, соединенными с нагнетательной линней циркуляционного насоса 6. Каждый К снабжен сосудом 15 и соединенным с ОК 4 вертикальным стояком 20 с пе реливным щтуцером 21. Стояк 20 выполнен с возможностью вертикального перемещения и установки щтуцера 21 на высоте аЬ(0,6"1,2)О от верхнеготорца центральной трубы 2, где П "диаметр цвнтральиой трубы 2. Исход"ный раствор подается черве втуцер 2 ВПередача маточного раствора из ступени в ступень осуществляется из верк-,ней части ОК 4 .через стояк 20 свмотеком по переточным трубам ТИ 9, а ве-редаца суспенэии - через сосуды 15,переточные трубы 1 О и струЯные насог11. Готовый продукт выводится цотрубам О последнего по ходу К,1 з.п. Ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к многосту"пенчатым вакуум-кристаллиэационнымустановкам, применяемым для получения различных кристаллических продуктов иэ растворов в крупнотоннажныхпроизводствах химической, металлургической проиыаленности, в производ-.стве удобрений и других отраслях.11 елью изобретения является снижение энергозатрат и повьпке.ие эксплуатационной надежности.На фиг. 1 изображена схема многоступенчатой вакуум-кристаллиэационнойустановки (трубы для раствора обозначены сплощныии линиями, трубы длясуспенэии и паровоэдущной смесипунктирныии и щтрихпунктирными линияии соответственно на Фиг, 2 - сту-пень кристаллизации; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант кон - структивного выполнения узла 1 на Фиг. 1; на фиг. 5 - узел .11 на Фиг.1.Многоступенчатая вакуум-кристаллиэационная установка (см. Фиг. 1) включает ступени Л, Б, В кристаллизации. Число ступеней кристаллизации может быть любыи, но не менее двух, и определяется технико-эконокическим расчетом либо технологическими требованиями. Каждая ступень кристаллизации выполнена в виде кристаллизатора, имеющего корпус 1, цеятральную трубу 2, внутреннююцилиндроконичес.кую перегородку 3, которая образует в корпусе кристаллизатора отстойную камеру 4Крнсталлиэаторы каждой ступени снабжены встроенным в центральную трубу 2 струйным насосом 5,создающим внутреннюю циркуляцию суспензии в корпусе 1. Вместо струйного 5 насоса для этих целей может быть использован также осевоЯ насос. Кристаллиэаторы каждой ступени А, БВимеют также наружный контур циркуляции иаточного раствора, содержащий 10 циркуляционныЯ насос 6, который соединен всасывающей линией 1 с отстойной камероЯ 4, а нагнетательной лини. ей 8 - с нижней частью корпуса 1кристаллиэаторов. Каждая ступень А,Б, В кристаллизации подсоединена одна к другоЯ отдельными переточнымитрубами 9 и 10 для раздельной подачисоответственно осветленного маточного раствора и суспенэни. Переточныетрубы 1 О для суспенэии снабженыструйными насосами 11 (на фиг, 1 этотучасток переточных труб условно изображен укрупненным), соединенными припомощи трубопроводов 12 с нагнетательныии линиями 8 циркуляционных насосов б последующих ступенеЯ. Так,переточная труба 10, по которой осуществляется подача суспензии из корпуса 1 ступени А кристаллизации в кор-пус 1 ступе.ни Б кристаллизации, содержит струйный насос 11, соединенный при помощи трубопроводас нагнеательной линией 8 циркуляцйонногонасоса 6 ступени Б кристаллизации. В 35 свою очередь переточная труба 10, покоторой осуществляется подача суспенэии иэ корпуса 1 ступени Б кристаллизации в корпус 1 ступени В кристаллизации, содерант струйный насос 11, соединенный трубопроводом 12 с нагие 5 тательной линией 8 циркуляционного насоса 6 ступени В- кристаллиэации, н т.д. Струйный насос 11 имеет коническую насадку 13, которая размещена соосно с переточной трубой 10 и обращена меньшим основанием 14 в сто" рону движения суспенэии (направление двимення суспенэии показано стрелкой), т.е. в сторону, последующей ступенн кристаллизации. Переточные тру бы 10 для суспенэии соединены с сосудами 15, которые при помощи трубопроводов 16 соеринецы с нижней частью отстойных хамер 4. Сосуды 15 снабены переливными патрубками 17, .верхние кромки которых расположены ца 100-300 мм вьппе верхнего торца 18 центральной трубы 2, Перелнвные патрубки 17 снабжены эапорно"регулирующими устройствами 19. Суспензия про дукционцых кристаллов выводится нз последней ступени В кристаллизации по трубе 10.Какдая с 1 упень А, БВ кристаллизации снабжена вертикальным Стояком 20, который соединен с верхнейчастью отстойной камеры 4 (зона осветленного маточного раствора). Стояки 20 содержат боковые переливные штуцеры 21, которые размешецы на вы. соте 4 Ь от верхних торцов 18 центральных труб 2. Высота расположения бокового переливного штуигра 21 определяет оптимальный рабочий уровень н кристаллиэаторе каждой ступени, 1 О который зависит от концентрации кристаллов в циркулирующей суспензин, а также физико-химических свойств раствора, и подбирается эмпирически в процессе пускоцаладочцых работ. Высота размещения боковых переливных штуиеров 21 определяется соотношением дЬ .= (О,Ь,2)Р, где Р - диаметр центральных труб 2. Вертикальные стояки 20 и бокоеые переливные штуцеры 21,выполнены с возможностью перемещения по вертикали. Вертцкальныь стояки 20 н боковь 1 е переливцые штуцеры 21 содержат фланцевые разъемы 22 в которые могут вставляться сменУ5 ные патрубки 23 необходимой длины. Боковые переливцые штуцеры 21 ступеней А, Б, В кристаллизации соединены переточными трубами 9 для освет-ленного маточного растовра с всасывающими линиями 7 циркуляционнык на сосов 6 последующих ступеней кристаллизации. Боковой переливной ату. цер 21 последней ступени криствллиэнции В соединен с трубой 9, по кото " рой выводится иэ установки, осветлен" ный маточный раствор.Вертикальные стояки 20 и сосуды 15 кристаллиэаторов каждой ступени А, БВ соединены трубопроводами 24 и 25 с. сепараторами 26. На верхней части сепараторов 26 имеются п 1 туцеры. 27 для отвода вторичного пара. Ступень А кристаллизации имеет размещенный на всасывающей линии 7 циркуляциоцного насоса 6 штуцер 28 для подачи исходного горячего раствора.Ицогоступенчатая вакуум-кристаллизационная установка подготавливается к пуску и работает следующим образом1Все ступени А; Б.;.В наполняют исходным горячим раствором илц охлажденной суспецзией до необходимогоуровня. Затеи включают ццркуляционные насосы 6 для создания циркуляциираствора, а также системы конденса 1 вгн (ца схеме не доказаны) вторичного пара и создания разрежения в ступенях А, Б, В кристаллизации. 11 ридостижении необходимого разрежения всепараторах 26, которое устанавливают изменяющимся от ступени А к ступени В с минимальным значением в ступени А и максимальным в последней ступени В, начинают непрерывно подавать исходный горячий раствор через штуцер 28 при закрытых запорно-регулирующих устройствах 19 на сосудах 15. Передача раствора из ступени вступень осуществляется из верхней части отстойных камер 4, где находится осветлеицый маточный раствор, по стоякам 20 и через боковые переливцые штуцеры 21 самотеком по переточцым трубам 9 во всасывающие линки 7 каж.дой последующей ступени крцсталлизации. Путем перемещения по вертикали стояков 20 и боковых переьивных штуцеров 21 (например, подбором необходимой длины сменных патрубков 23) подбирают оптимальный рабочий уровень.в казкдой ступени кристаллизащи. Перегретый раствор, подаваемый насосами 6 в нижнюю часть корпусов 1, смешивается в центральных трубах 2 сраствором, циркулирующим э кащдом корпуса 1Смесь эа счвт пврегревв вскипает в сепараторах 26 на выхода иЭ Мнтральнмх труб 2, самоиспвря ясь е образованием пересыщения. Вто" ричный пар,.получавший при самоиспа" ренин раствора, удаляется черев втуцеры 27, а на пересыщенного раствора происходят образование и рост крис О таллов, Такой рмим работы многоступенчатого вакуум-кристаллизатораподдервивается до накопления в циркулирующей суспенэии кавдой ступени А 1 БВ заданной. концентрации15 кристаллов, необходимой для получения крупнокристаллического продукта и устранения образования инкрустаций. После накопления в корпусах 1 необходимой массы кристаллов иа сосудах 15 открывают эапорно-регулирующие устройства 19 и устанавливают опти- мальный переток суспенэин иэ кристаллизатора ступени А к кристаллиэатору последней ступени В. Переток суспен-, 25 зии от ступени А к ступени В и вывод суспенэии продукционных кристаллов иэ ступени В происходят по трубопроводам 16 через сосуды 15 и переточйые трубы 10. Снабжение каждой ступени кристаллизации вертикальными стояками, соединенными с отстойными камера-. ми 4 и всасывающими линиями 7 циркуляционных насосов 6 последующих ступеней кристаллизации, позволяет обеспечить постоянный переток осветленного маточного раствора и сохранять оптимальный рабочий уровень циркулирующей суспенэии в кристаллиэаторах ступеней А, БВ, В переточные трубы 10 постоянно подается с большой скоростью струя осветленного маточного раствора, которая является дополннтеЛьным побудителем движения суспеиэии и постоянно промывает пере 45 точныс трубы 10, исключая забивку их кристалламн.В случае аварийного прекращения подачи питания через штуцер 28 прерывается поступлеиие исходного дереГ 50 ретого раствора во всасывающую лимию 7 циркулвциониого насоса 6, постепенно уровень раствора в кристаллиэаторах ступеней А, Б.В понижается до отметки, определяемой положением переливных латрубкон 17, в сосудах 15, т.е. кристаллизаторы ступеней А, БВ остаются заполненными суспенэией вьше верхнего торца 18 центральпюх труб 2 и в них продолваайЮ интенсивная циркуляция суспенэин, кото.- рая исключает вовмовность инкруств цпй на внутренних поверхностях корпусов 1 кФисталлиэаторов, центральных трубах 2, цилиндроконическнх перегородках 3 и в нарувных контурах циркуляции маточного раствора. В этот период переточные трубы,9 для осветленного маточного раствора такае самоочнщаются, поскольку они соединены с всасывающими линиямн 7 циркуляционных насосов б, работающих под более глубоким вакуумом и как бы подсасывающих раствор иэ переточных труб, 9, соединяющих соседниеступени. Что касается переточмых труб 1 О для, суспенэин, то онн постоянно промываются циркулирующим раствором, поступающим от нагнетательиых линий 8 циркуляционных насосов 6.Использование многоступенчатой вакуум-кристаллиэационной установки с циркулирующей суспенэией позволяет снизить энергетические затраты при работе аппарата эа счет ликвидации насосов для перекачки между ступенями суспенэии и осветленного маточного раствора, упростить схему обвяэки и регулирования кристаллиэЪто- ., ра, повысить надежность эксплуатации аппарата.формула изобретения1. Иноцоступенчатая вакуум-кристаллизационная установка, включающая не менее двух последовательно соединенных переточными трубами для суспенэии и маточного раствора кристаллиэаторов, каждый иэ которых содержит центральную трубу, отстойную, камеру и наружкый контур циркуляции маточного раствора с циркуляционньи насосом, соединенным всасывающей линией с отстойной камерой, а нагнетательной - с нижней частью кристаллиэатора, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что; г целью сниже п я энергетическихзатрат и повышения экгилуатационной надежности, каждая переточная трубасуспензии снабжена струйным насосом,соединенньи с нагнетательной линиейцирхуляционного насоса последующего кристаллиэатора, а каждый кристалли-эатор снабжен соединенньм с отстойной камерой. вертикальным стояком с переливным штуцером, соединенным, переточной трубой маточного раствора с всасывающей линией цнркуляционного насоса последующего кристаллнэатора.2. Установка по и. 1, о т л и ч ею щ а я с а там, что вертикальный стояк с нереливньи штуцером выполнены с воэмоаностью вертикального перемещения, при этом переливнпй штуцер установлен иа высоте Ь Ь от верхнеготорца центральной трубы, определяемойсоотношением ЬЬ е (0,6-1,2)О, где Рдиаметр центральной трубы.1379969 Щююю) ЭпатейноваКорректор М. Максимиаинец мв Ьюв к каз 3088 5 Тира судар%-35, Раушска 113035, Моска ивводственно-полиграфическое предприлтие, г. Увгород, у ектнал, 4 Составитель ородкина Техред Л,Сер