установка для выпаривания растворов с кристаллизацией солей

Формула изобретения

Установка для выпаривания растворов с кристаллизацией солей, включающая выпарные аппараты с трубчатыми кипятильниками и сепараторами, из которых кипятильник первого по ходу пара аппарата снабжен конденсатоотводчиком, а сепаратор - форсункой для подачи пароконденсатной смеси, отличающаяся тем, что форсунки установлены в паровом пространстве всех выпарных аппаратов и соединены трубопроводом с регулятором конденсатоотводчиком.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области производства соды и поташа, конкретно к процессу упаривания растворов в трубчатых выпарных аппаратах.

Известна установка выпаривания растворов в трубчатых выпарных аппаратах (Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Госхимиздат, 1961 г., стр. 409).

Установка состоит из трех выпарных аппаратов, каждый из которых состоит из трубчатого кипятильника и сепаратора, и кипятильник выпарного аппарата снабжен конденсатоотводчиком.

Недостатком этой установки является следующее.

В процессе упаривания растворов в аппарате из-за интенсивного брызгоуноса на стенках сепаратора осаждаются брызги и капли пульпы с пересыщенным по солям раствором. Эти капли высушиваются перегретым на величину депрессии паром и образуют твердый осадок. Во время работы установки, вследствие периодического изменения температуры в аппарате, от стенки отваливаются куски осадка (корки) из-за резкого различия линейных расширений металла, стенок сепаратора и слоя осадка на нем. Эти отвалившиеся корки забивают греющие трубки, что снижает теплопередачу в греющей камере, снижает производительность всей установки, вызывая тем самым необходимость частых остановок (через 3-9 суток) установки для размывки греющих трубок конденсатом.

Брызги, осевшие на брызгоуловителях, при высыхании забивают их осадком солей, что увеличивает сопротивление прохождения вторичного пара и ведет к снижению производительности установки.

Предлагаемые в литературе устройства сепарационного пространства (Перцев Л. П., Ковалев Е.М., Фокин B.C. Трубчатые выпарные аппараты для кристаллизующихся растворов. М. : Машиностроение, 1982, стр. 65-69) предусматривают конструкции, направленные на получение чистого конденсата. Вопросы снижения образования корок совершенно не рассматриваются, хотя это, как показывает практика, является очень важным с точки зрения повышения производительности выпарных аппаратов.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание установки для упаривания кристаллизирующихся растворов с получением более высокого, по сравнению с известными, результата, а именно: исключение зарастания солями стенок сепараторов и брызгоуловителей и забивки греющих трубок отвалившимися от стенок сепараторов корками.

Технический результат достигается за счет ввода брызг конденсата в объем сепаратора и смешения их с брызгами пульпы путем установки в сепараторы над уровнем пульпы форсунок, соединенных трубопроводом с конденсатоотводчиком и регулятором.

На чертеже представлена установка.

Установка состоит из трубчатых выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией 1, с кипятильниками 2, циркуляционным насосом 3, сепаратором 4, насосов 5, выпарного аппарата первого по ходу пара 6 с кипятильниками 7, сепаратором 8, конденсатоотводчиком 9, трубопровода 10, форсунок 11, регулятора 12 и самоиспарителей 13.

Раствор поступает параллельно в выпарные аппараты 1 с кипятильниками 2 и циркуляционными насосами 3, сепаратором 4, затем насосом 5 во второй по ходу пара выпарной аппарат 1 и далее насосом 5 в выпарной аппарат с сепаратором 8, кипятильниками 7 и конденсатоотводчиком 9. Упаренная пульпа из аппарата 6 и после самоиспарителей 13 направляется на отделение соды или других солей.

Пар ТЭЦ поступает в межтрубное пространство кипятильников выпарного аппарата 6, вторичный пар в кипятильники 2 выпарного аппарата 1 и так далее до последнего выпарного аппарата 1, вторичный пар которого поступает на конденсацию под вакуумом.

Часть конденсата кипятильников 7 выпарного аппарата 6 от конденсатоотводчика 9 направляется по трубопроводу 10 к форсункам 11 с регулятором 12.

Введенные мелкодисперсные брызги конденсата исключают перегрев вторичного пара, осуществляют "промывку" пара за счет осаждения укрупненных брызг пульпы, превращенных в более слабый раствор, и исключают образование корок на стенках сепараторов и брызгоуловителей. Значительная часть мелкодисперсных капель конденсата, не прореагировавшая с каплями пульпы, вместе с вторичным паром поступит в кипятильник последующего аппарата и удалится вместе с конденсатом. Установка регулятора 12 позволяет, при необходимости, периодически усиливать ввод конденсата на промывку.

Снижение потери полезной разности температур за счет исключения забивки трубок корками и уменьшение сопротивления брызгоуловителей позволит повысить производительность установки, снизить число остановок установки на промывку греющих трубок и стенок аппарата, а кроме того, даст возможность повысить кратность использования вторичного пара на одну ступень, что, в свою очередь, позволит снизить расход пара на установку.