CH454796A

CH454796A - Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen einer Na2SO4 enthaltenden NaCl-Sole

Info

Publication number: CH454796A
Application number: CH1505366A
Authority: CH
Inventors: Winkler Robert
Original assignee: Escher Wyss Ag
Priority date: 1966-10-17
Filing date: 1966-10-17
Publication date: 1968-04-30
Also published as: NL155792B; YU193467A; PL70131B1; YU31803B; AT279643B; GB1139625A; DE1567942B1; US3712797A; NL6713034A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Eindampfen einer Na2SQ4 enthaltenden NaCl-Sole
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindampfen einer Na2SO4 enthaltenden NaCl-Sole.

Der SO4-Anteil von Rohsolen bleibt auch nach dem üblichen Reinigungsverfahren zum grössten Teil als Na2SO4 in Lösung. Um bei der Eindampfung keine Ausfällung von Na2SO4 zu verursachen, kann die Sole nur bis zu deren Sättigungspunkt aufkonzentriert werden.

Die angereicherte Lösung ist abzuschlämmen und kann je nach den chemisch physikalischen Gleichgewichtsverhältnissen des Solereinigungsprozesses nur bis zu einem gewissen Teil in diesen zurückgeführt werden.

Es stellt sich daher in solchen Fällen die Forderung Na2SO4 angereicherte Sole aus der Anlage abzulassen, was abgesehen von den NaCl-Verlusten zu schwierigen Abwasser-Problemen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ohne eine äussere Abschlämmung auszukommen, und Na2SO4 praktisch getrennt von NaCl abzuscheiden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Auskristallisierung von NaCl aus der Sole bis praktisch zur Sättigung der Mutterlauge an Na2SO4 durchgeführt, und sodann die Mutterlauge durch Er wärmen auf höhere Temperatur an NaCl untersättigt wird, worauf Schritte zur erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaCl durchgeführt werden, das hierbei ausfallende Na2SO4 abgetrennt, und die restliche Mutterlauge in den Prozess der Auskristallisierung von NaCI zurückgeführt wird.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung zur Durchführung des erfindúrbgslgemässeaí Verfahrens vereinfacht dargestellt, wobei Fig. 1 und 2 ein Schema je eines Ausführungsbeispieles zeigen. Anhand der Erklärung der Ausführungsbeispiele wird auch das Verfahren näher erläutert.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt für die Eindampfung der Sole und Auskristallisierung von NaCl drei nach dem Prinzip einer üblichen Mehrfacheffekt Anlage in Serie geschaltete Verdampfer 1, 2, 3, wobei der Verdampfer 1 durch eine Leitung 4 mit Frischdampf und die nachfolgenden Verdampfer 2, 3 über Leitungen 5, 6 mit den Verdampfungsbrüden des jeweils vorausgehenden Verdampfers beheizt sind.

Die einzudampfende, Na2SO4 enthaltende Sole wird dem Verdampfer 1 durch eine Leitung 7 zugeführt, in die an die Leitung 5 bzw. 6 angeschlossene Vorwärmer 8 und 9 eingebaut sind. Leitungen 10 und 11 dienen zur Über- leitung der Mutterlauge der Sole vom Verdampfer 1 zum Verdampfer 2 bzw. vom Verdampfer 2 zum Verdampfer 3. Das in den Verdampfern 1, 2, 3 auskristallisierte NaCl kann durch Leitungen 12, 13, 14 entnommen werden. Die Mutterlauge verlässt den Verdampfer 3 durch eine Leitung 15, in deren Strömungsweg Erhitzer 16 und 17 und ein diesen in Strömungsrichtung der Mutterlauge nachfolgendes, mit einer Leitung 18 versehenes Absetzigefäss 19 eingebaut sind. Die Leitung 15 mündet danach in den Verdampfer 3.

Der Erhitzer 16 wird über eine Leitung 20 mit Brüden des Verdampfers 1 und der Erhitzer 17 wird über eine Leitung 21 mit Fflschdampf beheizt. In Strömungsrichtung der Mutterlauge nach den Erhitzern 16, 17 mündet eine von einer Zugabeeinrichtung 22 kommende Zugabeleitung 23 in den Strömungsweg der Mutterlauge, wobei am Mündungsende der Zugabeleitung 23 eine Mischvorrichtung 24 vorgesehen ist.

Der Eindampfprozess ist so ausgelegt, dass die Auskristallisierung von NaCl aus der Sole in den Verdampfern 1, 2, 3 bis praktisch zur Sättigung der Mutterlauge an Na2SO4 durchgeführt ist. Die so gesättigte Mutterlauge fliesst in der Leitung 15 den Erhitzern 16 und 17 zu und wird in diesen auf eine höhere Temperatur erwärmt und dadurch an NaCl untersättigt. Darauf werden Schritte zur erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaCI durchgeführt. Als Mittel dazu dienen die Zugabe- einrichtung 22 und die Zugabeleitung 23, durch die der erwärmten Mutterlauge NaCl zugegeben wird, das durch die Mischvorrichtung gleichmässig in der Mutterlauge verteilt wird. Das bei der erneuten Sättigung an NaCl ausfallende Na2SO4 setzt sich im Absetzgefäss 19 ab und kann durch die Leitung 18 entnommen werden.

Das Absetzgefäss 19 dient dabei als Trennvorrichtung für das ausfallende Na2SO4 von der Mutterlauge. Die restliche Mutterlauge wird im Strömungsweg der Leitung 15 dem in den Verdampfern 1, 2, 3 stattfindenden Prozess der Auskristallisierung von NaCl an einer Stelle des Verdampfers 3 wieder zugeführt.

Die Temperatur der Mutterlauge beträgt beim Ausführungsbeispiel im Verdampfer 1 etwa 1000, im Verdampfer 2 etwa 75" und im Verdampfer 3 etwa 50 C.

In den Erhitzern 16 und 17 wird die Mutterlauge auf 1000 C erhitzt, bei welcher Temperatur die erneute Sättigung an NaCl im Absetzgefäss 19 stattfindet.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird für das Eindampfen der Sole und Auskristallisierung von NaGt ein Thermokompressionsverdampfer 25 verwendet, dessen Verdampfungsbrüden in einem von einem Motor 26 angetriebenen Kompressor 27 komprimiert werden und zur Beheizung des Heizteiles 28 des Verdampfers 25 dienen. Mit 29 ist eine Kondensatleitung bezeichnet. Die einzudampfende Sole tritt durch eine Leitung 30 in den Verdampfer 25. Die Mutterlauge verlässt den Verdampfer 25 durch eine Leitung 31, in die ein Entspannungsverdampfer 32 eingebaut ist. Die Leitung 31 führt danach in einen Nachverdampfer 33, des sen Dampfraum mit einem I Kondensator 34 verbunden ist. Der Heizteil 35 des Verdampfers 33 wird über eine Leitung 36 mit Brüden des Verdampfers 25 beheizt.

Das im Verdampfer 25 und im Nachverdampfer 33 auskristallisierte NaCl verlässt die Verdampfer 25 bzw. 33 durch Leitungen 37 bzw. 38.

Der Nachverdampfer 33 und Entspannungsverdampfer 32 sind dem Thermokompressionsverdampfer 25 in Strömungsrichtung der Mutterlauge nachgeschaltet, damit im Thermokompressionsverdampfer 25 bei für diesen Prozess günstigen hohen Temperaturen, beim Ausführungsbeispiel mit 1100 C Temperatur der Mut terlange, gearbeitet werden kann. Im Entspannungsverdampfer 32 wird die Mutterlauge auf 750 C entspannt und im Nachverdampfer bei 400 C nachverdfampft, so dass die eingedampfte, an Na2SO4 praktisch gesättigte Mutterlauge den Prozess der Auskristallisierung von NaCl bei einer für ihre Weiterbehandlung günstigen niedrigen Temperatur verlässt.

Aus dem Nachverdampfer 33 tritt die Mutterlauge durch eine Leitung 39 aus, in die Erhitzer 40, 41, 42 und ein diesen in Strömungsrichtung der Mutterlauge nachgeschalteter Entspannungsverdampfer 43 mit Brü denkondensator 44 und einer Leitung 45 eingeschaltet sind. Danach mündet die Leitung 39 in den Entspannungsverdampfer 32. Der Erhitzer 40 ist über eine Leitung 46 durch Brüden des Entannungsverdampfers 32, der Erhitzer 41 ist über eine Leitung 47 mit Brüden des Entspannungsverdampfers 43 und der Erhitzer 42 ist über eine Leitung 48 mit Frischdlampf beheizt.

Mit 49 ist eine Leitung für die Zufuhr von Prisohldlampf zum Heizteil 28 des Thermokompressionsverdampfers 25 bezeichnet.

Wieder ist der Prozess der Auskristallisierung von NaGt in den Verdampfern 29 und 33 so ausgelegt, dass die aus dem Nachverdampfer 33 austretende Mutterlauge praktisch zur Sättigung an Na2SO4 gelangt ist.

Diese Mutterlauge wird durch Erwärmen auf höhere Temperatur in den Erhitzern 40, 41 an NaC1 untersättigt, worauf wieder Schritte zur erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaGt durchgeführt werden, d. h. eine weitere Eindampfung, und zwar eine Entspannungsverdampfung vorgenommen wird. Dazu wird die den Erhitzer 41 verlassende Mutterlauge im Erhitzer 42 weiter erhitzt, wonach sie im Entspannungsverdampfer 43 bei tieferer Temperatur teilweise verdampft. Bei der dadurch erzielten erneuten Sättigung an NaGt fällt Na2SO4 aus. Die Temperatur, bei der diese Eindampfung erfolgt, wird jedoch über derjenigen Temperatur gehalten, bei der NaGt ausfällt.

Die, wie schon erwähnt, mit etwa 400 C aus dem Nachverdampfer 33 austretende Mutterlauge wird in den Erhitzern 40, 41 auf etwa 750 C und im Erhitzer 42 auf etwa 1300 C gebracht, wonach die Entspannungsverdampfung im Entspannungsverdampfer 43 bei einer Temperatur der Mutterlauge von etwa 900 C erfolgt.

Infolge der niedrigen Temperatur der den Nachverdampfer 33 verlassenden Mutterlauge kann die im Erhitzer 43 auftretende höchste Temperatur des ganzen Prozesses auf einem nicht allzu hohen, d. h. günstigen Wert, gehalten werden.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Eindampfen einer Na2SO4 enthaltenden NaCl-Sole, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskristallisierung von NaC1 aus der Sole bis praktisch zur Sättigung der Mutterlauge an Na2SO4 durchgeführt, und sodann die Mutterlauge durch Erwärmen auf höhere Temperatur an NaC1 untersättigt wird, worauf Schritte zur erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaGt durchgeführt werden, das hierbei ausfallende Na2SO4 abgetrennt, und die restliche Mutterlauge in den Prozess der Auskristallisierung von NaC1 zurückgeführt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erneute Sättigung der Mutterlauge an NaGt durch Zugabe von NaC1 erzielt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erneute Sättigung der Mutterlauge an NaCl durch weitere Eindampfung erzielt wird.

3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Eindampfung durch Entspannungsverdampfung erzielt wird.

4. Verfahren nach Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, bei der die weitere Eindampfung erfolgt, über derjenigen Temperatur gehalten wird, bei der NaC1 ausfällt.

PATENTANSPRUCH II Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I mit einem oder mehreren Verdampfern zur Auskristallisierung von Naht, dadurch gekenn- zeichnet, dass in den die an Na2SO4 praktisch gesättigte Mutterlauge von dem bzw. den Verdampfern wegführenden Strömungsweg (15, 39) mindestens eine Heizvorrichtung (16, 17; 40, 41, 42), dieser in Strömungsrichtung der Mutterlauge nachfolgende Mittel (22, 23; 42, 43) zur Erzielung erneuter Sättigung der Mutterlauge an Naht, sowie eine Trennvorrichtung (19, 43) für das aus fallende Na2SO von der Mutterlauge eingeschaltet sind, und dass der Strömungsweg (15, 39) wieder in den oder die Verdampfer (3, 33) geführt ist.

UNTERANSPRÜCHE 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzielung der erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaC1 eine in dem Strömungsweg der Mutterlauge mündende Zugabeleitung (23) für NaGt aufweisen.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzielung der erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaC1 eine Eindampfvorrichtung (19) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch II oder Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzielung der erneuten Sättigung der Mutterlauge an NaC1 einen Entspannungsverdampfer (19) aufweisen.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auskristallisierung von NaCl mindestens ein Thermokompressions-Verdampfer (25) und mindestens ein jenem in Strömungsrichtung der Mutterlauge nachgeschalteter, bei niedrigerer Temperatur als der Thermokompressions-Verdampfer (25) arbeiwender Nachverdampfer (33) vorgesehen ist 9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strömungsweg zwischen dem Thermokompressions-Verdampfer (25) und dem Nachverdampfer (33) ein Entspannungsverdampfer (32) eingeschaltet ist.