CS218098B1 - Sposob kontinuovanej výroby vodného roztoku hydroxidu vápenatého a zariadenie na jeho uskutočňovanie - Google Patents

Description

2

Vynález sa týká nového spósobu kontinuit-nej priemyselnej výroby vápenného mliekao konštantnej koncentrácii rozpuštěného hy-droxidu vápenatého a zariadenia na uskutoč-ňovanie tohto spósobu.

Doterajšie spósoby priemyselnej výrobyvápenného mlieka sú váčšinou šaržové, při-padne polokontinuitné a obvykle je pre necharakteristická vysoká pracnost a nedosta-tečná mechanizácia a automatizácia výroby.Ďalším vážným nedostatkom existujúcichspósobov výroby je, že nesplňajú nové prís-nejšie kritériá, vyplývajúce z náročnějšíchpožiadaviek na přesnost a časovú stálost po-žadovanej koncentrácie hydroxidu vápenaté-ho. Zvýšené požiadavky sa kladů v súvislostis optimalizáciou nadvázujúcich chemicko-technologických operácií, hlavně reaktorov areakčných sústav, používaných v technologiiorganickej chémie. Typickým príkladom zvý-šených požiadaviek na přesnost a stabilitukoncentrácie hydroxidu vápenatého je kon-tinuitná výroba pentaerytritolu kondenzáciouformaldehydu a acetaldehydu vo vodnomprostředí za přítomnosti hydroxidu vápena-tého ako kondenzačného činidla, kde dosiah-nutie optimálnych vyťažkov pentaerytritoluje podmienené přísnou stabilizáciou koncen-trácie hydroxidu vápenatého vo vápennommlieku, privádzanom do reakčnej sústavy vý-roby.

Za účelom stabilizácie koncentrácie hydro-xidu vápenatého boli vyvinuté zariadenia na.kontinuitné prevádzkové meranie jeho obsa-hu, napr. pomocou merania hustoty vyrobe-ného vápenného mlieka prevzdušňovanímv nádobě s konštantnou hladinou (Listy cuk-rovarnícke, 91, 13 až 20, 1975) alebo pomo-cou merania hustoty speciálně upravenýmpřístroj om plavákového typu, popí sáným v čs.AO č. 183 259. Ich nevýhodou je nízká pre-vádzková spoťahlivosť a najma poměrně níz-ká přesnost merania obsahu hydroxidu vápe-natého pri změnách konzistencie vápennéhomlieka a nedokonalom zreagovaní hydrátuvápenatého.

Uvedené nevýhody nemá spósob kontinuit-nej výroby vodného roztoku hydroxidu vápe-natého dávkováním hydrátu a vody podl’avynálezu, ktorý sa uskutečňuje tak, že v pr-vom stupni sa zmiešava v požadovanom po-měre hydrát a voda a zo vzniknutej sústavysa v druhom stupni v dósledku zmenenej in-tenzity miešania vznikajúci sediment vediena rozmelnenie a následné sa spája s rozto-kom hydroxidu vápenatého odchádzajúcehoz druhého stupňa a takto vzniknutý systémsa v treťom stupni zrieďuje vodou v množ-stve zodpovedajúcom snímanej veličině na vý-stupe z tretieho stupňa a z prúdu vodnéhoroztoku hydroxidu vápenatého sa aspoň částrecykluje, s výhodou do druhého stupňa.

Podstata zariadenia podlá vynálezu nauskutočňovanie spósobu kontinuitnej výrobyvápenného mlieka, pozostávajúce z miešacích,dopravných zaríadení a armatúr, spočíváv tom, že pod zásobníkom hydrátu vápena- tého je dopravné zariadenie vyúsťujúce dorozpúšťacieho kotlá, opatřeného prívodnýmpotrubím vody a miešadlom, pričom spodnáčasť rozpúšťacieho kotlá je zapojená vyná-šacím potrubím na vrchnú časť separačnejnádoby opatrenej miešadlom, ktorej spodnáčasť je přepojená na korundový mlýn, z kte-rého odvodně potrubie kašovitej hmoty je na-pojené na spojovacie potrubie vyúsťujúce dozmiešavacej nádrže opatrenej miešadlom aprívodným potrubím zrieďovacej vody, v kto-rom je zabudovaný regulačný ventil ovládanýz hustomera zabudovaného v odvodnom po-trubí, vyúsťuj úcom do miešaného prevádzko-vého zásobníka, pričom výstupné potrubie jejednak napojené na ďalšie technologické za-riadenie a jednak je cirkulačným potrubímzapojené na separačnú nádobu.

Pri použití tohto vynálezu nastáva podstat-né zlepšenie spósobu priemyselnej výrobyvápenného mlieka, ktorým sa eliminujú aj ne-gativné dósledky, vyplývajúce z nerovnomer-nej kvality používaného hydrátu vápenatéhoalebo zmien v procese rozpúšťania, spósobu-júcich případné nedokonalé zreagovanie hy-drátu vápenatého. Okrem toho sa pri novomspósobe dosahuje prakticky maximálna účin-nost přivedeného hydrátu vápenatého.

Nový spósob priemyselnej výroby vápen-ného mlieka sa uskutočňuje vo viacstupňovejsústave, pozostávajúcej z rozpúšťacích a upra-vovačích za sebou zařáděných miešaných ná-dob, pričom tuhé částice hydrátu vápenatéhonerozpuštěné v prvých dvoch stupňoch sú-stavy sa oddelia, rozdrvia a rozďrvená hmotasa v ďalšom stupni zmieša jednak s prúdomvápenného mlieka z predchádzajúceho stup-ňa, jednak s prúdom recirkulujúceho vápen-ného mlieka a s prúdom vody v množstvepotrebnom na konečnú úpravu koncentrácievápenného mlieka, pričom z posledného ho-mogenizačného stupňa sa odvádza vyrobenévápenné mlieko na ďalšie použitie a recirku-lovaná časť sa vedie do druhého rozpúšťaciehostupňa. Časová stabilizácia koncentrácie hydroxiduvápenatého sa zabezpečuje reguláciou otáčiekmiešadla v druhom a treťom stupni rozpúšťa-cej sústavy. Výhody nového spósobu priemyselnej kon-tinuitnej výroby vápenného mlieka sa pre-javújú vo zvýšenej účinnosti spracovania při-vedeného hydrátu vápenatého pri súčasnomznížení nákladov na výrobně zariadenie, vy-plývajúce z dosiahnutej vyššej rýchlosti roz-púšťania hydrátu vápenatého a homogenizáciesuspenzie vápenného mlieka oproti doteraj-ším diskontinuitným spósobom priemyselnejvýroby vápenného mlieka. Niektoré zlepšeniavyplývajú zo zlepšenia tokových vlastnostíspracovávanej suspenzie vápenného mlieka,čím je možné čiastočne vysvetliť vplyv no-vého spósobu výroby na zvýšenie rýchlostiprocesu rozpúšťania hydrátu vápenatého. Se-kundárným pozitívnym dósledkom je vyplý-vajúce zlepšenie dopravy spracovávanej sus-penzie pomocou čerpadiel a zvýšenej prevádz- 3 kovej spolehlivosti výrobného zariadenia prizníženej pracnosti výroby. Ďalšou dóležitouvýhodou prejavujúcou sa najma v zlepšeníchodu a účinnosti příslušného nadvazujúcehotechnologického súboru, je dosahovaná vyso-ká přesnost’ regulácie obsahu hydroxidu vá-penatého vo vyrobenom vápennom mlieku,bez ohl’adu na běžné rozdiely v distribučnějkrivke rozmerov tuhých častíc privádzanéhohydrátu vápenatého. Dosahovaná přesnost+ 0,1 % hmotnosti pri výrobě vápennéhomlieka o obsahu hydroxidu vápenatého 8 %hmotnosti v dlhodobej prevádzke je zárukoupre požadovaná optimalizáciu nadvazujúcehotechnologického súboru.

Nové zariadenie na uskutočňovanie uve-deného spósobu výroby vápenného mlieka savyznačuje vysokou objemovou účinnosťou, ateda vysokým specifickým výkonom, čo vy-lučuje vznik nežiadúcich koncentračných pro-filov a spádov, běžných v podstatné váčšíchvýrobných zariadeniach podl’a doterajšíchmenej účinných spósobov přípravy vápenné-ho mlieka. Ďalej uvedené příklady osvetfujú podrob-né jšie nový spósob výroby vápenného mliekaa zariadenie na jeho uskutočňovanie, pričomstanovené podmienky ilustrujú, ale nevyme-dzujú rozsah použitia popísaného spósobu avýkon popísaného zariadenia. Příklad 1 Příprava vápenného mlieka sa uskutočňujena zariadení schématicky znázornenom napriloženom obrázku.

Hydrát vápenatý sa odoberá zo zásobníkahydrátu vápenatého 4 v množstve automatic-ky kontrolovanom plné automatickými váha-mi a dopravuje sa kontinuitne pomocou do-pravného zariadenia 3 do rozpúšťacieho kotlá 1. Množstvo privádzaného tuhého hydrátu vá-penatého je 420 kg/h. Voda do rozpúšťaciehokotlá 1, je privádzaná prívodným potrubímvody 2 v konštantnom množstve 5580 kg/h.Rozpúšťací kotol 1 o obsahu 0,5 m3 je opatře-ný miešadlom a na vnútorných stěnách súnamontované náražky na zvýšenie intenzitymiešania. Vzniklá suspenzia je odčerpávanácez vynášacie potrubie 6 do separačnej ná-doby 7, do ktorej sa súčasne kontinuitne pri-vádza recirkulujúce vápenné mlieko cirkulač-ným potrubím 8 v pomere 1 : 1 na odoberanémnožstvo vápenného mlieka do technologic-kého súboru výroby pentaerytritolu. Neroz-puštěné tuhé částice hydrátu vápenatého saodvádzajú zo spodu separátora odvodným po-trubím tuhých častíc 10 do korundového mlý-na 11, kde sa rozdrvia a vzniklá kašovitáhmota sa potom odvádza spolu s hlavnýmprúdom vápenného mlieka zo separačnej ná-doby 7 do zmiešavacej nádrže 13. Zmiešavacianádrž 13 je opatřená miešadlom, náražkamina vnútornej stene nádrže a prívodným po-trubím zrieďovacej vody 14 na konečná úpra-vu lwetóTáeie vápenného mlieka. Množstvo privádzanej zrieďovacej vody je závislé od po-žadovanej koncentrácie hydroxidu vápenaté-ho, a je automaticky regulované regulačnýmventilom 17 podlá údajů hustomera 16 zapo-jeného v odvodnom potrubí 15 medzi zmie-šavacou nádržou 13 a prevádzkovým zásobní-kom 18. Vyrobené vápenné mlieko požadova-nej koncentrácie hydroxidu vápenatého saodvádza do prevádzkového zásobníka 18 vý-stupným potrubím 19, ktoré sa rozvětvujejednak na cirkulačně potrubie 8 a jednak naodvodně potrubie vápenného mlieka 20, kto-rým sa odvádza vyrobené vápenné mlieko dotechnologického súboru výroby pentaerytri-tolu.

Pri tomto spósobe ' přípravy vápennéhomlieka sa dosahuje vysoká prevádzková sta-bilita koncentrácie hydroxidu vápenatého vovápennom mlieku a vysoká účinnost spraco-vania hydrátu vápenatého. Pozitivny vplyvrecirkulujúceho vápenného mlieka v pomere1 : 1 sa prejavuje jednak vo zvýšenej rýchlostirozpúštania tuhých častíc hydrátu vápenaté-ho a jednak zlepšením tokových vlastnostívzniklej suspenzie vápenného mlieka. Tým savysvětluje parciálny účinok spósobu na zl’ah-čenie dopravy vápenného mlieka výrobnýmizariadeniami. Dosahovaná přesnost regulácieobsahu hydroxidu vápenatého je počas dlho-dobej prevádzky v rozmedzí + 0,08 % hmot-nosti s krátkodobými odchýlkami v rozmedzí0,15 % hmotnosti pri krátkodobých poru-chách v dopravě práškovitého hydrátu vápe-natého. Dosahovaná účinnost spracovaniahydrátu vápenatého je o 25 % hmotnosti vyš-šia ako pri výrobě rovnakého množstva vá-penného mlieka diskontinuitným spósobom.Příklad 2 Příprava vápenného mlieka sa uskutočňujena zariadení popísanom v příklade 1 a spóso-bom popísaným v příklade 1, pričom použitýrecirkulačný poměr vápenného mlieka je2,5:1. V dlhodobej prevádzke sa dosahujúpodobné výsledky ako v příklade 1, pričomje možné pozorovat ustálenejšiu reguláciukoncentrácie vápenného mlieka, ktorá v dlh-ších, niekolkohodinových časových úsekoch jelepšia ako + 0,08 % hmotnosti pri výroběvápenného mlieka koncentrácii 8 % hmot-nosti. Příklad 3

Porovnávajúci příklad, pri ktorom je z pre-vádzky podlá popisu v příklade 1 vyřaděnýkorundový mlýn. Účinnost spracovania pri-vádzaného hydrátu vápenatého je o 15 % re-lativné nižšia a v dlhodobej prevádzke sazhoršuje regulácia koncentrácie vápennéhomlieka postupné na hodnotu vyššiu ako+ 0,5% hmotnosti pri výrobě vápennéhomlieka o obsahu 8 % hmotnosti hydroxiduvápenatého.

Claims (2)

4 Příklad 4 Porovnávajúci příklad, pri ktorom sa po-měr recirkulujúceho vápenného mlieka k vy-robenému objemovému množstvu znižuje nahodnotu 0,5 : 1. V dlhodobej prevádzke sazhoršuje regulácia koncentrácie vápenného mlieka na hodnotu +0,3 % hmotnosti privýrobě vápenného mlieka o koncentrácii 8 %hmotnosti hydroxidu vápenatého. Súčasne saznižuje účinnost spracovania privádzanéhohydrátu vápenatého o 5 % relativné a v dl-hodobej prevádzke dochádza k poruchámv regulácii koncentrácie pomocou hustomera. PREDMET VYNÁLEZU

1. Spósob kontinuitnej výroby vodného rozto-ku hydroxidu vápenatého dávkovánímhydrátu a vody, vyznačujúci sa tým, žev prvom stupni sa zmiešava v požadovanompomere hydrát a voda a zo vzniknutej sú-stavy sa v druhom stupni v dósledku zme-nenej intenzity miešania vznikajúci sedi-ment vedie na rozmelnenie a následné saspája s růztokom hydroxidu vápenatéhoodchádzajúceho z druhého stupňa a taktovzniknutý systém sa v treťom stupni zrie-ďuje vodou v množstve zodpovedajúcomsnímanej veličině na výstupe z tretiehostupňa a z prúdu vodného roztoku hydro-xidu vápenatého sa aspoň část recikluje,s výhodou do druhého stupňa.

2. Zariadenie na uskutočňovanie spósobupodlá bodu 1, pozostávajúce z miešacích,dopravných zariadení a armatúr, vyznaču-júci sa tým, že pod zásobníkom hydrátu vápenatého (4) je dopravné zariadenie (3),vyúsťujúce do rozpúšťacieho kotlá (1), opat-řeného prívodným potrubím vody (2) amiešadlom (21), pričom spodná časť rozpúš-ťacieho kotlá (1) je zapojená vynášacímpotrubím (6) na vrchnú časť separačnej ná-doby (7) opatrenej miešadlom (22), ktorejspodná časť je přepojená na korundovýmlýn (11), z ktorého odvodně potrubie ka-šovité j hmoty (12) je napojené na spojova-cie potrubie (9) vyúsťujúce do zmiešavacejnádrže (13) opatrenej miešadlom (23) a prí-vodným potrubím zrieďovacej vody (14),v ktorom je zabudovaný regulačný ventil(17) ovládaný z hustomera (16) zabudova-ného v odvodnom potrubí (15), vyúsťuj ú-com do miešaného prevádzkového zásobní-ka (18), pričom výstupné potrubie (19) jejednak napojené na ďalšie technologickézariadenie a jednak je cirkulačným potru-bím (8) zapojené na separačnú nádobu (7). 1 výkres