IT201700014505A1

IT201700014505A1 - Apparato di cristallizzazione di melammina e impianto di melammina impiegante lo stesso

Info

Publication number: IT201700014505A1
Application number: IT102017000014505A
Authority: IT
Inventors: Roberto Santucci
Original assignee: Eurotecnica Melamine Luxemburg Zweigniederlassung In Ittigen
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-08-09
Also published as: CN108404443A

Description

APPARATO DI CRISTALLIZZAZIONE DI MELAMMINA E IMPIANTO DI MELAMMINA IMPIEGANTE LO STESSO

La presente invenzione concerne un apparato di cristallizzazione per impianto di produzione di melammina e un impianto di melammina impiegante lo stesso.

Oggigiorno gli impianti di produzione di melammina operanti con processi sia ad alta pressione senza uso di catalizzatore, sia a bassa pressione con uso di catalizzatore, prevedono una fase di purificazione della melammina in fase di soluzione acquosa finalizzata a ottenere melammina ad alta purezza.

Dopo la fase di purificazione risulta necessario separare la melammina dalle acque madri che la contengono. Tale operazione viene normalmente effettuata mediante cristallizzazione e successiva separazione solido/liquido, ad esempio attraverso centrifugazione o filtrazione.

Come noto, la cristallizzazione dovrebbe essere operata in via ottimale nell'intorno della specifica temperatura di saturazione. Tale temperatura può essere raggiunta attraverso diversi sistemi tra cui i più usati sono i sistemi che operano mediante evaporazione di solvente, mediante riduzione della temperatura oppure mediante sistemi misti.

La cristallizzazione per raffreddamento ha luogo in appositi apparati noti col nome di "cristallizzatore" normalmente costituiti da un corpo in cui staziona la sospensione di melammina in acque madri sature e in cui avviene l’accrescimento dei cristalli, e uno scambiatore di calore in cui avviene il raffreddamento della soluzione, anche noto come "refrigerante".

Il corpo di stazionamento e lo scambiatore di calore sono in genere collegati mediante tubature e la circolazione della sospensione di melammina attraverso lo scambiatore di calore è garantita da una pompa di circolazione.

La cristallizzazione avviene normalmente per raffreddamento della soluzione di melammina proveniente da una sezione dell’impianto di produzione situata a monte dell'apparato di cristallizzazione.

Tale soluzione viene immessa in una sospensione di melammina che circola nello scambiatore di calore.

Nello scambiatore di calore circola, su un lato (normalmente lato tubi), la sospensione di melammina da raffreddare e sull'altro lato (normalmente lato mantello), il liquido di raffreddamento solitamente costituito da acqua di ricircolo (acqua di torre).

Il passaggio dallo stato di soluzione, in cui il solido è completamente disciolto nella fase liquida, allo stato di sospensione, in cui il solido è presente come cristalli dispersi nella fase liquida satura, avviene attraverso la formazione di germi cristallini che si accrescono mediante aggregazione con altri germi e cristalli. La formazione dei germi avviene preferibilmente nei punti più freddi in cui il raggiungimento della saturazione è più rapido, di norma questo punto coincide con la superficie interna dei tubi dello scambiatore di calore a contatto con la soluzione stessa.

Poiché i germi cristallini di melammina tendono ad attaccarsi alla superficie fredda in cui si formano, la superficie dei tubi dello scambiatore di calore a contatto con la soluzione viene via via ricoperta da uno strato di cristalli aderenti alla stessa che ne riducono di fatto la capacità di scambio termico, sino al punto da rendersi necessaria la pulizia del cristallizzatore.

Vige dunque la necessità di pulire periodicamente i cristallizzatori, richiedendo che l’impianto di produzione di melammina sia dotato di più cristallizzatori per poter effettuare il lavaggio fuori linea e al contempo operare l'impianto in continuo.

Tale pulizia avviene mediante circolazione di acqua calda a 90°C e comporta diverse operazioni tra cui le principali sono:

A) Inserimento in linea di un nuovo cristallizzatore e messa fuori linea di quello esausto;

B) Svuotamento del cristallizzatore esausto in un apposito serbatoio mediante drenaggio della sospensione di melammina in esso contenuta;

C) Riempimento del cristallizzatore esausto con acqua demineralizzata pari al volume della sospensione scaricata;

D) Isolamento dello scambiatore di calore dal circuito di raffreddamento, drenaggio dell’acqua di raffreddamento in esso contenuta e collegamento dello stesso al circuito di riscaldamento;

E) Messa in circolazione dell’acqua demineralizzata e riscaldamento della stessa sino a 90°C;

F) Mantenimento della circolazione per 12 ore;

G) Isolamento dello scambiatore di calore dal circuito di riscaldamento e collegamento al circuito di raffreddamento;

H) Raffreddamento dell’acqua contenuta nel cristallizzatore sino a 60°C;

I) Svuotamento del cristallizzatore mediante drenaggio dell’acqua in un apposito serbatoio di raccolta. L'acqua drenata contiene in soluzione la melammina disciolta dalle incrostazioni e quella eventualmente non completamente drenata alla fase B); J) Riempimento del cristallizzatore mediante la sospensione di melammina precedentemente scaricata.

Durante il periodo tra un lavaggio e il successivo, è necessario recuperare nel processo tutta l’acqua usata per il lavaggio, la quale risulta ricca di melammina disciolta.

Nel caso specifico di un impianto per la produzione di melammina, l’acqua che è stata utilizzata per il lavaggio viene recuperata alimentandola nelle acque di riciclo.

Rileva evidenziare che, per contenere i tempi e la quantità di acqua in uso, alla fase B) l'apparato di cristallizzazione viene solitamente solo drenato e non anche flussato per rimuovere completamente lo slurry di melammina presente in particolare nel corpo di stazionamento prima di procedere al lavaggio con acqua demineralizzata.

Ne consegue che dopo il lavaggio, le acque impiegate risultano ricche di melammina disciolta, presentando una percentuale di concentrazione superiore rispetto ad esempio a quella delle acque madri.

Inoltre, se si considera che in un impianto per la produzione di melammina qualsiasi quantità di acqua immessa nell’impianto deve poi uscire dallo stesso, ne consegue che una quantità di acqua uguale a quella immessa nell’impianto per il lavaggio del cristallizzatore deve essere poi scaricata dall’impianto stesso.

Nel caso specifico di un impianto per la produzione di melammina, tutta l’acqua immessa si tramuta in acque madri che contengono, oltre alla melammina disciolta, anche altri sottoprodotti che non possono essere riciclati onde evitarne l’accumulo. L’aumento in concentrazione di tali sottoprodotti e la conseguente precipitazione assieme alla melammina, comprometterebbe la purezza di quest'ultima.

Pertanto, le acque madri sono generalmente trattate mediante decomposizione che porta alla conversione della melammina e dei sottoprodotti in ammoniaca e anidride carbonica o, in alternativa, attraverso l’aggiunta di reagenti che rendono insolubili la melammina e i sottoprodotti in soluzione, permettendone la separazione come prodotto di scarto.

La Richiedente ha dunque riscontrato il problema che, in ambedue i casi, la melammina contenuta in un volume di acque madri pari al volume di acqua alimentata all'impianto per il lavaggio del cristallizzatore va perduta.

La Richiedente si è pertanto posta il problema di come ridurre il quantitativo di melammina che va perduta a ogni lavaggio prefiggendosi lo scopo di realizzare un apparato di cristallizzazione per raffreddamento in grado di raggiungere tale risultato.

La Richiedente ha inoltre ravvisato la necessità di realizzare un apparato cristallizzatore che permettesse di ottenere risparmi di costi sia in termini di melammina perduta, sia in termini di costi di investimento e di produzione dell'apparato stesso.

Il problema alla base della presente invenzione è dunque quello di realizzare un apparato di cristallizzazione che possa essere efficacemente lavato, pur riducendo la quantità di acqua e quindi di melammina perduta ad ogni lavaggio.

Nell'ambito di tale problema, uno scopo della presente invenzione è ideare un apparato di cristallizzazione che permetta di ottenere un risparmio di costi sia in termini di melammina perduta, sia in termini di costi di investimento e di produzione dell'apparato stesso. In accordo con un suo primo aspetto, l'invenzione riguarda dunque un apparato di cristallizzazione di melammina comprendente un corpo di stazionamento e almeno uno scambiatore di calore reciprocamente collegati mediante tubature lungo le quali è posta almeno una pompa di circolazione, e caratterizzato dal fatto che tra il corpo di stazionamento e l'almeno uno scambiatore di calore è interposto almeno un circuito idraulico di by-pass adatto a porre selettivamente l'almeno uno scambiatore di calore in collegamento con il corpo di stazionamento o con almeno una tubatura di ritorno di un circuito idraulico di lavaggio dell'almeno uno scambiatore di calore.

In seguito a una serie di ispezioni e monitoraggi specifici, la Richiedente ha sorprendentemente riscontrato che il corpo di stazionamento degli apparati di cristallizzazione non è di fatto soggetto a incrostazioni durante il funzionamento.

La Richiedente ha dunque individuato che tale fenomeno interessa sostanzialmente solo lo scambiatore di calore a esso associato.

La Richiedente ha così percepito la possibilità di operare un'ottimizzazione di geometria che permettesse di ottenere un risparmio di costi di investimento e di produzione dell'apparato stesso e al contempo di minimizzare il quantitativo di acque necessarie per operare il lavaggio dell'apparato, riducendo la quantità di melammina perduta con un significativo risparmio energetico.

La Richiedente ha, infatti, verificato che, attraverso l'impiego di un circuito idraulico di by-pass che sia in grado, durante il lavaggio, di by-passare il corpo di stazionamento, è possibile effettuare il lavaggio del solo scambiatore di calore, isolando dal circuito di lavaggio il corpo di stazionamento.

Vantaggiosamente, dunque lo stesso corpo di stazionamento può continuare ad essere impiegato per la cristallizzazione della melammina, lavorando in associazione a un diverso scambiatore di calore.

Inoltre, il mancato lavaggio del corpo di stazionamento porta vantaggiosamente a ridurre la quantità di acqua di lavaggio necessaria di circa il 70%, evitando la corrispondente perdita di melammina che attualmente viene decomposta durante il trattamento delle acque madri prima del loro scarico dall'impianto o del loro riutilizzo come acque di lavaggio.

In accordo con un suo secondo aspetto, l'invenzione riguarda un impianto di produzione di melammina comprendente un apparato di cristallizzazione di melammina e caratterizzato dal fatto che l'apparato di cristallizzazione è realizzato come sopra indicato.

Vantaggiosamente, l'impianto di produzione di melammina secondo l’invenzione consegue gli effetti tecnici sopra descritti in relazione all'apparato di cristallizzazione di melammina secondo l'invenzione. La presente invenzione in almeno uno dei suddetti aspetti può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che seguono; queste ultime sono in particolare combinabili tra loro a piacere allo scopo di soddisfare specifiche esigenze applicative.

Preferibilmente, l'apparato di cristallizzazione comprende almeno due scambiatori di calore, tra il corpo di stazionamento e ciascuno scambiatore di calore essendo interposto almeno un circuito idraulico di bypass.

Più preferibilmente, tra ciascuno scambiatore di calore e il corpo di stazionamento è disposto un rispettivo circuito idraulico di by-pass.

L'impiego di più scambiatori di calore associati ognuno a un circuito idraulico di by-pass permette vantaggiosamente di realizzare un apparato di cristallizzazione in grado di lavorare in continuo, pur effettuando ciclicamente operazioni di lavaggio.

Infatti, il circuito di by-pass permette di escludere selettivamente uno scambiatore di calore per volta che sarà dunque soggetto a lavaggio, mentre l'apparato di cristallizzazione potrà continuare a operare avvalendosi di uno o più dei rimanenti scambiatori di calore.

Si ottiene inoltre in tal modo una notevole ottimizzazione della geometria complessiva dell'impianto relativo, il quale non richiede più che sia previsto un corpo di stazionamento per ogni scambiatore di calore.

Considerando dunque l'assenza anche solo di un corpo di stazionamento, e conseguentemente dei relativi serbatoi, pompe, tubature e accessori con le relative vestiture strumentali, si consegue un notevole risparmio in termini di volumi di impianto e costi, che in termini esemplificativi, con riferimento a un impianto che fa impiego di tre corpi di stazionamento, può raggiungere anche il 21% dei costi di investimento della sezione di cristallizzazione.

Preferibilmente, l'almeno un circuito idraulico di bypass comprende una pluralità di mezzi di intercettazione adatti a porre selettivamente l'almeno uno scambiatore di calore in collegamento con il corpo di stazionamento o con l'almeno una tubatura di ritorno del circuito di lavaggio.

Più preferibilmente, i mezzi di intercettazione del circuito idraulico di by-pass comprendono una prima valvola di intercettazione posta su una tubatura di ingresso al corpo di stazionamento, una seconda valvola di intercettazione posta su una tubatura di uscita dal corpo di stazionamento e almeno una terza valvola di intercettazione posta lungo l'almeno una tubatura di ritorno, l'almeno una tubatura di ritorno estendendosi tra la tubatura di uscita e la tubatura di ingresso dello scambiatore di calore.

In alternativa, i mezzi di intercettazione del circuito idraulico di by-pass comprendono una prima valvola di intercettazione posta su una tubatura di uscita dall'almeno uno scambiatore di calore, una seconda valvola di intercettazione posta su una tubatura di uscita dal corpo di stazionamento e almeno una terza valvola di intercettazione posta lungo l'almeno una tubatura di ritorno, l'almeno una tubatura di ritorno estendendosi tra la tubatura di uscita dall'almeno uno scambiatore di calore e la tubatura di ingresso all'almeno uno scambiatore di calore.

Preferibilmente, i mezzi di intercettazione del circuito idraulico di by-pass comprendono una coppia di terze valvole poste lungo l'almeno una tubatura di ritorno.

Più preferibilmente, una prima valvola della coppia di terze valvole è posta in prossimità della tubatura di ingresso nel corpo di stazionamento ovvero della tubatura di uscita dall'almeno uno scambiatore di calore.

Più preferibilmente, una seconda valvola della coppia di terze valvole è posta in prossimità della tubatura di uscita dal corpo di stazionamento ovvero della tubatura di ingresso nell'almeno uno scambiatore di calore.

Vantaggiosamente, tale disposizione della coppia di terze valvole poste lungo l'almeno una tubatura di ritorno assicura un ridotto ristagno di slurry nella tubatura di ritorno quando lo scambiatore di calore è collegato al corpo di stazionamento, riducendo in questo modo il rischio di incrostazioni e/o otturazione di tale tubatura.

Ancora più preferibilmente, la tubatura di ritorno comprende un'uscita di drenaggio interposta alla coppia di terze valvole.

In maniera conveniente l'uscita di drenaggio permette lo svuotamento della tubatura di ritorno quanto lo scambiatore di calore è collegato al corpo di stazionamento, eliminando completamente il rischio di incrostazioni e/o otturazione di tale tubatura.

Preferibilmente, il circuito idraulico di lavaggio comprende in aggiunta almeno una prima tubatura di ingresso impiegata per l'immissione di acqua di lavaggio e una seconda tubatura di drenaggio impiegata per lo scarico dell'acqua di lavaggio.

Preferibilmente, al lato mantello dell'almeno uno scambiatore di calore è collegato un circuito di regolazione termica comprendente almeno una prima tubatura impiegata selettivamente per l'immissione di acqua di raffreddamento e/o lo scarico di condense e una seconda tubatura impiegata selettivamente per l'immissione di vapore e/o lo scarico dell'acqua di raffreddamento.

Preferibilmente, l'apparato di cristallizzazione comprende almeno un ingresso per l'immissione di una soluzione da trattare, l'almeno un ingresso comprendendo mezzi di intercettazione controllati in apertura e chiusura mediante mezzi di controllo operanti in funzione di una pressione di purificazione di melammina.

Più preferibilmente, i mezzi di intercettazione posti su ciascun ingresso per l'immissione di una soluzione da trattare di una pluralità di apparati di cristallizzazione sono controllati in apertura e chiusura mediante medesimi mezzi di controllo di una pressione di purificazione.

Tale configurazione consente vantaggiosamente di mantenere una stessa taratura comune per ciascun mezzo di intercettazione.

Preferibilmente, ciascun ingresso di una pluralità di apparati di cristallizzazione comprende propri mezzi di intercettazione controllati in funzione della pressione di purificazione.

In maniera conveniente, tale realizzazione permette di operare in continuo una manutenzione delle valvole di intercettazione senza la necessità di arrestare l'impianto.

In alternativa, sono previsti unici mezzi di intercettazione controllati in funzione della pressione di purificazione posti in condivisione tra gli ingressi di una pluralità di apparati di cristallizzazione.

Tale configurazione permette convenientemente di effettuare un'ottimizzazione di impianto, necessitando di un quantitativo inferiore di componenti da installare.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla seguente descrizione dettagliata di alcune sue forme di realizzazione preferite, fatta con riferimento ai disegni allegati.

Le differenti caratteristiche nelle singole configurazioni possono essere combinate tra loro a piacere secondo la descrizione precedente, qualora ci si dovesse avvalere dei vantaggi risultanti in modo specifico da una particolare combinazione.

In tali disegni,

- la figura 1 è una vista schematica in alzata laterale di una prima forma di realizzazione preferita di un apparato di cristallizzazione di melammina secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica in alzata laterale di una seconda forma di realizzazione preferita di un apparato di cristallizzazione di melammina secondo la presente invenzione;

- la figura 3 è una vista schematica in pianta di una terza forma di realizzazione preferita di un apparato di cristallizzazione di melammina secondo la presente invenzione;

- la figura 4 è una vista schematica in pianta di una quarta forma di realizzazione preferita di un apparato di cristallizzazione di melammina secondo la presente invenzione.

Nella seguente descrizione, per l'illustrazione delle figure si ricorre a numeri di riferimento identici per indicare elementi costruttivi con la stessa funzione. Inoltre, per chiarezza di illustrazione, alcuni riferimenti numerici possono non essere ripetuti in tutte le figure.

Con riferimento alla figura 1, viene mostrata una prima forma di realizzazione dell'apparato di cristallizzazione di melammina complessivamente indicato con 10.

L'apparato di cristallizzazione 10 comprende un corpo di stazionamento 11 collegato a uno scambiatore di calore 12 attraverso una pompa di circolazione 13.

Il mantello dello scambiatore di calore 12 è collegato a un circuito di regolazione termica 14,15 comprendente una prima tubatura 14 impiegata selettivamente per l'immissione di acqua di raffreddamento e lo scarico di condense e una seconda tubatura 15 impiegata selettivamente per l'immissione di vapore e lo scarico dell'acqua di raffreddamento.

E' inoltre previsto un circuito idraulico di lavaggio 21,26,27 dell'apparato 10 che comprende una pluralità di tubature, tra cui una prima tubatura di ingresso 27 impiegata per l'immissione di acqua di lavaggio e provvista di corrispondenti mezzi di intercettazione in ingresso 27a, una seconda tubatura di drenaggio 26 impiegata per lo scarico dell'acqua di lavaggio, provvista di corrispondenti mezzi di intercettazione di uscita 26a e una terza tubatura 21 è destinata al ritorno e alla chiusura del circuito di lavaggio.

L'apparato di cristallizzazione 10 comprende inoltre un ingresso 16 della soluzione di melammina da trattare e un'uscita 17 dello slurry costituito da cristalli di melammina e acqua.

L'ingresso 16 è controllato in apertura e chiusura mediante mezzi di controllo 18 della pressione di purificazione che pilotano primi mezzi di intercettazione 19. In particolare l’ingresso 16 è posto sulla linea 23a di uscita dallo scambiatore a monte della valvola di intercettazione 22a.

L'uscita 17 dello slurry è realizzata direttamente sul corpo di stazionamento 11.

L'apparato di cristallizzazione 10 comprende ancora, in maniera nota allo stato dell'arte, una pluralità di ulteriori linee, valvole e strumenti destinati alla normale marcia e al controllo dell'apparato stesso, qui non illustrati per maggiore chiarezza di rappresentazione dell'invenzione.

Secondo la presente invenzione, tra il corpo di stazionamento 11 e lo scambiatore di calore 12 è interposto un circuito idraulico di by-pass 20 comprendente una pluralità di secondi mezzi di intercettazione 22a,22b,22c che pongono selettivamente lo scambiatore di calore in collegamento con il corpo di stazionamento 11 o con la tubatura di ritorno 21 del circuito idraulico di lavaggio 21,26,27.

Il circuito di by-pass 20 è dunque adatto a isolare il corpo di stazionamento 11 dallo scambiatore di calore 12 durante il lavaggio. In questo modo il solo scambiatore di calore 12 viene investito dal lavaggio. Nello specifico della forma di realizzazione di figura 1, i secondi mezzi di intercettazione 22a,22b,22c del circuito idraulico di by-pass 20 comprendono una prima valvola 22a di intercettazione posta su una tubatura di ingresso 23 al corpo di stazionamento 11, una seconda valvola di intercettazione 22b posta su una tubatura di uscita 24 dal corpo di stazionamento 11 e una coppia di terze valvole di intercettazione 22c poste lungo la tubatura di ritorno 21. Tale tubatura di ritorno 21 si estende tra la tubatura di uscita 23a e la tubatura di ingresso 24a dello scambiatore di calore 12.

Con riferimento alla figura 2, viene mostrata una seconda forma di realizzazione dell'apparato di cristallizzazione complessivamente indicato con 10'. Nella seconda forma di realizzazione è mostrato un circuito idraulico di by-pass 20 alternativo al circuito mostrato con riferimento alla prima forma di realizzazione di figura 1.

Nello specifico, i secondi mezzi di intercettazione 22a,22b,22c del circuito idraulico di by-pass 20 di figura 2 comprendono una prima valvola 22a di intercettazione posta su una tubatura di uscita 23a dallo scambiatore di calore 12, una seconda valvola di intercettazione 22b posta su una tubatura di uscita 24 dal corpo di stazionamento 11 e una coppia di terze valvole di intercettazione 22c poste lungo la tubatura di ritorno 21. Tale tubatura di ritorno 21 si estende anche in questo caso tra la tubatura di uscita 23a dallo scambiatore di calore 12 e la tubatura di ingresso 24a allo scambiatore di calore 12. In questo caso, l’ingresso 16 è posto a valle della valvola di intercettazione 22a sulla linea 23 in ingresso al corpo di stazionamento 11.

Con riferimento alla figura 3, viene mostrata una terza forma di realizzazione dell'apparato di cristallizzazione complessivamente indicato con 10''. Nella terza forma di realizzazione è previsto un unico corpo di stazionamento 11 collegato a tre scambiatori di calore 12 attraverso rispettive pompe di circolazione 13.

L'apparato di cristallizzazione 10'' comprende tre ingressi 16 separati della soluzione di melammina da trattare ciascuno controllato in apertura e chiusura mediante rispettivi mezzi di controllo 18 della pressione di purificazione che pilotano ciascuno corrispondenti primi mezzi di intercettazione 19 posti a monte dei circuiti di by-pass 20.

Sul corpo di stazionamento 11 è inoltre realizzata un'uscita 17 dello slurry costituito da cristalli di melammina e acqua.

Secondo la presente invenzione, tra il corpo di stazionamento 11 e ciascuno scambiatore di calore 12 è interposto un circuito di by-pass 20 del tipo descritto con riferimento alla forma di realizzazione di figura 1, adatto a porre selettivamente il rispettivo scambiatore di calore 12 in collegamento con il corpo di stazionamento 11 o con una tubatura di ritorno 21 del rispettivo circuito idraulico di lavaggio 21,26,27. Con riferimento alla figura 4, viene mostrata una quarta forma di realizzazione dell'apparato di cristallizzazione complessivamente indicato con 10'''. Nella quarta forma di realizzazione è previsto un unico corpo di stazionamento 11 collegato a tre scambiatori di calore 12, ciascuno attraverso una pompa di circolazione 13.

L'apparato di cristallizzazione 10''' comprende un unico ingresso 16 della soluzione di melammina da trattare controllato in apertura e chiusura mediante un solo mezzo di controllo 18 della pressione di purificazione che pilota l'apertura e la chiusura alternata di un corrispondente mezzo di intercettazione 19 posto a valle dei circuiti di by-pass 20.

Secondo la presente invenzione, tra il corpo di stazionamento 11 e ciascuno scambiatore di calore 12 è interposto un rispettivo circuito di by-pass 20 del tipo descritto con riferimento alla forma di realizzazione di figura 2, adatto a porre il corrispondente scambiatore di calore 12 in collegamento con il corpo di stazionamento 11 o con una tubatura di ritorno del rispettivo circuito idraulico di lavaggio 21,27,26.

Il funzionamento dell'apparato di cristallizzazione di melammina secondo la presente invenzione in fase di lavaggio è il seguente.

Una volta che uno scambiatore di calore 12 dell'apparato di cristallizzazione 10,10',10'',10''' risulta esausto e deve essere sottoposto a lavaggio, viene attivato il corrispondente circuito di by-pass 20 in modo tale da isolare il corpo di stazionamento 11 dal corrispondente circuito di lavaggio 21,26,27.

Viene dunque effettuato lo svuotamento del solo scambiatore di calore 12 oggetto di lavaggio in un apposito serbatoio mediante drenaggio della sospensione di melammina in esso contenuta.

Di seguito sono eseguite le normali operazioni di lavaggio che tuttavia investono il solo scambiatore di calore 12 oggetto di lavaggio. Di conseguenza ad esempio il riempimento con acqua demineralizzata fa impiego di un volume nettamente inferiore rispetto allo stato dell'arte, essendo stato scaricato un quantitativo inferiore di sospensione.

Con specifico riferimento a un impianto secondo lo stato dell'arte operante con tre gruppi di cristallizzazione ciascuno comprendente un proprio corpo di stazionamento, si ha che a ogni lavaggio viene drenato un volume totale pari a 125 mc di sospensione. In termini comparativi, in un impianto del tipo illustrato in figura 3 il volume interessato al lavaggio è di soli 40 mc corrispondente a una riduzione del 68% sia della melammina persa durante il trattamento delle acque madri, sia del vapore e dell’acqua necessari per il riscaldamento ed il raffreddamento della massa.

Durante il lavaggio, il corpo di stazionamento 11 dell'apparato di cristallizzazione 10,10',10'',10''' non viene svuotato e, in caso l'apparato di cristallizzazione 10'',10''' comprenda più scambiatori di calore 12, può continuare a operare in associazione ad almeno uno di questi 12.

Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche dell'apparato di cristallizzazione di melammina nonché del relativo impianto di produzione di melammina oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi.

Dalle forme di realizzazione sopra descritte sono possibili ulteriori varianti, senza allontanarsi dall'insegnamento dell'invenzione.

È chiaro, infine, che un apparato di cristallizzazione di melammina e un impianto di produzione di melammina così concepiti sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica sia i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere modificati a seconda delle esigenze tecniche.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Apparato di cristallizzazione di melammina (10,10',10'',10''') comprendente un corpo di stazionamento (11) e almeno uno scambiatore di calore (12) reciprocamente collegati mediante tubature lungo le quali è posta almeno una pompa di circolazione (13), caratterizzato dal fatto che tra il corpo di stazionamento (11) e l'almeno uno scambiatore di calore (12) è interposto almeno un circuito idraulico di bypass (20) adatto a porre selettivamente l'almeno uno scambiatore di calore (12) in collegamento con il corpo di stazionamento (11) o con almeno una tubatura di ritorno (21) di un circuito idraulico di lavaggio (21,26,27) dell'almeno uno scambiatore di calore (12).
2. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo la rivendicazione 1, comprendente almeno due scambiatori di calore (12), tra il corpo di stazionamento (11) e ciascuno scambiatore di calore (12) essendo interposto almeno un circuito idraulico di by-pass (20).
3. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo la rivendicazione 2, in cui tra ciascuno scambiatore di calore (12) e il corpo di stazionamento (11) è disposto un rispettivo circuito idraulico di bypass (20).
4. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui l'almeno un circuito idraulico di by-pass (20) comprende una pluralità di mezzi di intercettazione (22a,22b,22c) adatti a porre selettivamente l'almeno uno scambiatore di calore (12) in collegamento con il corpo di stazionamento (11) o con l'almeno una tubatura di ritorno (21) del circuito di lavaggio.
5. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo la rivendicazione 4, in cui i mezzi di intercettazione (22a,22b,22c) del circuito idraulico di by-pass (20) comprendono una prima valvola di intercettazione (22a) posta su una tubatura di ingresso (23) al corpo di stazionamento (11), una seconda valvola di intercettazione (22b) posta su una tubatura di uscita (24) dal corpo di stazionamento (11) e almeno una terza valvola di intercettazione (22c) posta lungo l'almeno una tubatura di ritorno (21), l'almeno una tubatura di ritorno (21) estendendosi tra la tubatura di uscita (23a) e la tubatura di ingresso (24a) dello scambiatore di calore (12).
6. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo la rivendicazione 4, in cui i mezzi di intercettazione (22a,22b,22c) del circuito idraulico di by-pass (20) comprendono una prima valvola di intercettazione (22a) posta su una tubatura di uscita (23a) dall'almeno uno scambiatore di calore (12), una seconda valvola di intercettazione (22b) posta su una tubatura di uscita (24) dal corpo di stazionamento (11) e almeno una terza valvola di intercettazione (22c) posta lungo l'almeno una tubatura di ritorno (21), l'almeno una tubatura di ritorno (21) estendendosi tra la tubatura di uscita (23a) dall'almeno uno scambiatore di calore (12) e la tubatura di ingresso (24a) all'almeno uno scambiatore di calore (12).
7. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 5 o 6, in cui i mezzi di intercettazione del circuito idraulico di by-pass (20) comprendono una coppia di terze valvole (22c) poste lungo l'almeno una tubatura di ritorno (21), laddove preferibilmente una prima valvola della coppia di terze valvole (22c) è posta in prossimità della tubatura di ingresso (23) nel corpo di stazionamento ovvero della tubatura di uscita (23a) dall'almeno uno scambiatore di calore, e una seconda valvola della coppia di terze valvole (22c) è posta in prossimità della tubatura di uscita (24) dal corpo di stazionamento ovvero della tubatura di ingresso (24a) nell'almeno uno scambiatore di calore.
8. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente almeno un ingresso (16) per l'immissione di una soluzione da trattare, l'almeno un ingresso (16) comprendendo mezzi di intercettazione (19) controllati in apertura e chiusura mediante mezzi di controllo (18) operanti in funzione di una pressione di purificazione di melammina.
9. Apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') secondo la rivendicazione 8, in cui i mezzi di intercettazione (19) posti su ciascun ingresso (16) per l'immissione di una soluzione da trattare sono controllati in apertura e chiusura mediante medesimi mezzi di controllo (18) di una pressione di purificazione.
10. Impianto per la produzione di melammina comprendente un apparato di cristallizzazione di melammina (10,10',10'',10''') caratterizzato dal fatto che l'apparato di cristallizzazione (10,10',10'',10''') è realizzato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.