Uprawniony z patentu: Escher Wyss Aktiengesellschaft, Zurych (Szwaj¬ caria) Sposób otrzymywania chlorku sodowego z jego wodnego roztworu zawierajacego siarczan sodowy Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywa¬ nia chlorku sodowego z jego wodnego roztworu, zawierajacego siarczan sodowy.Przy stosowaniu znanych sposobów oczyszczania roztworów chlorku sodowego, wieksza czesc jonów S04 zawartych w surowej solance pozostaje w roztworze w postaci siarczanu sodowego. W zwiaz¬ ku z tym, aby przy odparowywaniu solanki nie powodowac wytracania sie siarczanu sodowego, mozna stezac solanke tylko do jej stanu masycenia.Stezony roztwór trzeba odszlamowywac, przy czym, w zaleznosci od chemicznych i fizycznych stosun¬ ków równowagi w procesie oczyszczania solanki, lug macierzysty moze byc nastepnie tylko czes¬ ciowo zawracany do procesu i solanke wzbogaco¬ na w siarczan sodowy nalezy usuwac z urzadze¬ nia, co oprócz straty chlorku sodowego nastrecza powazne problemy przy odprowadzaniu scieków.Wynalazek ma na celu umozliwienie zageszcza¬ nia roztworów chlorku sodowego bez koniecznos¬ ci odszlamowywania, lecz przy oddzielaniu siarcza¬ nu sodowego praktycznie biorac bez chlorku sodo¬ wego.Wedlug wynalazku cel ten osiaga sie w ten spo¬ sób, ze prowadzi sie wykrystalizowywanie chlorku sodowego z solanki az do praktycznie biorac zu¬ pelnego nasycenia lugu macierzystego siarczanem sodowym, po czym lug ten ogrzewa sie do wyzszej temperatury, w której nie jest on nasycony chlor¬ kiem sodowym, a nastepnie nasyca sie ponownie 2 lug stalym chlorkiem sodowym, oddziela wytra¬ cajacy sie przy tym siarczan sodowy, zas pozo¬ staly lug macierzysty zawraca do procesu wykrys- talizowywania chlorku sodowego. Wynalazek wy- 5 korzystuje znany fakt, ze rozpuszczalnosc chlorku sodowego i siarczanu sodowego przy zmianie tem¬ peratury zmieniaja sie w przeciwnym kierunku, mianowicie przy wzroscie temperatury wzrasta roz¬ puszczalnosc chlorku sodowego, a maleje rozpusz- io czalnosc siarczanu sodowego i odwrotnie.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku jest uwidocznione na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat jednego z przykladów wykonania tego urzadzenia, a fig. 2 — schemat 15 drugiego, nieco odmiennego przykladu urzadzenia.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 ma do za¬ geszczania solanki i wykrystalizowywania chlorku sodowego trzy szeregowo polaczone wyparki 1, 2, 3, pracujace zgodnie ze znana zasada urzadzenia 20 wielostopniowego, przy czym wyparka 1 jest zasi¬ lana swieza para przez przewód 9, a dalsze wy¬ parki 2 i 3 sa ogrzewane oparami z poprzedniego stopnia, doprowadzanymi przewodami 5 i 6. Za¬ geszczona solanke wprowadza sie do wyparki 1 25 pierwszego stopnia przewodem 7, w który wbu¬ dowane sa podgrzewacze 8 i 9, polaczone z prze¬ wodem 5 lub 6. Przewody 10 i 11 sluza do prze¬ prowadzania macierzystego lugu solanki z wyparki 1 do wyparki 2 drugiego stopnia i z tej nastepnie 30 do wyparki 3 trzeciego stopnia. Chlorek sodowy 70 13170131 ,^v wykrystalizowany w wyparkach 1, 2 i 3 odpro¬ wadza sie przewodami 12, 13 i 14. Lug macierzysty odplywa z wyparki 3 przewodem 15, w którym w kierunku przeplywu lugu macierzystego sa umieszczone podgrzewacze 16 i 17, a za nimi w 5 tym samym kierunku osadnik 19 z przewodem 18.Przewód 15 uchodzi nastepnie do wyparki 3.Podgrzewacz 16 jest ogrzewany oparami z wypar¬ ki 1, doprowadzanymi przewodem 20, a podgrze¬ wacz 17 jest ogrzewany swieza para, doprowadza- 10 na przewodem 21. Na drodze przeplywu lugu ma¬ cierzystego, za podgrzewaczami 16 i 17 w kierun¬ ku tego przeplywu, znajduje sie przewód zasilaja¬ cy 23, prowadzacy do dozownika 22, przy czym u wylotu przewodu zasilajacego 23 jest umieszczo ne mieszadlo 24. 15 40 Przyklad I. Proces odparowywania prowadzi sie w urzadzeniu przedstawionym na fig. 1. Jako produkt wyjsciowy stosuje sie zageszczona solanke zawierajaca w stosunku wagowym 25,1% NaCl, 20 0,8% Na2S04 i 74,1% wody. W wyparkach 1, 2 i 3 wykrystalizowuje sie z solanki chlorek sodowy az do praktycznie biorac calkowitego nasycenia lugu macierzystego siarczanem sodowym. Tak nasycony lug macierzysty prowadzi sie przewodem 15 do 25 podgrzewaczy 16 i 17, w których zostaje ogrzany do wyzszej temperatury, a tym samym staje sie nienasycony chlorkiem sodowym. Nastepnie nasyca sie ponownie lug macierzysty chlorkiem sodowym.Do tego celu sluzy dozownik 22 i przewód zasila- 30 jacy 23, przez który do ogrzanego lugu macierzys¬ tego dodaje sie chlorek sodowy i miesza dalej równomiernie za pomoca mieszadla. Siarczan so¬ dowy, wypadajacy przy ponownym nasyceniu chlorkiem sodowym, osadza sie w osadniku 19 i 35 jest zen odprowadzany przewodem 18. Osadnik 19 sluzy przy tym jako urzadzenie oddzielajace wy- krystalizowujacy siarczan sodowy od lugu macie¬ rzystego. Pozostaly lug macierzysty doprowadza sie ponownie przewodem 15 do wyparki 3, a wiec do procesu krystalizacji chlorku sodowego, zachodza¬ cego w wyparkach.W omawianym przykladzie temperatura w wy¬ parce 1 wynosi okolo 100QC, w wyparce 2 okolo 75°C i w wyparce 3 okolo 50QC, a lug macierzysty zawiera 24,1% NaCl, 5,3% Ka^SO^ i 70,6% wody. W podgrzewaczach 16 i 17 lug macierzysty ogrzewa sie do temperatury 100°C, w której to temperatu¬ rze odbywa sie ponowne nasycanie chlorkiem so¬ dowym w osadniku 19 tak, ze otrzymuje sie lug zawierajacy 25,9% NaCl, 4,4% Na2S04 i 69,7% wo- 50 dy, z którego wykrystalizowuje sie siarczan sodo¬ wy w znany sposób, a pozostaly lug zawraca do wyparki 3.Przyklad II. W urzadzeniu przedstawionym 55 na fig. 2 odparowywanie solanki i wykrystalizowy- wanie chlorku sodowego odbywa sie w wyparce 25 ze sprezaniem oparów. Opary te sa sprezane w sprezarce 27, napedzanej silnikiem 26 i sluza do ogrzewania elementów grzejnych 28 wyparki 25. 60 Skropliny prowadzi sie przewodem 29, a solanka zawierajaca 25,1% NaCl, 0,8% NasS04 i 74,1% wo¬ dy doplywa do wyparki 25 przewodem 30. Lug ma¬ cierzysty odplywa z wyparki 25 przewodem 31, w którym jest umieszczony rozprezacz oparów 32. 65 45 Przewód 31 prowadzi dalej do dodatkowej wy¬ parki 33, której komora oparów jest polaczona ze skraplaczem 34. Czesc grzejna 35 wyparki 33 jest ogrzewana oparami z wyparki 25, doprowadzany¬ mi przewodem 36. Chlorek sodowy, wykrystalizo- wujacy w wyparce 25 i w wyparce dodatkowej 33, jest odprowadzany przewodem 37 lub 38.Wyparka dodatkowa 33 i rozprezacz oparów 32 sa wlaczone za wyparka 25 w kierunku przeply¬ wu lugu macierzystego, a to w tym celu, aby utrzymac korzystna dla procesu temperature lugu macierzystego, wynoszaca w opisywanym przykla¬ dzie 110°C, przy cisnieniu 1,07 ata. Lug ten zawie¬ ra 25,9% NaCl, 4% Na2S04 i 70,1% wody. W roz- prezaczu oparów 32 lug ten rozpreza sie do cis¬ nienia 0,28 ata i temperatury 75°C, a w wyparce dodatkowej 33 do cisnienia 0,07 ata i temperatury 40°C tak, ze zageszczony i praktycznie nasycony siarczanem sodowym lug macierzysty, zawierajacy 23,7% NaCl, 5,5l0/o Na2S04 i 70,08 wa z procesu wykrystalizowywania chlorku sodo¬ wego majac temperature niska, korzystna dla dal¬ szej obróbki.Z wyparki dodatkowej 33 lug macierzysty wy¬ plywa przewodem 39 do podgrzewaczy 40, 41, 42 i do wlaczonego za nimi w kierunku przeplywu lugu macierzystego wyparki rozprezajacej 43 ze skraplaczem oparów 44 i przewodem spustowym 45.Dalej przewód 39 dochodzi do rozprezacza opa¬ rów 32. Podgrzewacz 40 jest ogrzewany oparami z rozprezacza oparów 32, doprowadzanymi prze¬ wodem 46, podgrzewacz 41 jest ogrzewany opara¬ mi z wyparki rozprezajacej 43, doprowadzanymi przewodem 47, a podgrzewacz 42 ogrzewany jest swieza para, doprowadzana przewodem 48. Ele¬ menty grzejne 28 wyparki 25 sa ogrzewane swieza para, doprowadzana przewodem 49.Proces krystalizacji chlorku sodowego w wypar¬ kach 29 i 33 przebiega tak, ze lug macierzysty od¬ plywajacy z dodatkowej wyparki 33 jest praktycz¬ nie nasycony siarczanem sodowym i zawiera 23,7% NaCl, 5,5% Na2SC4 i 70,08% wody. Lug ten, po ogrzaniu do wyzszej temperatury w podgrzewa¬ czach 40, 41, nie jest nasycony chlorkiem sodo¬ wym, totez nasyca sie go ponownie, a mianowi¬ cie odparowuje dalej przez rozprezanie oparów. W tym celu lug macierzysty wyplywajacy z podgrze¬ wacza 41 jest ogrzewany dalej w podgrzewaczu 42, na przyklad do temperatury 130°C, po czym odpa¬ rowuje sie go w wyparce rozprezajacej 43, na przyklad w temperaturze 90°C, pod cisnieniem 0,51 ata. W ten sposób uzyskuje sie nasycenie lugu macierzystego chlorkiem sodowym i wykrystalizo- wywanie siarczanu sodowego. Nalezy jednak tem¬ perature tego odparowywania utrzymywac powyzej tej temperatury, w której wykrystalizowuje chlo¬ rek sodowy.Jak wyzej wspomniano, lug macierzysty o tem¬ peraturze 40°C, wyplywajacy z wyparki dodatko¬ wej 33, ogrzewa sie w podgrzewaczach 40 i 41 do temperatury okolo 75°C, a w podgrzewaczu 42 do temperatury okolo 130°C, po czym jest odparowy¬ wany w wyparce rozprezajacej 43 w temperaturze okolo 90°C. Poniewaz lug macierzysty opuszczaja¬ cy wyparke dodatkowa 33 ma niska temperature, przeto temperatura w podgrzewaczu 42, bedaca70 131 6 najwyzsza w calym procesie, moze byc korzystnie niezbyt wysoka.Zamiast jednostopniowego ogrzewania i odparo¬ wywania przez rozprezanie w podgrzewaczach 40, 41, 42 i w umieszczonej za nimi wyparce 43, mozna w celu zmniejszenia zuzycia pary stosowac uklad wielostopniowy, to znaczy mozna stosowac dwie lub kilka grup zlozonych z podgrzewacza i wypar¬ ki z rozprezaniem oparów, zlaczone kolejno w kie¬ runku przeplywu lugu macierzystego. PL