RU63239U1

RU63239U1 - DEVICE FOR CRYSTALLIZING SOLUTIONS

Info

Publication number: RU63239U1
Application number: RU2006145323/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Ронкин; Александр Борисович Малышев
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Машпром" (ЗАО НПП "Машпром")
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к химической, пищевой и металлургической отраслям промышленности, а именно к области кристаллизационного и выпарного оборудования. Она может быть использована, например, в глиноземном производстве для упаривания кристаллизующихся алюминатных растворов. Аппарат содержит сепаратор с подъемной трубой, циркуляционный насос, опускную и напорную трубы, образующие циркуляционный контур. В аппарате имеется емкость с коническим днищем 6 с тремя штуцерами для подвода и отвода раствора, один из которых предназначен для отвода осветленного раствора и определяет рабочий уровень раствора в аппарате, а другие соединены трубопроводами соответственно с опускной и напорной трубами, а также штуцера для подачи исходного раствора в аппарат и отвода продукционной суспензии из него. Для увеличения крупности кристаллов путем поддержания в циркулирующей суспензии необходимой концентрации твердой фазы, а также предотвращения инкрустаций внутренних поверхностей, штуцер отвода продукционной суспензии установлен в днище фонаря 13 с размещенным в полости переливным патрубком 23 для подвода суспензии, соединенным с сепаратором. При этом верхний срез переливного патрубка размещен ниже отметки штуцера отвода осветленного раствора на емкости 6 и снабжен перекрывающим сечение регулирующим устройством 25. В патрубок подвода раствора 8 в коническую емкость 6 вмонтирован гидроциклон 14 так, что подающая ветвь патрубка из напорной трубы связана с входным штуцером гидроциклона и на ней размещена регулирующая арматура 17, а отводящая ветвь патрубка соединена со штуцером вывода осветленного раствора гидроциклона, причем верхний срез патрубка подвода раствора 8 размещен на оси цилиндрической части в полости емкости 6 ниже отметки штуцера отвода осветленного раствора из емкости, а разгрузочный штуцер гидроциклона соединен трубопроводом с опускной трубой. Штуцер патрубка отвода раствора 7 из емкости 6 в опускную трубу расположен на коническом днище. Предложенный аппарат для кристаллизации растворов позволяет увеличить размеры получаемых кристаллов и удлинить срок межпромывочного периода работы, т.е. повысить эксплуатационную надежность. 2 илл.The utility model relates to the chemical, food and metallurgical industries, namely to the field of crystallization and evaporation equipment. It can be used, for example, in alumina production for evaporation of crystallizing aluminate solutions. The apparatus comprises a separator with a lifting pipe, a circulation pump, a drain and a pressure pipe, forming a circulation circuit. The apparatus has a container with a conical bottom 6 with three nozzles for supplying and discharging the solution, one of which is designed to drain the clarified solution and determines the working level of the solution in the device, while the others are connected by pipelines to the drain and pressure pipes, respectively, as well as a nozzle for supplying the original solution into the apparatus and removal of the production suspension from it. To increase the size of the crystals by maintaining the necessary concentration of the solid phase in the circulating suspension, as well as preventing incrustations of the internal surfaces, the outlet suspension for the production suspension is installed in the bottom of the lantern 13 with an overflow pipe 23 placed in the cavity for supplying the suspension connected to the separator. The upper section of the overflow pipe is placed below the mark of the outlet of the clarified solution on the tank 6 and is equipped with a regulating device 25 overlapping the cross section. A hydrocyclone 14 is mounted in the conduit for supplying the solution 8 to the conical container 6 so that the supply branch pipe from the pressure pipe is connected to the inlet of the hydrocyclone and control regulating valve 17 is placed on it, and the branch branch pipe is connected to the outlet fitting of the clarified hydrocyclone solution, and the upper section of the solution supply pipe 8 is placed on B of the cylindrical portion in the cavity of the container 6 below the nozzle discharge clarified solution from the container, and a discharge nozzle connected to the hydrocyclone with standpipe conduit. The fitting of the outlet pipe of the solution 7 from the tank 6 to the lowering pipe is located on the conical bottom. The proposed apparatus for crystallization of solutions allows to increase the size of the obtained crystals and to extend the period of the inter-washing period of work, i.e. increase operational reliability. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к химической, пищевой и металлургической отраслям промышленности, а именно к области кристаллизационного и выпарного оборудования. Она может быть использована, например, в глиноземном производстве для упаривания кристаллизующихся алюминатных растворов.The utility model relates to the chemical, food and metallurgical industries, namely to the field of crystallization and evaporation equipment. It can be used, for example, in alumina production for evaporation of crystallizing aluminate solutions.

Одной из важнейших проблем, возникающих при переработке растворов, сопровождаемой кристаллизацией солей, является повышение крупности кристаллов для наилучшего отделения их от раствора, а также предотвращение инкрустаций внутренних поверхностей и теплообменных трубок аппаратов. Этого можно достигнуть за счет применения специальных аппаратов для кристаллизации и поддержания в циркулирующей в них суспензии высокой концентрации твердой кристаллической фазы. Однако решение указанной проблемы осложняется тем, что далеко не всегда заданная технология переработки, например, многокомпонентных растворов и материальный баланс работы аппарата по кристаллизующейся соли, позволяют достигнуть высокой концентрации твердой фазы, необходимой для укрупнения кристаллов и предотвращения инкрустаций. Поэтому в известных аппаратах для кристаллизации получают кристаллы недостаточных размеров, плохо отделяемые от раствора. Сами же аппараты зарастают инкрустациями, которые приходится размывать водой, ее упаривать, что приводит к увеличению энергозатрат.One of the most important problems arising in the processing of solutions, accompanied by the crystallization of salts, is to increase the size of the crystals to better separate them from the solution, as well as to prevent inlays of the internal surfaces and heat transfer tubes of the apparatus. This can be achieved through the use of special devices for crystallization and maintaining a high concentration of solid crystalline phase in the suspension circulating in them. However, the solution of this problem is complicated by the fact that the technology of processing, for example, multicomponent solutions and the material balance of the apparatus for crystallizing salt, is far from always possible, which allows achieving a high concentration of the solid phase, which is necessary for crystal enlargement and prevention of inlays. Therefore, in the known apparatuses for crystallization receive crystals of insufficient size, poorly separated from the solution. The devices themselves are overgrown with inlays, which have to be washed out with water, evaporated, which leads to an increase in energy consumption.

Известен аппарат для кристаллизации из растворов (авт. свид. СССР №940786 МПК В01D 9/00,1980), включающий сепаратор с подъемной трубой и внутренней перегородкой, патрубок отвода осветленного маточного раствора и фонарь с патрубком подвода суспензии, переливная кромка которого расположена выше верхнего торца подъемной трубы и снабжена патрубком ввода осветленного раствора, соединенного трубопроводом с патрубком отвода маточного раствора, при этом переливная кромка патрубка ввода осветленного раствора расположена выше переливной кромки патрубка подвода суспензии.A known apparatus for crystallization from solutions (ed. Certificate of the USSR No. 940786 IPC B01D 9 / 00.1980), including a separator with a lifting pipe and an internal partition, a branch pipe for removing clarified mother liquor and a lamp with a pipe for supplying a suspension, the overflow edge of which is located above the upper the end of the lifting pipe and is equipped with a nozzle for introducing a clarified solution connected by a pipe to a nozzle for withdrawing a mother liquor, while the overflow edge of the nozzle for introducing a clarified solution is located above the overflow edge of the nozzle how to supply the suspension.

Недостатком этого аппарата является то, что внутренняя перегородка, создающая отстойную зону внутри сепаратора, размеры которой ограничены его габаритами, не обеспечивает накопление в аппарате твердой фазы до концентрации, выше той, которая определяется материальным балансом переработки раствора согласно заданной технологии. Если достигаемая концентрация твердой фазы будет меньше оптимальной, то в аппарате выделяются мелкие кристаллы соли, плохо отделяемые от раствора, и на внутренних поверхностях теплообменных трубках образуются инкрустации.The disadvantage of this apparatus is that the internal partition creating a settling zone inside the separator, the dimensions of which are limited by its dimensions, does not ensure the accumulation of a solid phase in the apparatus to a concentration higher than that determined by the material balance of the solution processing according to the given technology. If the achieved concentration of the solid phase is less than optimal, then small salt crystals stand out in the apparatus that are poorly separated from the solution, and inlays form on the inner surfaces of the heat exchange tubes.

Другой недостаток известного аппарата состоит в том, что его конструктивное исполнение исключает возможность регулирования концентрации твердой фазы в нем, необходимость в котором возникает при колебаниях режима работы установки.Another disadvantage of the known apparatus is that its design eliminates the possibility of controlling the concentration of the solid phase in it, the need for which arises from fluctuations in the operating mode of the installation.

Известен аппарат для кристаллизации растворов (авт. свид. СССР №1777268 МПК В01D 9/02, 1990), включающий сепаратор с подъемной трубой и внутренней перегородкой, образующей отстойную зону, циркуляционный насос, напорную и опускную части циркуляционной трубы, трубу для отбора осветленного маточного раствора со штуцером отвода этого раствора из аппарата, фонарь с переливной трубой для отвода суспензии и патрубком для отвода суспензии, а также регулирующее устройство. Переливная труба фонаря соединена трубопроводом с напорной частью циркуляционной трубы. При этом верхний срез переливной трубы расположен на уровне или выше штуцера отвода осветленного маточного раствора, а регулирующее устройство установлено на фонаре так, что клапан регулирующего устройства имеет возможность перекрывания верхнего среза переливной трубы.A known apparatus for crystallization of solutions (ed. Certificate of the USSR No. 1777268 MPK B01D 9/02, 1990), comprising a separator with a lifting pipe and an internal partition forming a settling zone, a circulation pump, a pressure and a lower part of the circulation pipe, a pipe for selecting a clarified uterine solution with a fitting for draining this solution from the apparatus, a lamp with an overflow pipe for draining the suspension and a pipe for draining the suspension, as well as a regulating device. The overflow pipe of the lantern is connected by a pipeline to the pressure part of the circulation pipe. At the same time, the upper section of the overflow pipe is located at or above the discharge nozzle of the clarified mother liquor, and the control device is mounted on a flashlight so that the valve of the control device has the ability to overlap the upper section of the overflow pipe.

Недостатком известного аппарата является то, что наличие отстойной зоны внутри сепаратора приводит к нерациональному увеличению его габаритных размеров и металлоемкости. Так, например, в случае использования этого аппарата для переработки растворов, склонных к выделению кристаллов, имеющих по своей природе небольшие размеры, диаметр сепаратора с отстойной зоной может быть в несколько раз больше, чем сепаратора без отстойной зоны. Если же размеры сепаратора и отстойной зоны меньше необходимых для получения требуемых размеров кристаллов, (рассчитанных с учетом физических свойств их и перерабатываемых растворов), то отстойная зона не будет в полной мере выполнять свою функцию - накопление твердой фазы в циркуляционном контуре аппарата. Это приведет к снижению концентрации кристаллов в аппарате, выделению мелкодисперсной твердой фазы, а также к образованию инкрустаций на внутренних поверхностях аппарата, которые приходится размывать водой. Все это приводит к увеличению энергозатрат.A disadvantage of the known apparatus is that the presence of a settling zone inside the separator leads to an irrational increase in its overall dimensions and metal consumption. So, for example, in the case of using this apparatus for processing solutions prone to precipitating crystals that are small in nature, the diameter of the separator with a settling zone can be several times larger than a separator without a settling zone. If the dimensions of the separator and the settling zone are smaller than those necessary to obtain the required crystal sizes (calculated taking into account their physical properties and the processed solutions), then the settling zone will not fully fulfill its function - the accumulation of the solid phase in the circulation circuit of the apparatus. This will lead to a decrease in the concentration of crystals in the apparatus, the release of a finely divided solid phase, as well as to the formation of inlays on the internal surfaces of the apparatus, which must be washed out with water. All this leads to an increase in energy consumption.

Другой недостаток этого аппарата состоит в неравномерности отвода осветленного раствора из имеющей большую площадь отстойной зоны через единственную трубу, предназначенную для этого, что ведет к уносу вместе с осветленным раствором кристаллов и недостаточной концентрации твердой фазы в циркуляционном контуре аппарата. В результате концентрация твердой фазы в аппарате будет меньше оптимальной, вследствие чего выделятся мелкие кристаллы, отделение которых от раствора затруднено. Кроме того, на внутренних поверхностях аппарата и на трубках образуются инкрустации соли.Another disadvantage of this apparatus is the uneven discharge of the clarified solution from the settling zone having a large area through a single pipe designed for this, which leads to entrainment of the crystals along with the clarified solution and an insufficient concentration of the solid phase in the circulation circuit of the apparatus. As a result, the concentration of the solid phase in the apparatus will be less than optimal, as a result of which small crystals will precipitate, which are difficult to separate from the solution. In addition, salt inlays form on the internal surfaces of the apparatus and on the tubes.

Известен также выпарной аппарат для кристаллизации растворов фирмы «Swenson» (каталог выпарных аппаратов фирмы «Swenson», США), содержащий сепаратор с солесборником, греющую камеру с подъемной трубой, циркуляционный насос, опускную и напорную трубы, образующие циркуляционный контур, оснащенный гидроциклоном, подсоединенным через трубопроводы питающим патрубком к напорной трубе, а разгрузочным штуцером - к опускной трубе, с отводом осветленного раствора из аппарата через штуцер вывода этого раствора гидроциклона и имеющий штуцера подвода греющего пара и вывода вторичного пара и конденсата, ввода исходного раствора и вывода продукционной суспензии из аппарата.Also known is an evaporator for crystallization of solutions of the Swenson company (catalog of evaporators of the Swenson company, USA), containing a separator with a salt collector, a heating chamber with a lifting pipe, a circulation pump, a lowering and pressure pipes forming a circulation circuit equipped with a hydrocyclone connected through pipelines, the supply pipe to the pressure pipe, and the discharge nozzle to the down pipe, with the clarified solution being discharged from the apparatus through the outlet port of this hydrocyclone solution and having a heat supply fitting conductive vapor and O vapor and condensate feed solution input and output productional suspension from the apparatus.

В этом аппарате упариваемый раствор циркулирует по замкнутому контуру, включающему сепаратор, опускную и напорную трубы, циркуляционный насос, греющую камеру и подъемную трубу. Большая часть выделяющихся из раствора кристаллов улавливается в солесборнике сепаратора, откуда они выводятся из аппарата, а оставшийся раствор циркулирует по циркуляционному контуру. Часть циркулирующего раствора из напорной трубы подается в гидроциклон через питающий патрубок. В гидроциклоне происходит дальнейшее осветление раствора с выводом окончательно очищенного от кристаллов раствора из аппарата через штуцер вывода осветленного раствора гидроциклона. Уловленные в гидроциклоне кристаллы в виде сгущенной суспензии возвращаются в опускную трубу аппарата, где происходит их смешение с циркулирующим раствором, вместе с которым они входят в сепаратор для последующего улавливания в солесборнике. Таким образом, благодаря солесборнику и гидроциклону происходит отвод из аппарата как твердой фазы, так и осветленного раствора. Причем, из солесборника выводятся осевшие там кристаллы, имеющие наибольшие размеры. Кристаллы же с недостаточными размерами отделяются гидроциклоном от осветленного раствора и возвращаются в циркулирующий раствор. При этом, за время прохождения указанных кристаллов по циркуляционному контуру аппарата, они увеличивают свои размеры вследствие выделения на их поверхности вновь выделяющейся из раствора кристаллизующейся соли.In this apparatus, the evaporated solution circulates in a closed circuit, including a separator, a discharge and pressure pipes, a circulation pump, a heating chamber and a lifting pipe. Most of the crystals released from the solution are collected in the salt collector of the separator, from where they are removed from the apparatus, and the remaining solution is circulated through the circulation circuit. Part of the circulating solution from the pressure pipe is fed into the hydrocyclone through the supply pipe. In the hydrocyclone, further clarification of the solution occurs with the withdrawal of the solution finally purified from crystals from the apparatus through the outlet fitting of the clarified hydrocyclone solution. The crystals captured in the hydrocyclone in the form of a condensed suspension are returned to the downcomer of the apparatus, where they are mixed with the circulating solution, with which they enter the separator for subsequent collection in the salt collector. Thus, thanks to the salt collector and hydrocyclone, both the solid phase and the clarified solution are removed from the apparatus. Moreover, crystals having the largest dimensions settled therefrom are removed. Crystals with insufficient sizes are separated by a hydrocyclone from the clarified solution and returned to the circulating solution. At the same time, during the passage of these crystals along the circulation circuit of the apparatus, they increase their size due to the release of crystallizing salt newly released from the solution on their surface.

Недостаток известного аппарата состоит в невозможности поддерживать достаточно высокую концентрацию твердой фазы в циркуляционном контуре, необходимую для получения кристаллов наибольшего размера. Причина этого заключается в том, что, с возвращением твердой фазы в циркуляционный контур из гидроциклона, одновременно происходит обеднение циркулирующего в аппарате раствора по кристаллам из-за наличия солесборника. В результате выделяющейся из раствора твердой фазе не хватает поверхности имеющихся в циркулирующем растворе частиц, для чтобы осадиться на них. A disadvantage of the known apparatus is the inability to maintain a sufficiently high concentration of the solid phase in the circulation circuit, necessary to obtain the largest crystals. The reason for this is that, with the return of the solid phase to the circulation loop from the hydrocyclone, the crystals circulating in the apparatus are simultaneously depleted of crystals due to the presence of a salt collector. As a result of the solid phase released from the solution, the surface of the particles present in the circulating solution is not enough to precipitate on them.

Поэтому в основной массе образуются кристаллы небольших размеров, что затрудняет их отделение от раствора. Недостаточная концентрация твердой фазы в циркуляционном контуре аппарата ведет также к инкрустации внутренних поверхностей аппарата.Therefore, small crystals are formed in the bulk, which makes it difficult to separate them from the solution. An insufficient concentration of the solid phase in the circulation circuit of the apparatus also leads to inlaid internal surfaces of the apparatus.

Другим недостатком известного аппарата является то, что отвод осветленного в нем раствора осуществляется через штуцер вывода осветленного раствора гидроциклона. При этом практически весь напор циркуляционного насоса аппарата, с которым суспензия подается в гидроциклон, передается осветленному раствору. То есть, через штуцер вывода осветленного раствора таким образом можно опорожнить аппарат или понизить в нем уровень раствора ниже допустимого. Вследствие этого снизится рабочий объем аппарата, что приведет к сокращению времени пребывания кристаллов в нем и, следовательно, их размеров, а также инкрустации внутренних поверхностей аппарата. Снижение уровня может привести также к закипанию раствора в трубках греющей камеры, что ведет к забивке трубок солью, необходимости их размывки водой с ее последующим выпариванием, т.е. к перерасходу пара. Установка же регулирующей арматуры для поддержания уровня на линии отвода осветленного раствора из аппарата после гидроциклона, ухудшит очистку от кристаллов отводимого раствора вследствие изменения его расхода. В результате этого в осветленном растворе будет содержаться большое количество кристаллов, а, соответственно, меньшая их часть будет возвращаться в аппарат или понизится содержание кристаллов в циркулирующем растворе, что приведет к снижению размеров кристаллов и к инкрустации внутренних поверхностей.Another disadvantage of the known apparatus is that the discharge of the clarified solution in it is carried out through the outlet fitting of the clarified hydrocyclone solution. Moreover, almost the entire pressure of the circulation pump of the apparatus with which the suspension is fed into the hydrocyclone is transferred to the clarified solution. That is, through the outlet fitting of the clarified solution in this way, you can empty the apparatus or lower the level of the solution in it below the permissible level. As a result, the working volume of the apparatus will decrease, which will lead to a reduction in the residence time of crystals in it and, consequently, their size, as well as inlaid internal surfaces of the apparatus. A decrease in the level can also lead to boiling of the solution in the tubes of the heating chamber, which leads to clogging of the tubes with salt, the need for them to be washed with water and then evaporated, i.e. to overspending steam. The installation of control valves to maintain the level on the drainage line of the clarified solution from the apparatus after the hydrocyclone will worsen the cleaning of the crystals of the discharge solution due to changes in its flow rate. As a result of this, a large number of crystals will be contained in the clarified solution, and, accordingly, a smaller part of them will be returned to the apparatus or the crystal content in the circulating solution will decrease, which will lead to a decrease in the size of the crystals and to inlaid internal surfaces.

Кроме того, недостатком известного аппарата является повышенная металлоемкость, вследствие оснащения его солесборником.In addition, a disadvantage of the known apparatus is the increased metal consumption, due to equipping it with a salt collector.

Наиболее близким к заявленному по конструктивным признакам, технической сущности и достигаемому эффекту является кристаллизатор по авт. свид. СССР №1457200 МПК В01D 9/02, 1987, содержащий сепаратор с подъемной трубой, циркуляционный насос, опускную и напорную трубы, образующие циркуляционный контур, емкость с коническим днищем, соединенную трубопроводом с опускной трубой, штуцера для подачи исходного раствора, отвода осветленного раствора и продукционной суспензии и снабженный трубопроводом, соединяющим коническое днище емкости с напорной трубой циркуляционного контура. При этом штуцер отвода осветленного раствора размещен на емкости, снабженной трубой, нижний конец которой соединен со штуцером отвода осветленного раствора, а свободный конец размещен в верхней части емкости соосно ей. Данный аппарат принят за прототип.The closest to the claimed design features, technical nature and the achieved effect is a mold according to ed. testimonial. USSR No. 1457200 MPK B01D 9/02, 1987, comprising a separator with a riser, a circulation pump, a drain and a discharge pipe forming a circulation loop, a conical bottom vessel connected by a pipe to a drain pipe, a nozzle for supplying the initial solution, the discharge of the clarified solution and production suspension and equipped with a pipeline connecting the conical bottom of the tank with the pressure pipe of the circulation circuit. In this case, the outlet for clarifying the solution is placed on the tank equipped with a pipe, the lower end of which is connected to the nozzle for draining the clarified solution, and the free end is placed coaxially with it at the top of the tank. This unit is taken as a prototype.

Рассматриваемый аппарат работает следующим образом. Суспензия в аппарате циркулирует по замкнутому контуру, включающему сепаратор с подъемной трубой, The apparatus in question works as follows. The suspension in the apparatus circulates in a closed circuit, including a separator with a lifting pipe,

опускную и напорную трубы, циркуляционный насос. Циркуляционный насос подает суспензию по напорной трубе, в которую через штуцер подают исходный раствор. Благодаря поддержанию в аппарате необходимой концентрации твердой фазы в циркулирующей суспензии, выделение кристаллизующейся соли происходит на поверхности имеющихся в растворе кристаллов, способствуя их укрупнению. В связи с тем, что процесс снятия пересыщения протекает в объеме раствора в аппарате, образование инкрустаций на его внутренних поверхностях не происходит.lowering and pressure pipes, circulation pump. The circulation pump feeds the suspension through a pressure pipe into which a stock solution is fed through a nozzle. Due to the maintenance in the apparatus of the necessary concentration of the solid phase in the circulating suspension, the crystallizing salt is released on the surface of the crystals present in the solution, contributing to their enlargement. Due to the fact that the process of removing supersaturation proceeds in the volume of solution in the apparatus, the formation of inlays on its internal surfaces does not occur.

Из напорной циркуляционной трубы часть циркулирующей суспензии по трубе подается в нижнее коническое днище емкости. В ней идет осаждение частиц крупного размера под действием силы тяжести. Осветленный раствор сливается в свободный конец трубы и выводится из емкости через предназначенный для этого штуцер, а уплотненная суспензия из емкости по трубопроводу поступает в опускную трубу циркуляционного контура аппарата, где перемешивается с циркулирующей суспензией. Вследствие отдельного отвода осветленного раствора из аппарата в нем осуществляется накопление твердой фазы в циркулирующей суспензии. Для поддержания необходимой концентрации твердой фазы, обеспечивающей получение кристаллов требуемого размера и исключение инкрустаций внутренних поверхностей аппарата, из него отбирается некоторое количество продукционной суспензии через специальный штуцер, которое регулируется при помощи регулирующей арматуры.From the pressure circulation pipe, part of the circulating suspension is fed through the pipe to the lower conical bottom of the tank. It is the deposition of large particles under the influence of gravity. The clarified solution is poured into the free end of the pipe and discharged from the tank through a fitting designed for this, and the compacted suspension from the tank through the pipeline enters the lowering pipe of the circulation circuit of the apparatus, where it is mixed with the circulating suspension. Due to the separate removal of the clarified solution from the apparatus, the solid phase is accumulated in it in the circulating suspension. To maintain the necessary concentration of the solid phase, which provides crystals of the required size and eliminates inlays of the internal surfaces of the apparatus, a certain amount of production suspension is taken from it through a special fitting, which is regulated by means of control valves.

Преимущество известного аппарата состоит в возможности обеспечить накопление кристаллов в циркулирующей суспензии до 60% по массе, а также в стабильности поддержания необходимого значения концентрации твердой фазы. При этом предотвращаются инкрустации внутренних поверхностей аппарата, а также повышается крупность кристаллов.The advantage of the known apparatus is the ability to ensure the accumulation of crystals in the circulating suspension up to 60% by weight, as well as the stability of maintaining the required concentration of the solid phase. At the same time, inlays of the internal surfaces of the apparatus are prevented, and the size of the crystals is also increased.

Недостатком известного аппарата является то, что в нем накопление кристаллов происходит под действием силы тяжести. Вследствие этого емкость с коническим днищем, в которой происходит уплотнение твердой фазы, должна иметь большие размеры и металлоемкость. Согласно расчетам процесса осаждения для большинства солей, диаметр емкости с коническим днищем соизмерим с диаметром сепаратора. Поэтому для размещения такого аппарата нужны большие производственные площади.A disadvantage of the known apparatus is that crystals accumulate in it under the influence of gravity. As a result of this, a conical bottom container in which solid phase compaction takes place must have large dimensions and metal consumption. According to calculations of the deposition process for most salts, the diameter of the tank with a conical bottom is comparable with the diameter of the separator. Therefore, to accommodate such an apparatus, large production areas are needed.

Другой недостаток известного аппарата состоит в необходимости подачи в емкость с коническим днищем больших потоков суспензии для отделения от нее осветленного раствора и уплотнения оставшейся части, возвращаемой в аппарат. Это приводит к перерасходу электроэнергии циркуляционным насосом.Another disadvantage of the known apparatus is the necessity of feeding large flows of suspension into the container with a conical bottom in order to separate the clarified solution from it and compact the remaining part returned to the apparatus. This leads to an excessive consumption of electricity by the circulation pump.

Недостатком известного аппарата является также то, что процесс накопления твердой фазы в циркуляционном контуре до достижения необходимой концентрации, происходящий под действием силы тяжести, идет слишком медленно. Поэтому, до накопления требуемой концентрации твердой фазы, образующиеся кристаллы имеют недостаточные размеры.A disadvantage of the known apparatus is also that the process of accumulation of the solid phase in the circulation circuit until reaching the required concentration, which occurs under the action of gravity, is too slow. Therefore, before the accumulation of the required concentration of the solid phase, the crystals formed are of insufficient size.

Кроме того, недостатком известного аппарата является то, что регулирующий орган, установленный на штуцере отвода продукционной суспензии подвержен забивке. Особенно возрастает вероятность забивки при высокой концентрации твердой фазы. При этом, вследствие забивки регулирующего органа, нарушается режим работы аппарата, что приводит к снижению размеров получаемых кристаллов и инкрустации внутренних поверхностей.In addition, a disadvantage of the known apparatus is that the regulatory body mounted on the outlet fitting of the production suspension is prone to clogging. Especially increases the likelihood of clogging with a high concentration of solid phase. At the same time, due to clogging of the regulatory body, the operating mode of the apparatus is violated, which leads to a decrease in the size of the resulting crystals and inlay of internal surfaces.

Для исключения указанных недостатков предлагается аппарат для кристаллизации растворов, который способен достигнуть желаемого технического результата - увеличения крупности кристаллов за счет поддержания в циркулирующей суспензии необходимой концентрации твердой фазы, а также предотвращения инкрустаций внутренних поверхностей аппарата. Решение этой технической задачи приведет к увеличению эксплуатационной надежности работы аппарата, вследствие удлинения межпромывочного периода работы и снижению энергетических затрат, за счет снижения количества упариваемой промывной воды на промывку кристаллов и растворение инкрустаций.To eliminate these drawbacks, an apparatus for crystallizing solutions is proposed, which is able to achieve the desired technical result - increasing the size of the crystals by maintaining the necessary concentration of the solid phase in the circulating suspension, as well as preventing incrustations of the internal surfaces of the apparatus. The solution to this technical problem will lead to an increase in the operational reliability of the apparatus, due to the lengthening of the inter-flushing period of work and lowering energy costs, by reducing the amount of evaporated wash water for washing crystals and dissolving inlays.

Для достижения указанного технического результата в аппарате для кристаллизации растворов, содержащем сепаратор с подъемной трубой, циркуляционный насос, опускную и напорную трубы, образующие циркуляционный контур, емкость с коническим днищем с тремя штуцерами для подвода и отвода раствора, один из которых предназначен для отвода осветленного раствора и определяет рабочий уровень раствора в аппарате, а другие соединены трубопроводами соответственно с опускной и напорной трубами, а также штуцера для подачи исходного раствора в аппарат и отвода продукционной суспензии из него, согласно полезной модели штуцер отвода продукционной суспензии установлен в днище фонаря с размещенным в полости переливным патрубком для подвода суспензии, соединенным с сепаратором, причем верхний срез переливного патрубка размещен ниже отметки штуцера отвода осветленного раствора на емкости и снабжен перекрывающим сечение регулирующим устройством, в патрубок подвода раствора в коническую емкость вмонтирован гидроциклон так, что подающая ветвь патрубка из напорной трубы связана с входным штуцером гидроциклона и на ней размещена регулирующая арматура, а отводящая ветвь патрубка соединена со штуцером вывода осветленного раствора гидроциклона, при этом верхний срез патрубка подвода раствора размещен на оси To achieve the technical result indicated, in a solution crystallization apparatus comprising a separator with a lifting pipe, a circulation pump, a downpipe and a pressure pipe forming a circulation circuit, a conical bottom container with three fittings for supplying and discharging the solution, one of which is designed to drain the clarified solution and determines the working level of the solution in the apparatus, and the others are connected by pipelines to the drain and pressure pipes, respectively, as well as a fitting for supplying the initial solution to the apparatus and drainage of the production suspension from it, according to a useful model, the discharge suspension of the production suspension is installed in the bottom of the lamp with an overflow pipe placed in the cavity for supplying the suspension connected to the separator, and the upper section of the overflow pipe is placed below the mark of the outlet of the clarified solution on the tank and is equipped with an overlapping section by a regulating device, a hydrocyclone is mounted in the nozzle for supplying the solution to the conical tank so that the supply branch of the nozzle from the pressure pipe is connected to the inlet fitting hydrocyclone and on it is placed regulating valves and tapping branch pipe connected to the fitting output hydrocyclone clarified solution, the upper nozzle section is placed on the solution supply axis

цилиндрической части в полости емкости ниже отметки штуцера отвода осветленного раствора из емкости, а разгрузочный штуцер гидроциклона соединен трубопроводом с опускной трубой, а штуцер патрубка отвода раствора из емкости в опускную трубу расположен на коническом днище.the cylindrical part in the cavity of the vessel is below the mark of the nozzle for draining the clarified solution from the tank, and the discharge nozzle of the hydrocyclone is connected by a pipe to the drain pipe, and the nozzle of the nozzle for draining the solution from the vessel into the drain pipe is located on the conical bottom.

Заявляемый аппарат отвечает всем критериям патентоспособности.The inventive apparatus meets all the criteria of patentability.

Он является новым, так как из уровня техники не известны решения с такой же совокупностью существенных признаков, о чем свидетельствует приведенный выше анализ аналогов заявляемого технического решения.It is new, because the prior art solutions are not known with the same set of essential features, as evidenced by the above analysis of the analogues of the claimed technical solution.

Предлагаемый аппарат имеет изобретательский уровень, так как его конструктивные отличия, включая всю совокупность отличительных признаков, для специалиста явным образом не следуют из известного уровня техники. Такое утверждение основано на результатах проведенных заявителем патентных исследований. Ни одно из выявленных технических решений, относящихся к выпарной и кристаллизационной технике и конструкциям аппаратов для кристаллизации растворов, не имеет признаков, совпадающих с отличительными признаками заявляемого аппарата и проявляющих такие же свойства.The proposed apparatus has an inventive step, since its structural differences, including the entire set of distinctive features, for a specialist do not explicitly follow from the prior art. Such a claim is based on the results of patent research conducted by the applicant. None of the identified technical solutions related to evaporation and crystallization technology and the design of apparatus for crystallization of solutions, has signs that match the distinctive features of the claimed apparatus and exhibit the same properties.

Заявляемый аппарат промышленно применим и может быть использован в различных производствах на выпарных и кристаллизационных установках. Все признаки, входящие в совокупность отличительных, выполнимы и воспроизводимы и, для достижения ожидаемого технического результата, используются в полном объеме.The inventive apparatus is industrially applicable and can be used in various industries on evaporation and crystallization plants. All the signs included in the set of distinctive, feasible and reproducible and, to achieve the expected technical result, are used in full.

Пример конкретного выполнения заявляемого аппарата для кристаллизации растворов иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена конструкция заявляемого аппарата, а на фиг.2 заявленная конструкция, выполненная в виде выпарного аппарата.An example of a specific implementation of the inventive apparatus for crystallization of solutions is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows the design of the inventive apparatus, and in Fig. 2 the claimed design, made in the form of an evaporator.

Аппарат для кристаллизации растворов содержит сепаратор 1 с подъемной трубой 2, циркуляционный насос 3, опускную 4 и напорную 5 трубы, образующие циркуляционный контур, емкость с коническим днищем 6, имеющую штуцера 7, 8 и 9. При этом штуцер 9 служит для отвода осветленного раствора и определяет рабочий уровень раствора в аппарате, а штуцер 7 отвода раствора из емкости 6 размещен на коническим днищем емкости и соединен трубопроводом 10 с опускной трубой 4. Аппарат имеет штуцер 11 для подачи исходного раствора и штуцер 12 для отвода продукционной суспензии, размещенный в днище фонаря 13. В патрубок подвода раствора 8 в коническую емкость 6 вмонтирован гидроциклон 14 так, что подающая ветвь патрубка 16 из напорной трубы 5 связана с входным штуцером гидроциклона 15 и на ней размещена регулирующая арматура 17. Отводящая ветвь 21 патрубка подвода раствора 8 соединена со штуцером вывода осветленного раствора 20 гидроциклона. При этом верхний срез 22 патрубка подвода раствора 8 размещен на оси цилиндрической части в полости The apparatus for crystallization of solutions contains a separator 1 with a lifting pipe 2, a circulation pump 3, a downcomer 4 and a pressure pipe 5 forming a circulation circuit, a tank with a conical bottom 6 having a nozzle 7, 8 and 9. In this case, the nozzle 9 serves to drain the clarified solution and determines the working level of the solution in the apparatus, and the nozzle 7 for draining the solution from the tank 6 is placed on the conical bottom of the tank and is connected by a pipe 10 to the drain pipe 4. The device has a nozzle 11 for supplying the initial solution and a nozzle 12 for draining the production slurry nzii, located in the bottom of the lamp 13. In the nozzle for supplying the solution 8, the hydrocyclone 14 is mounted in the conical container 6 so that the supply branch of the nozzle 16 from the pressure pipe 5 is connected to the inlet fitting of the hydrocyclone 15 and control valves are placed on it 17. The branch branch 21 of the inlet solution 8 is connected to the outlet fitting of the clarified solution 20 of the hydrocyclone. In this case, the upper cut 22 of the nozzle for supplying the solution 8 is placed on the axis of the cylindrical part in the cavity

емкости 6 ниже штуцера отвода осветленного раствора на емкости 9. Разгрузочный штуцер гидроциклона 18 соединен трубопроводом 19 с опускной трубой 4. Продукционная суспензия поступает в фонарь 13 через размещенный в полости переливной патрубок 23, соединенный трубопроводом 24 с сепаратором 1. Причем, верхний срез 26 переливного патрубка 23 размещен ниже отметки штуцера отвода осветленного раствора 9 на емкости 6 и снабжен перекрывающим его сечение регулирующим устройством 25. Для выравнивания давлений емкость с коническим днищем 6 соединена с сепаратором 1 трубопроводом 27, а фонарь 13 трубопроводом 28.containers 6 below the nozzle for discharge of clarified solution on the tank 9. The discharge nozzle of the hydrocyclone 18 is connected by a pipe 19 to a drain pipe 4. The production suspension enters the lantern 13 through an overflow pipe 23 located in the cavity, connected by a pipe 24 to the separator 1. Moreover, the upper cross-section 26 of the overflow the pipe 23 is placed below the mark of the outlet of the clarified solution 9 on the tank 6 and is equipped with a regulating device 25 overlapping its cross section. To equalize the pressures, the tank with a conical bottom 6 is connected to the sep Ator 1 conduit 27 and the conduit 28, the flashlight 13.

В случае выполнения аппарата для кристаллизации растворов в виде выпарного аппарата, он комплектуется греющей камерой 29.In the case of the apparatus for crystallization of solutions in the form of an evaporator, it is equipped with a heating chamber 29.

Аппарат для кристаллизации растворов работает следующим образом. Суспензия в аппарате циркулирует по замкнутому контуру, включающему сепаратор 1, опускную 4, напорную 5 и подъемную 2 трубы (а также через греющую камеру 29 в выпарном аппарате) при помощи циркуляционного насоса 3. Из сепаратора 1 циркулирующая суспензия по опускной трубе 4 поступает в циркуляционный насос 3, который подает ее через напорную 5 и подъемную 2 трубы (а также через греющую камеру 29 в выпарном аппарате) снова в сепаратор. В напорную трубу 5 через штуцер 11 поступает исходный раствор, имеющий более высокую температуру, чем температура циркулирующей суспензии. Этот раствор перемешивается с циркулирующей в аппарате суспензией и поступает в сепаратор 1. В сепараторе происходит вскипание раствора и выделение из него вторичного пара, который отводится из аппарата.Apparatus for crystallization of solutions works as follows. The suspension in the apparatus circulates in a closed circuit, including a separator 1, a drain 4, a discharge 5 and a lift 2 pipes (as well as through a heating chamber 29 in the evaporator) using a circulation pump 3. From the separator 1, the circulating suspension through the lower pipe 4 enters the circulation the pump 3, which feeds it through the discharge 5 and lifting 2 pipes (as well as through the heating chamber 29 in the evaporator) again to the separator. In the pressure pipe 5 through the nozzle 11 enters the initial solution having a higher temperature than the temperature of the circulating suspension. This solution is mixed with the suspension circulating in the apparatus and enters the separator 1. In the separator, the solution boils and the secondary steam is released from it, which is discharged from the apparatus.

В результате удаления части воды, являющейся растворителем, в растворе возникает пересыщение по кристаллизующемуся компоненту, которое снимается в объеме раствора в аппарате, за счет образования кристаллической фазы. При этом выделение кристаллической соли из раствора происходит на имеющихся в циркулирующей суспензия кристаллах. Благодаря этому, в нем исключается появление инкрустаций внутренних поверхностей, т.к. кристаллизующаяся соль отлагается не на внутренних поверхностях аппарата, а на находящейся в циркулирующей суспензии твердой фазе. Тем самым повышается надежность, увеличивается продолжительность межпромывочного периода работы аппарата. Исключение инкрустаций внутренних поверхностей приводит к сокращению количества воды, вводимой для промывки аппарата, которую затем приходится выпаривать, т.е. к снижению энергозатрат.As a result of the removal of part of the water, which is the solvent, a supersaturation occurs in the solution over the crystallizing component, which is removed in the volume of the solution in the apparatus due to the formation of the crystalline phase. In this case, the crystalline salt is separated from the solution on the crystals available in the circulating suspension. Due to this, it eliminates the appearance of inlays of internal surfaces, because crystallizing salt is not deposited on the internal surfaces of the apparatus, but on the solid phase located in the circulating suspension. This increases the reliability, increases the duration of the inter-flushing period of the apparatus. The exclusion of inlays of internal surfaces leads to a reduction in the amount of water introduced for washing the apparatus, which then has to be evaporated, i.e. to reduce energy costs.

Накопление и поддержание в аппарате высокой концентрации твердой фазы обеспечивает снятие пересыщения и кристаллизацию вновь выделяющейся из раствора соли на поверхности находящейся в аппарате твердой фазы, играющей роль затравки. Это The accumulation and maintenance in the apparatus of a high concentration of the solid phase ensures the removal of supersaturation and crystallization of the salt that is again released from the solution on the surface of the solid phase in the apparatus, which plays the role of a seed. it

ведет к увеличению размеров кристаллов при минимальном образовании новых центров кристаллизации, т.е. появления мелочи. За счет этого происходит улучшение разделения кристаллов и раствора, исключается необходимость промывки первых водой с последующим ее выпариванием, т.е. снижаются энергозатраты.leads to an increase in crystal size with minimal formation of new crystallization centers, i.e. the appearance of little things. Due to this, there is an improvement in the separation of crystals and solution, eliminating the need for washing the first with water, followed by its evaporation, i.e. energy costs are reduced.

Накопление и поддержание в процессе работы в циркуляционном контуре аппарата твердой фазы до высокой концентрации (превышающей концентрацию, возможную по материальному балансу установки, в которую входит аппарат), необходимой для исключения инкрустаций и увеличения размеров кристаллов, осуществляется следующим образом.The accumulation and maintenance during operation of the solid phase in the circulating circuit of the apparatus to a high concentration (exceeding the concentration possible by the material balance of the apparatus into which the apparatus is included), necessary to exclude inlays and increase the size of crystals, is carried out as follows.

Часть циркулирующей в аппарате суспензии отбирается из напорной трубы 5 и по трубопроводу 16 через питающий патрубок 15 подается в гидроциклон 14. При этом требуемый расход суспензии, подаваемой в гидроциклон 14 устанавливается регулирующей арматурой 17. В гидроциклоне 14 под действием центробежной силы происходит разделение суспензии на уплотненную и осветленную части. Уплотненная в гидроциклоне суспензия с высоким содержанием твердой фазы через разгрузочный штуцер 18 по трубопроводу 19 поступает в опускную трубу 4 аппарата, где смешивается с циркулирующей в аппарате суспензией, концентрация кристаллов в которой ниже. Таким образом происходит накопление твердой фазы в циркуляционном контуре аппарата.A part of the suspension circulating in the apparatus is taken from the pressure pipe 5 and fed through the pipe 16 through the supply pipe 15 to the hydrocyclone 14. In this case, the required flow rate of the suspension supplied to the hydrocyclone 14 is set by control valves 17. In the hydrocyclone 14, the suspension is divided into a compacted one and clarified parts. A suspension with a high solids content sealed in a hydrocyclone through a discharge nozzle 18 through a pipe 19 enters the downcomer 4 of the apparatus, where it is mixed with a suspension circulating in the apparatus, the concentration of crystals in which is lower. Thus, the solid phase accumulates in the circulation circuit of the apparatus.

Осветленный раствор из гидроциклона 14 отводится из штуцера 20 по трубопроводу 21 и через штуцер 8 поступает в емкость с коническим днищем 6. При этом через свободный конец 22 штуцера 8, размещенный на оси цилиндрической части емкости 6, осветленный раствор равномерно распределяется по всему сечению емкости. Емкость 6 соединена также с опускной трубой аппарата 4 посредством трубопровода 10, подведенным к штуцеру 7 на коническом днище. Благодаря этому, а также трубе 27, соединяющей паровые пространства емкости 6 и сепаратора 1, в емкости поддерживается такой же уровень раствора, как и в сепараторе аппарата. Поэтому осветленный раствор из гидроциклона 14, выйдя через свободный конец 22 штуцера 8 на оси цилиндрической части емкости 6, поднимается вверх и отводится посредством слива с уровня через штуцер 9, который определяет положение уровня раствора во всем аппарате. Причем, свободный конец 22 штуцера 8 на емкости 6 должен быть расположен ниже штуцера отвода осветленного раствора 9 на величину Δh₁. Заглубление ввода осветленного раствора в емкость 6 необходимо для гашения динамического напора струи, выходящей из свободного конца 22 штуцера 8. Величина заглубления ввода раствора Δh₁ определяется напором циркуляционного насоса аппарата, зависит от физических свойств раствора и составляет обычно 0,6-1 м.The clarified solution from the hydrocyclone 14 is discharged from the nozzle 20 through the pipe 21 and through the nozzle 8 enters the tank with a conical bottom 6. At the same time, through the free end 22 of the nozzle 8 located on the axis of the cylindrical part of the tank 6, the clarified solution is evenly distributed over the entire cross section of the tank. The tank 6 is also connected to the lowering pipe of the apparatus 4 by means of a pipeline 10, connected to the fitting 7 on the conical bottom. Due to this, as well as the pipe 27 connecting the vapor spaces of the tank 6 and the separator 1, the same level of solution is maintained in the tank as in the separator of the apparatus. Therefore, the clarified solution from the hydrocyclone 14, exiting through the free end 22 of the nozzle 8 on the axis of the cylindrical part of the tank 6, rises and is discharged from the level through the nozzle 9, which determines the position of the solution level in the entire apparatus. Moreover, the free end 22 of the nozzle 8 on the tank 6 should be located below the nozzle of the outlet of the clarified solution 9 by Δh ₁ . The deepening of the input of the clarified solution into the container 6 is necessary to damp the dynamic pressure of the jet exiting the free end 22 of the nozzle 8. The depth of the deepening of the solution Δh ₁ is determined by the pressure of the circulation pump of the apparatus, depending on the physical properties of the solution and is usually 0.6-1 m.

Вследствие возврата в циркуляционный контур уплотненной в гидроциклоне суспензии и отвода осветленного раствора, в аппарате происходит накопление твердой фазы. Для поддержания требуемой концентрации твердой фазы, обеспечивающей как укрупнение кристаллов так и исключение инкрустаций внутренних поверхностей, в случае ее превышения, необходимо, наряду с осветленным раствором, отводить также некоторое количество циркулирующей суспензии. С этой целью аппарат снабжен фонарем 13 с переливной трубой 23, соединенной трубопроводом 24 с сепаратором 1. При этом отводимая суспензия переливается через верхний срез 26 переливной трубы 23, а ее расход регулируется регулирующим устройством 25, перекрывающее сечение верхнего среза 26 переливной трубы 23, и отводится из аппарата через штуцер отвода продукционной суспензии 12. Для выравнивания давлений фонарь 13 и сепаратор 1 соединены трубопроводом 28. Причем, для создания подпора, достаточного чтобы обеспечить регулирующему устройству 25 возможность менять расход продукционной суспензии в широких пределах, а также во избежание его забивки твердой фазой, верхний срез 26 переливной трубы 23 расположен ниже штуцера отвода осветленного раствора 9 из емкости с коническим днищем 6 на величину Δh₂. Обычно величина Δh₂ составляет 0,3-0,5 м. Ее значение в каждом конкретном случае определяется в зависимости от расходов и концентраций перерабатываемых сред, а также от их физических свойств и режима работы аппарата.Due to the return to the circulation circuit of the suspension compacted in the hydrocyclone and the removal of the clarified solution, the solid phase accumulates in the apparatus. To maintain the required concentration of the solid phase, which ensures both the enlargement of crystals and the exclusion of inlays of internal surfaces, if it is exceeded, it is necessary, along with the clarified solution, to divert a certain amount of circulating suspension. To this end, the apparatus is equipped with a lantern 13 with an overflow pipe 23, connected by a pipe 24 to the separator 1. In this case, the discharged suspension is poured through the upper slice 26 of the overflow pipe 23, and its flow rate is regulated by a control device 25, overlapping the cross section of the upper cut 26 of the overflow pipe 23, and is discharged from the apparatus through the outlet fitting of the production slurry 12. To equalize the pressure, the lantern 13 and the separator 1 are connected by a pipe 28. Moreover, to create a backwater sufficient to provide the regulating device 25 is possible the ability to change the flow rate of the production suspension over a wide range, and also to prevent it from clogging with the solid phase, the upper cut 26 of the overflow pipe 23 is located below the outlet of the clarified solution 9 from the tank with a conical bottom 6 by Δh ₂ . Typically, the value of Δh ₂ is 0.3-0.5 m. Its value in each case is determined depending on the costs and concentrations of the processed media, as well as on their physical properties and the operating mode of the apparatus.

При пуске аппарата и выходе на необходимый технологический режим работы происходит накопление твердой фазы в циркуляционном контуре до заданной концентрации. В этом случае клапан регулирующего устройства 25 полностью перекрывает верхний срез 26 переливной трубы 23 и из аппарата отводится только осветленный раствор. При достижении заданной концентрации кристаллов в аппарате посредством клапана регулирующего устройства 25 открывают часть сечения верхнего среза 26 переливной трубы 23 таким образом, чтобы обеспечить расход отводимой из аппарата продукционной суспензии, необходимый для поддержания заданной концентрации твердой фазы, которая позволяет получить крупные кристаллы соли и исключить инкрустации внутренних поверхностей.When the apparatus is started up and the required technological operating mode is reached, the solid phase accumulates in the circulation circuit to a predetermined concentration. In this case, the valve of the regulating device 25 completely blocks the upper cut 26 of the overflow pipe 23 and only the clarified solution is discharged from the apparatus. Upon reaching a predetermined concentration of crystals in the apparatus, through the valve of the regulating device 25, a part of the cross section of the upper cut 26 of the overflow pipe 23 is opened in such a way as to ensure the flow rate of the production suspension discharged from the apparatus, which is necessary to maintain a predetermined concentration of the solid phase, which allows obtaining large salt crystals and eliminating inlays internal surfaces.

Таким образом, конструкция заявленного аппарата для кристаллизации растворов позволяет накапливать и поддерживать в нем высокую концентрацию твердой фазы.Thus, the design of the claimed apparatus for crystallization of solutions allows you to accumulate and maintain a high concentration of solid phase in it.

Далее рассмотрим подробнее необходимость и достаточность как каждого из отмеченных признаков заявленного технического решения, так и всей совокупности.Next, we consider in more detail the need and sufficiency of each of the noted features of the claimed technical solution, as well as the totality.

Заявленная совокупность признаков предлагаемого технического решения позволяет накапливать и поддерживать в аппарате твердую фазу до достижения концентрации, превышающей концентрацию, определяемую материальным балансом работы установки, в The claimed combination of features of the proposed technical solution allows you to accumulate and maintain a solid phase in the apparatus until a concentration exceeds the concentration determined by the material balance of the installation, in

которую входит аппарат. При этом заявленный аппарат позволяет интенсифицировать процесс накопления и поддержания твердой фазы в циркуляционном контуре, увеличить размеры получаемых кристаллов, повысить надежность работы, снизить металлоемкость и габариты, а также сократить затраты электроэнергии для подачи потоков суспензии на уплотнение и вывод осветленного раствора.which the apparatus enters. At the same time, the claimed apparatus makes it possible to intensify the process of accumulation and maintenance of the solid phase in the circulation circuit, increase the size of the crystals obtained, increase the reliability, reduce the metal consumption and dimensions, as well as reduce the energy costs for supplying suspension flows to the compaction and conclusion of the clarified solution.

Применение гидроциклона дает возможность интенсивно и ускоренно накапливать кристаллы в аппарате за счет использования центробежной силы, вместо силы тяжести. Направляемый из напорной трубы 5 в гидроциклон 14 поток суспензии, в котором содержание кристаллов такое же, как во всем аппарате, разделяется на две части. Одна часть потока представляет собой уплотненную суспензию, в которой содержание кристаллов возрастает в несколько раз, по сравнению с исходным. Другая часть является осветленным раствором. Уплотненная суспензия по трубопроводу 19 возвращается в опускную трубу 4 циркуляционного контура, а осветленный раствор выводится из аппарата посредством емкости с коническим днищем 6. Благодаря этому происходит накопление и поддержание в аппарате повышенной концентрации твердой фазы, способствующей увеличению крупности кристаллов и исключению инкрустаций внутренних поверхностей.The use of a hydrocyclone makes it possible to intensively and rapidly accumulate crystals in the apparatus by using centrifugal force instead of gravity. The suspension stream directed from the pressure pipe 5 to the hydrocyclone 14, in which the crystal content is the same as in the whole apparatus, is divided into two parts. One part of the stream is a compacted suspension, in which the content of crystals increases several times, compared with the original. The other part is a clarified solution. The densified suspension is returned through the pipe 19 to the downcomer 4 of the circulation circuit, and the clarified solution is discharged from the apparatus by means of a container with a conical bottom 6. Due to this, an increased concentration of the solid phase is accumulated and maintained in the apparatus, which contributes to an increase in the size of crystals and the exclusion of inlays of internal surfaces.

Подача в гидроциклон 14 суспензии по трубопроводу 16 из напорной трубы 5 аппарата позволяет использовать напор циркуляционного насоса 3 для разделения исходной суспензии на уплотненную часть и осветленный раствор. При этом, за счет центробежной силы в гидроциклоне, разделение суспензии происходит гораздо интенсивнее и быстрее, чем в аппарате-прототипе, в котором также ведется накопление твердой фазы в циркуляционном контуре, а разделение суспензии ведется под действием силы тяжести.The supply of suspension to the hydrocyclone 14 through a pipe 16 from the pressure pipe 5 of the apparatus allows the pressure of the circulation pump 3 to be used to separate the initial suspension into a sealed part and a clarified solution. At the same time, due to the centrifugal force in the hydrocyclone, the separation of the suspension is much more intensive and faster than in the prototype apparatus, in which the solid phase is also accumulated in the circulation circuit, and the suspension is separated by gravity.

Соединение разгрузочного штуцера 18 гидроциклона трубопроводом 19 с опускной трубой аппарата 4 позволяет отводить уплотненную суспензию из гидроциклона 14, исключив его забивку солью. При этом уплотненная суспензия самотеком выходит из гидроциклона 14 и движется по трубопроводу 19 под действием своего веса. Присоединение трубопровода 19 к опускной трубе 4 дает возможность использовать для ввода уплотненной в гидроциклоне суспензии в аппарат разрешение, возникающее в трубе 4 - на всасывающем участке циркуляционного насоса 3. Вследствие этого уплотненная суспензия свободно сливается в опускную трубу 4, где перемешивается с циркулирующей в аппарате суспензией, увеличивая концентрацию твердой фазы в ней. Таким образом, в результате использования эффекта тяги на всасывающем участке трубы 4 перед циркуляционным насосом 3 исключается забивка трубы 19 густой уплотненной суспензий, выходящей из разгрузочного штуцера 18 гидроциклона. То есть повышается надежность работы аппарата.The connection of the unloading nozzle 18 of the hydrocyclone by a pipe 19 with the drain pipe of the apparatus 4 allows the condensed suspension to be removed from the hydrocyclone 14, excluding its clogging with salt. In this case, the compacted suspension by gravity leaves the hydrocyclone 14 and moves through the pipeline 19 under the influence of its weight. The connection of the pipeline 19 to the downcomer 4 makes it possible to use the permit arising in the pipe 4 for introducing the suspension sealed in the hydrocyclone into the apparatus 4 at the suction section of the circulation pump 3. As a result, the densified suspension merges freely into the downcomer 4, where it is mixed with the suspension circulating in the apparatus , increasing the concentration of the solid phase in it. Thus, as a result of using the traction effect on the suction section of the pipe 4 in front of the circulation pump 3, clogging of the pipe 19 of dense compacted suspensions exiting the discharge nozzle 18 of the hydrocyclone is excluded. That is, the reliability of the apparatus increases.

Применение гидроциклонов в аппаратах для кристаллизации растворов, в частности, в выпарных аппаратах, само по себе известно в технике - см. выпарной аппарат фирмы «Swenson» - аналог заявленного. Однако условия применения гидроциклона и проявляемые при этом свойства в известном аппарате существенно отличаются от условий и свойств гидроциклона в заявленном аппарате.The use of hydrocyclones in apparatus for the crystallization of solutions, in particular in evaporators, is itself known in the art - see the Swenson evaporator - an analogue of the claimed. However, the conditions of use of the hydrocyclone and the properties manifested in this case in the known apparatus substantially differ from the conditions and properties of the hydrocyclone in the claimed apparatus.

В известном аппарате, оснащенном солесборником, по циркуляционному контуру циркулирует практически осветленный раствор. При помощи солесборника в сепараторе этот раствор почти полностью освобождается от кристаллов соли. В растворе находится лишь некоторое остаточное количество кристаллов. Этот раствор из напорной трубы подается в гидроциклон, в котором происходит полная очистка отводимого из аппарата раствора от кристаллов, возвращаемых в циркуляционный контур для укрупнения (происходящего за время их прохождения по циркуляционному контуру) и дальнейшего улавливания в солесборнике. Таким образом видно, что в известном аппарате гидроциклон используется для очистки раствора от остаточного содержания кристаллов соли, в то время как в заявленном аппарате гидроциклон применен для уплотнения подаваемой в него суспензии. То есть свойства, проявляемые гидроциклоном, в совокупности с другими признаками известного аппарата, существенно отличаются от свойств гидроциклона в заявленном аппарате.In a known apparatus equipped with a salt collector, an almost clarified solution circulates through the circulation circuit. Using a salt collector in a separator, this solution is almost completely freed from salt crystals. Only some residual amount of crystals is in the solution. This solution from the pressure pipe is fed into the hydrocyclone, in which the solution removed from the apparatus is completely cleaned of crystals that are returned to the circulation circuit for enlargement (occurring during their passage along the circulation circuit) and further collection in the saline collector. Thus, it is seen that in the known apparatus, the hydrocyclone is used to clean the solution from the residual content of salt crystals, while in the claimed apparatus, the hydrocyclone is used to seal the suspension supplied to it. That is, the properties shown by the hydrocyclone, in combination with other features of the known apparatus, differ significantly from the properties of the hydrocyclone in the claimed apparatus.

В заявленном аппарате на трубопроводе 16 подачи исходной суспензии в гидроциклон 14 размещена регулирующая арматура 17. С ее помощью можно менять расход суспензии, поступающей в гидроциклон и, тем самым, режим его работы. При этом, в зависимости от расхода исходной суспензии, меняются размеры кристаллов, возвращаемых в аппарат и циркулирующих по его циркуляционному контуру, т.е. средний размер получаемых кристаллов. В то же время, меняется и чистота осветленного раствора, т.е. содержание в нем самых мелких кристаллов. Поэтому необходимый расход суспензии подбирается в ходе работы аппарата, исходя из требований к необходимому размеру получаемых кристаллов и чистоте осветленного раствора.In the claimed apparatus, on the pipeline 16 for supplying the initial suspension to the hydrocyclone 14, control valves 17 are placed. With its help, the flow rate of the suspension entering the hydrocyclone and, thus, its operating mode can be changed. In this case, depending on the flow rate of the initial suspension, the dimensions of the crystals returned to the apparatus and circulating along its circulation circuit, i.e. The average size of the resulting crystals. At the same time, the purity of the clarified solution changes, i.e. the content in it of the smallest crystals. Therefore, the required flow rate of the suspension is selected during the operation of the apparatus, based on the requirements for the required size of the obtained crystals and the purity of the clarified solution.

Необходимо отметить также, что размещение регулирующей арматуры 17 на трубопроводе 16, позволяет избежать забивки арматуры солью, т.е. повысить надежность работы аппарата. При этом отбор суспензии из напорной трубы 5 после циркуляционного насоса 3 обеспечивает высокую скорость ее движения в трубопроводе 16 и исключение, тем самым, забивки арматуры.It should also be noted that the placement of control valves 17 on the pipeline 16 avoids clogging of the valves with salt, i.e. increase the reliability of the device. In this case, the selection of the suspension from the pressure pipe 5 after the circulation pump 3 provides a high speed of its movement in the pipe 16 and the exclusion, thereby, clogging of the reinforcement.

Получаемый в гидроциклоне 14 осветленный раствор отводится по трубопроводу 21 в емкость с коническим днищем 6 через штуцер 8, свободный конец 22 которого размещен на оси цилиндрической части емкости 6. Благодаря этому осветленный раствор из гидроциклона The clarified solution obtained in hydrocyclone 14 is discharged through a pipe 21 to a container with a conical bottom 6 through a nozzle 8, the free end of which 22 is placed on the axis of the cylindrical part of the container 6. Due to this, the clarified solution from the hydrocyclone

под действием напора циркуляционного насоса 3 поступает в емкость с коническим днищем 6. При этом размещение свободного конца 22 штуцера 8 на оси цилиндрической части емкости позволяет вводимому осветленному раствору равномерно распределиться по сечению емкости. Далее раствор поднимается по цилиндрической части емкости вверх до штуцера отвода осветленного раствора 9, через который отводится из аппарата.under the influence of the pressure of the circulation pump 3 enters the tank with a conical bottom 6. In this case, the placement of the free end 22 of the nozzle 8 on the axis of the cylindrical part of the tank allows the injected clarified solution to be evenly distributed over the cross section of the tank. Next, the solution rises along the cylindrical part of the tank up to the outlet of the clarified solution 9, through which it is discharged from the apparatus.

Заглубление свободного конца 22 штуцера 8 в емкости 6 относительно штуцера отвода осветленного раствора 9 на величину Δh₁ позволяет погасить динамический напор струи осветленного раствора, выходящей из гидроциклона, создаваемый циркуляционным насосом 3. Кроме того, заглубленный ввод осветленного раствора в емкость 6 обеспечивает наличие в ней слоя такого раствора. В этом слое происходит дополнительная очистка осветленного в гидроциклоне раствора от кристаллов соли, которые могут в нем находиться. Уловленные в емкости 6 кристаллы соли оседают вниз и через штуцер 7 по трубопроводу 10 уходят в опускную трубу 4.The deepening of the free end 22 of the nozzle 8 in the container 6 relative to the nozzle of the outlet of the clarified solution 9 by Δh ₁ allows you to quench the dynamic head of the jet of clarified solution leaving the hydrocyclone created by the circulation pump 3. In addition, the deepened entry of the clarified solution into the tank 6 ensures the presence layer of such a solution. In this layer, additional clarification of the solution clarified in the hydrocyclone takes place from salt crystals that may be present in it. Salt crystals trapped in the tank 6 settle down and through the nozzle 7 through the pipeline 10 go into the lowering pipe 4.

Соединение штуцера 7 в коническом днище емкости 6 трубопроводом 10 с опускной трубой 4 дает возможность поддерживать в емкости 6 уровень осветленного раствора, соответствующий уровню суспензии в сепараторе 1. Благодаря трубопроводу 10 (а также трубопроводу 27), емкость 6 и сепаратор 1 работают как сообщающиеся сосуды. При этом трубопровод 10 и коническое днище емкости 6 будут заполнены суспензией с кристаллической фазой, а слой раствора над свободным концом 22 штуцера 8 - осветленным раствором. В результате осветленный раствор отводится из емкости 6 через штуцер 9, обеспечивая, таким образом, накопление и поддержание необходимой концентрации твердой фазы в аппарате.The connection of the nozzle 7 in the conical bottom of the vessel 6 by a pipeline 10 with a downcomer 4 makes it possible to maintain a level of clarified solution in the vessel 6 corresponding to the level of suspension in the separator 1. Thanks to the pipeline 10 (as well as the pipeline 27), the vessel 6 and the separator 1 work as communicating vessels . In this case, the pipeline 10 and the conical bottom of the tank 6 will be filled with a suspension with a crystalline phase, and the solution layer above the free end 22 of the nozzle 8 with a clarified solution. As a result, the clarified solution is discharged from the tank 6 through the nozzle 9, thus ensuring the accumulation and maintenance of the necessary concentration of the solid phase in the apparatus.

Использование емкости с коническим днищем в аппаратах для кристаллизации растворов известно - см. кристаллизатор по авт. свид. СССР №1457200 - прототип заявленного. Однако условия ее применения и проявляемые свойства в известном аппарате существенно отличаются от условий и свойств, проявляемых емкостью в заявленном аппарате.The use of containers with a conical bottom in apparatus for the crystallization of solutions is known - see mold according to ed. testimonial. USSR No. 1457200 - the prototype of the claimed. However, the conditions for its use and the properties shown in the known apparatus are significantly different from the conditions and properties exhibited by the capacity in the claimed apparatus.

В известном аппарате емкость с коническим днищем подсоединена следующим образом. К штуцеру на коническом днище подведен трубопровод с напорной трубы циркуляционного контура аппарата, а уплотненная суспензия возвращается из емкости в опускную трубу аппарата через трубопровод. При этом из емкости производится отвод осветленного раствора из аппарата. То есть указанная емкость применяется, по сути дела, в качестве отстойника, в котором происходит осветление (с выводом из аппарата) подаваемой в него из напорной трубы суспензии с возвратом уплотненной суспензии в опускную трубу.In a known apparatus, a tank with a conical bottom is connected as follows. A pipe is connected to the fitting on the conical bottom from the pressure pipe of the circulation circuit of the apparatus, and the compacted suspension is returned from the tank to the drain pipe of the apparatus through the pipeline. In this case, the clarified solution is drained from the vessel from the apparatus. That is, the indicated capacity is used, in fact, as a sump, in which clarification (with the output from the apparatus) of the suspension supplied to it from the pressure pipe with the return of the compacted suspension to the lowering pipe takes place.

В заявленном аппарате емкость с коническим днищем применяется для вывода из аппарата осветленного в гидроциклоне раствора посредством слива с уровня, и в нее под In the claimed apparatus, a container with a conical bottom is used to withdraw from the apparatus a solution clarified in a hydrocyclone by draining from a level, and into it under

напором подается не суспензия, а осветленный раствор. Таким образом видно, что свойства проявляемые емкостью с коническим днищем в известном аппарате существенно отличаются от свойств, проявляемых емкостью в заявленном аппарате.the pressure is not a suspension, but a clarified solution. Thus it can be seen that the properties shown by the capacity with a conical bottom in the known apparatus are significantly different from the properties shown by the capacity in the claimed apparatus.

После накопления в заявленном аппарате для кристаллизации растворов заданной концентрации твердой фазы, требуемой для получения кристаллов нужного размера и для предотвращения инкрустаций, необходимо отводить из аппарата продукционную суспензию. В ней из аппарата выводятся кристаллы соли. Для этого используется фонарь 13 со штуцером отвода продукционной суспензии 12 и с переливной трубой 23, верхний срез которой 26 перекрыт регулирующим устройством 25. Фонарь 13 соединен трубопроводами 24 и 28 с сепаратором 1. Такое конструктивное исполнение устройства для отвода продукционной суспензии из заявленного аппарата позволяет свободно выводить ее из него без забивки переливного патрубка, т.е. не снижая надежность работы аппарата.After accumulation in the inventive apparatus for crystallizing solutions of a given concentration of the solid phase required to obtain crystals of the desired size and to prevent inlays, it is necessary to withdraw the production suspension from the apparatus. In it, salt crystals are removed from the apparatus. To do this, use a lantern 13 with a fitting for discharging the production suspension 12 and with an overflow pipe 23, the upper cut of which 26 is blocked by the regulating device 25. The lantern 13 is connected by pipelines 24 and 28 to the separator 1. This design of the device for removing the production suspension from the claimed apparatus allows to withdraw it from it without clogging the overflow pipe, i.e. without compromising the reliability of the device.

Применение фонаря со штуцером отвода продукционной суспензии, с переливной трубой и регулирующим устройством, перекрывающим ее верхний срез известно - см. аппарат для кристаллизации растворов по авт. свид. СССР №1777268 - аналог заявленного. Однако условия применения фонаря и проявляемые им свойства в известном аппарате существенно отличаются от условий и свойств, проявляемых фонарем в заявленном аппарате.The use of a lantern with a fitting for removing the production suspension, with an overflow pipe and a regulating device blocking its upper cut is known - see the apparatus for crystallization of solutions according to ed. testimonial. USSR No. 1777268 - an analogue of the declared. However, the conditions for using the flashlight and the properties shown by it in the known apparatus are significantly different from the conditions and properties shown by the flashlight in the claimed apparatus.

В известном аппарате переливная труба, верхний срез которой перекрыт регулирующим устройством, подсоединена к напорной трубе циркуляционного контура, а в заявленном - к сепаратору. В известном аппарате верхний срез переливной трубы расположен выше штуцера отвода осветленного раствора, в то время как в заявленном аппарате - ниже указанного штуцера. То есть, в известном аппарате отвод продукционной суспензии регулируется за счет использования напора циркуляционного насоса, тогда как в заявленном аппарате - за счет перепада высот Δh₂. При этом отвод продукционной суспензии в известном аппарате может привести к существенному понижению уровня раствора. В результате сокращается концентрация и время пребывания кристаллов в циркуляционном контуре аппарата, что ведет к уменьшению их размеров и к появлению инкрустаций внутренних поверхностей.In the known apparatus, an overflow pipe, the upper section of which is blocked by a regulating device, is connected to the pressure pipe of the circulation circuit, and in the claimed pipe to the separator. In the known apparatus, the upper section of the overflow pipe is located above the nozzle for discharge of clarified solution, while in the claimed apparatus is below the indicated fitting. That is, in the known apparatus, the discharge of the production suspension is controlled by using the pressure of the circulation pump, while in the claimed apparatus, by the difference in heights Δh ₂ . Moreover, the removal of the production suspension in a known apparatus can lead to a significant decrease in the level of the solution. As a result, the concentration and residence time of crystals in the circulation circuit of the apparatus are reduced, which leads to a decrease in their size and to the appearance of inlays of internal surfaces.

В заявленном аппарате, в случае неверного регулирования, возможно понижение уровня на величину Δh₂, т.е. всего на 0,3-0,5 м (на которые опущен срез 26 переливной трубы 23 относительно отметки уровня аппарата), что лишь незначительно скажется на изменении рабочего объема раствора в аппарате. Поэтому, существенного изменения концентрации твердой фазы в аппарате не произойдет. Кроме того, в случае понижения уровня раствора в заявленном аппарате, возможном при превышении заданной концентрации твердой фазы и излишнем открытии регулирующим устройством 25 In the claimed apparatus, in case of incorrect regulation, it is possible to lower the level by Δh ₂ , i.e. only 0.3-0.5 m (on which the slice 26 of the overflow pipe 23 is omitted relative to the level of the apparatus), which will only slightly affect the change in the working volume of the solution in the apparatus. Therefore, a significant change in the concentration of the solid phase in the apparatus will not occur. In addition, in the case of a decrease in the level of the solution in the claimed apparatus, which is possible if the specified concentration of the solid phase is exceeded and if the regulating device overly opens it

верхнего среза 26 переливной трубы 23, осветленный раствор перестанет отводиться через штуцер 9 и будет оставаться в аппарате, разбавляя суспензию и постепенно увеличивая уровень раствора. То есть заявленная величина Δh₂ позволяет поддерживать необходимое значение концентрации твердой фазы в аппарате с допустимыми отклонениями, не влияющими на эффективность работы. Следует отметить также, что в заявленном аппарате с ростом концентрации твердой фазы сверх необходимой повышается плотность суспензии в аппарате и, следовательно, подпор, действующий на регулирующее устройство. В результате, даже при неизменном положении этого устройства относительно верхнего среза переливной трубы, расход отводимой из аппарата продукционной суспензии возрастет. Таким образом осуществляется саморегулирование заявленного аппарата, в отличие от известного, в котором подобное свойство отсутствует. При этом, благодаря саморегулированию, повышается надежность работы заявленного аппарата. На основании изложенного видно, что свойства, проявляемые фонарем в заявленном аппарате, существенно отличаются от свойств, присущим известным аппаратам.the upper cut 26 of the overflow pipe 23, the clarified solution will cease to be discharged through the nozzle 9 and will remain in the apparatus, diluting the suspension and gradually increasing the level of the solution. That is, the declared value of Δh ₂ allows you to maintain the required value of the concentration of the solid phase in the apparatus with permissible deviations that do not affect the efficiency of the work. It should also be noted that in the claimed apparatus, with an increase in the concentration of the solid phase in excess of the necessary, the density of the suspension in the apparatus increases and, consequently, the back pressure acting on the control device. As a result, even with the position of this device unchanged relative to the upper cut of the overflow pipe, the flow rate of the production suspension discharged from the apparatus will increase. Thus, self-regulation of the claimed apparatus is carried out, in contrast to the known one, in which such a property is absent. At the same time, due to self-regulation, the reliability of the claimed apparatus increases. Based on the foregoing, it can be seen that the properties exhibited by the flashlight in the claimed apparatus differ significantly from the properties inherent in known apparatuses.

Заявленный аппарат для кристаллизации растворов прошел испытания в качестве продукционного выпарного аппарата на выпарных батареях для концентрирования алюминатного раствора в условиях выделения кристаллического карбоната натрия. При этом согласно материальному балансу выпарной батареи, балансовая концентрация твердой фазы в данном аппарате составляла 40-50 г/л.The claimed apparatus for crystallization of solutions was tested as a production evaporator on evaporative batteries for concentrating an aluminate solution under conditions of crystalline sodium carbonate. Moreover, according to the material balance of the evaporator battery, the balance concentration of the solid phase in this apparatus was 40-50 g / l.

Проведенные испытания показали высокую эффективность заявленного аппарата. В ходе работы концентрация твердой фазы - кристаллического карбоната натрия в нем составляла 140-200 г/л, т.е. в 3-4 раза больше, чем может быть согласно материальному балансу. Благодаря этому средний размер кристаллов был 400-420 мкм, что в 2-2,5 раза больше, чем в случае применения известных аппаратов. В результате поддержания высокой концентрации твердой фазы в заявленном аппарате в нем отсутствовали инкрустации солью внутренних поверхностей, а также забивка трубок. Вследствие этого аппарат проработал без промывок 5 суток, тогда как известные аппараты способны работать без промывок только 20-24 часа из-за инкрустации внутренних поверхностей и забивки трубок солью, которую необходимо размывать водой с последующей ее упаркой. Кроме того, следует отметить высокую интенсивность теплообмена в аппарате и постоянство его коэффициента теплопередачи на всем протяжении межпромывочного периода работы, что является подтверждением отсутствия отложений соли в трубках. Отмеченные факты демонстрируют также высокую эксплуатационную надежность работы заявленного аппарата.The tests showed the high efficiency of the claimed apparatus. During the work, the concentration of the solid phase - crystalline sodium carbonate in it was 140-200 g / l, i.e. 3-4 times more than can be according to the material balance. Due to this, the average crystal size was 400-420 microns, which is 2-2.5 times larger than in the case of using known devices. As a result of maintaining a high concentration of the solid phase in the claimed apparatus, there were no incrustations of internal surfaces with salt, as well as clogging of the tubes. As a result, the apparatus worked without leaching for 5 days, while the known devices are able to work without leaching for only 20-24 hours due to inlay of the internal surfaces and clogging of the tubes with salt, which must be washed with water and then evaporated. In addition, it should be noted the high intensity of heat transfer in the apparatus and the constancy of its heat transfer coefficient throughout the inter-flushing period of operation, which is evidence of the absence of salt deposits in the tubes. The noted facts also demonstrate the high operational reliability of the claimed apparatus.

Claims

A solution crystallization apparatus comprising a separator with a riser pipe, a circulation pump, a downpipe and a pressure pipe forming a circulation circuit, a conical bottom container with three fittings for supplying and discharging the solution, one of which is designed to drain the clarified solution and determines the working level of the solution in apparatus, and the others are connected by pipelines, respectively, to the discharge and pressure pipes, as well as a fitting for supplying the initial solution to the apparatus and removing the production suspension from it, distinguishing I mean that the outlet fitting for the production suspension is installed in the bottom of the lantern with an overflow pipe in the cavity for supplying the suspension connected to the separator, and the upper section of the overflow pipe is placed below the mark of the outlet for the clarified solution on the tank and is equipped with a regulating device that overlaps the cross-section and into the supply pipe solution in a conical tank mounted hydrocyclone so that the supply branch pipe from the pressure pipe is connected to the inlet fitting of the hydrocyclone and it is placed regulating ar Matura, and the branch branch pipe is connected to the outlet of the clarified hydrocyclone solution outlet, while the upper section of the solution inlet pipe is placed on the axis of the cylindrical part in the cavity of the vessel below the mark of the outlet of the clarified solution from the vessel, and the discharge nozzle of the hydrocyclone is connected by a pipe to the down pipe, and the union a nozzle for draining the solution from the tank into the lowering pipe is located on the conical bottom.