SU1011148A1 - Аппарат дл кристаллизации из растворов - Google Patents

Description

. х Изобретение относитс  к аппаратам .дл  кристаллизации хлористого кали  при охлаждении гор чих растворов в процессе переработки сильвинитов методом растворени  и кристаллизации с получением обеспыленных калийных удобрений улучшенного гранулометрического состава. . Известен аппарат дл  кристаллизации из растворов, включающий вертикальный корпус, состо щий из, верхней цилиндрической и нижней конической частей, спиральное теплообменное устройство, приспособление дл  пода-, чи раствора и вывода кристаллов С 1 Однако известное устройст ха- г рактеризуетс  недостаточно высокой эффективностью -процесса вследствие отсутстви  благопри тных условий дл  гидроклассификации, ; а также получением неоднородных по крупности кристаллов. Цель изобретени  - повышение эффективности процесса за .счет улучшени  условий гидроклассификации, получение крупного и однородного про дукта. ,,.--. Поставленна  цель достигаетс  тем |Что в известном аппарате дл  кристал |лизаций из растворов, включающем вер тикальный корпус, состо щий из верхней цилиндрической и нижней конической частей, спиральное теплообменное устройство, приспособление дл  подач раствора и вывода кристаллов, спирали теплообменного устройства расположены по высоте конической части корпуса и поочередно снабжены патрубками дл  подвода теплоносител  и хладоносител  Кроме того, теплообменное устройст во выполнено в виде плоских спиралей Архимеда. На чертеже представлена схема пред лагаемого кристаллизатора. Кристаллизатор имеет верхнюю цилиндрическую часть дл  самоиспарени  воды из раствора под вакуумом и нижнюю коническую часть дл  укруплени  и классификации кристаллизата. В конической части аппарата установлены две серии спирального теплообменного устройства, в одну из которых 1 подаетс  хладагент, имеющий температуру на ниже охлаждаемого раствора, а в другую серию теплообменников 2 подаетс  теплоноситель, имеющий температуру на выше охлаждаемого раствора. При этом охлаждающие и нагревающие теплообменники чередуютс  . по высоте аппарата. Теплообменники имеют форму спирали Архимеда. Приспособление 3 в нижней части конической части служит дл  подачи исходного раствора, штуцер 4 в цилиндрической части аппарата.- дл  вывода маточного щелока. Кристаллы, не содержащие пылевых фракций, вывод тс  через приi способление 5. Испаренна  вода вь1водитс  через штуцер 6 На крышке аппарата . , V Работает установка следующим обра-, зом. -/ гГор чий осветленный раствор,содержащий хлориды кали  и натри , по- . даетс  в нижнюю часть кристаллизатора . Охлаждение раствора осуществл етс  путем самоиспарени  воды под вакуумом или за счет поверхностного теплообмена. Возможно одновременное применение указанных способов. Если охлаждение осуществл етс  только за счет самоиспарени  воды над вакуумом, то теплообменники аппаратд подают теплоноситель и хладагент, имеющие градиент температур в по отношению к раствору,с целью создани  градиента температур в холодных и гор чих зонах. В случае охлаждени  раствора за счет поверхностного теплообмена в теплообменники холодной зоны подают хладаген-т с минимальной температурой с целью создать не только холодную зону , но и отвести максимально возможное количество тепла. В теплообменники гор чей зоны подают теплоносиТель , имеющий температуру на 2-20°С вьше средней температуры охлаждаемого раствора, с целью создать некоторое увеличение температуры раствора, необходимое дл  растворени  кристаллов мелких классов. В результате охлаждени  тем или иным из указанных способов хлористый Калий выпадает в твердую фазу. В св зи с тем, что аппарат имеет форму конуса , происходит классификаци  суспензированного КСС. Образовавшиес  кристаллы увлекаютс  восход щим потоком жидкой фазы. рм этом в районе гор чих спиралей происходит нагревание суспензии, ведущее к растворению мелких классов и снижению количества центров кристаллизации. Более крупные кристаллы, попада  в зону охлаждени  и  вл  сь центрами кристаллизации , увеличиваютс  в размерах. Таким

310

образом, проход  последовательно зоны нагревани  и охлаждени  кристаллы КС8 увеличиваютс  до размеров, когда восход щий поток не может их транспортировать вверх и начинают постепенно осаждатьс  на /JHO аппарата. При этом, наход сь в противотоке с,поднимающимс  потоком жидкой фазы, они  вл ютс  центрами кристаллизации. По мере укрупнени  кристаллов до заданных размеров они осаждаютс  -вниз и вывод тс  из процесса. При многоступенчатой кристаллизации осветленный слив из аппё)ата поступает на следующую ступень. Таким образом, за счет многократного нагревани  и охлаждени  раствора при прохождении его через различные температурные зоИЫ конической части аппарата удаетс  получить кристаллы необходимой крупности без принудительной циркул ции только за счет указанного приема.

В св зи с тем, что на охлаждающих трубках происходит кристаллизаци . КСЕ и налипание образующихс  кристаллов на поверхность охлаждающих трубой , каждые мин холодные и гор чие зоны мен ют местами. Т.е. в трубки, в которые ранее подавалс  теплоноситель, подают хладагент и наоборот. При этом за счет нагревани  бывшей холодной зоны и термического расширени  трубок происходит раст|эескивание и разрушение корки кристаллизата.Поверхность трубок очищаетс . Кристаллы,попада  в суспензию доращиваютс  до заданных размеров , осаждаютс  на дно аппарата и вывод тс  из проце,сса.

Спиральные теплообменники  вл ютс рассекател ми дл  движущихс  потоков и способствуют более равномерному распределению и перемешиванию твердых -и жидких фаз в объеме кристаллизатора .

Из 113 кг раствора, имеющего состав , Д:КСе 13, NaCe 15,00; MgCEo НлО б7,62, при охлаждении его 7 от 50 до получено 1,63 кг . . 4

сталлизата, содержащего 99,0 КС6 со следующим гранулометрическим составом:

При охлаждении 119 кг раствора, имеющего состав, %:.КС€ Т8,7; NaCP 15, MgGe20,2it; HgO 65.,95, от 95 ДО получено 10,3 кг кристаллизата , содержащего 97,1 КС8 со следующим гранулометрическим составом:

Градиент температур в зонах наход щихс  в непосредственной близости от спиралей по отношению к средней температуре охлаждаемого раствора, составл ет .. .

Аппарат предлагаемой конструкции позвол ет относительно просто полу чить кристаллизат, не содержащий мелких фракций, и избежать эксплуатационных расходов, св занных с расходом электроэнергии на создание циркул ционных потоков, За счет Ликвида ции ретура возрастает производительность аппарата.

ffpucmo/iflujom

Claims (2)

1. АППАРАТ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ ИЗ .РАСТВОРОВ, включающий вертикальный корпус, состоящий из верхней цилиндрической и нижней конической _: частей, спиральное теплообменное устройство приспособление для подачи раствора и вывода кристаллов, о т ли чающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет улучшения условий гидроклассификации, получения крепкого й однородного продукта, спирали теплообменного устройства расположены по высоте конической части корпуса и поочередно снабжены патрубками для подвода теплоносителя и.хладоносителя. ... .

2. Аппарат по π. 1, о т л и ч а ю · щ и й с я тем, что теплообменное устройство выполнено в виде плоских спиралей Архимеда.

S (Л а

1011