SU1723035A1 - Способ получени крупнокристаллической поваренной соли - Google Patents

Abstract

Использование: в сол ной промышленности дл  производства хлорида натри . Сущность изобретени : способ включает циркул цию рассола по замкнутому контуру , и последовательно проход щего операции очистки, подогрева рассола, испарени  под вакуумом, образовани  зародышей кристаллов , роста кристаллов во взвешенном слое при повышенной температуре, отвода маточника, температуру нижней части взвешенного сло  поддерживают в диапазоне 30-40°С, а верхней части - 70-80°С, при этом скорость подачи рассола в нижнюю часть взвешенного сло  поддерживают 0,05-0,07 м/с, а в верхнюю - 0,01-0,02 м/с. 1 ил., 6 табл.

Description

Изобретение относитс  к способам получени  крупнокристаллической поваренной соли и может быть использовано в сол ной промышленности дл  производства хлорида натри .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ получени  крупнокристаллической соли в вакуум-кристаллизаторе со взвешенным слоем, согласно которому гор чий раствор, циркулирующий по замкнутому контуру, последовательно проходит следующие операции: подогрев, испарение под вакуумом , образование зародышей кристаллов, рост кристаллов во взвешенном слое, отвод маточника. По этому способу можно получить кристаллы соли размером 0.8-1,2 мм, причем образующиес  кристаллы по форме близки к кубической. Качество этой соли соответствует сорту Экстра.

Недостатком данного способа  вл етс  образование большого числа зародышей

вследствие быстрого испарени  раствора из поверхностного сло , что приводит к росту не отдельных крупных кристаллов, а их агломератов , состо щих из мелких кристаллов , а также отдельных кристаллов небольшого размера, ухудшающих товарный продукт.

Целью изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса кристаллизации и повышение качества поваренной соли за счет увеличени  количества частиц соли с размером более 1,0 мм.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу получени  крупнокристаллической поваренной соли, включающему циркул цию рассола по замкнутому контуру, последовательно проход щего операции очистки, подогрева рассола, испарени  под вакуумом, образовани  зародышей кристаллов, роста кристаллов во взвешенном слое при повышенной температуре , отвода маточника, температуру

Ј

Ч

к со

О СО (Л

нижней части взвешенного сло  поддерживают в диапазоне 30-40°С, а верхней части - 70-80°С, при этом скорость подачи рассола в нижнюю часть взвешенного сло  поддерживают 0,05-0,07 м/с, а в верхнюю часть -0,01-0,02 м/с.

На чертеже изображено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа.

Исходный и очищенный рассол, подогретый в теплообменнике до 95-105°С, пропускаетс  через вихревой парогенератор 1. При этом происходит испарение части воды , рассол переводитс  в метастабильное состо ние и охлаждаетс  на 5-10°С. Далее по внутренней трубе 2 рассол поступает в нижнюю часть кристаллорастител  3, снабженного рубашкой 4, по которой протекает хладоноситель. В зависимости от его температуры рассол можно охлаждать до 20-60°С. В этот момент в нижней части идет как рост кристаллов, наход щихс  в ней, так и образование новых. Более т желые опускаютс  на дно и вывод тс , а мелкие, не успевшие накопить массу, вынос тс  в верхнюю часть аппарата, котора  имеет также рубашку 5 с пр.екающим теплоносителем. Поэтому раствор в верхней части подогреваетс  и выводитс  из аппарата. Требуема  температура рассола в верхней части поддерживаетс  теплоносителем, имеющим температуру 60-90°С. В конкретном случае охлаждение производилось охлажденным раствором хлористого натри  с температурой 3-27°С, а в верхней части - паром с температурой 120°С.

Температура нижней части взвешенного сло  30-40°С обусловлена тем, что при ней обеспечиваетс  более быстрое выделение кристаллов поваренной соли и, следовательно , увеличиваетс  их масса. Так при t 100°С концентраци  поваренной соли составл ет 28,25%, а при 30-40°С - 26,5%. Поэтому при понижении температуры рассола из него выдел етс  поваренна  соль. Она выдел етс  первоначально в виде зародышей , а при наличии зародышей дальнейша  кристаллизаци  происходит уже на их поверхности. При температуре более 40°С снижаетс  количество выдел емой твердой фазы, а при температурах менее 30°С увеличиваютс  затраты энергии на последующий нагрев рассола.

Температура верхней части взвешенного сло  70-80°С обусловлена необходимостью растворени  мелких частиц соли (зародышей), подн тых потоком в верхнюю часть. Это позвол ет при последующем цикле уменьшить количество зародышей, поступающих в нижнюю часть взвешенного сло , а также потери соли с маточником.

При меньшей температуре не все мелкие частицы раствор ютс , а при большой температуре увеличиваютс . Скорость движени  рассола в нижней части взвешенного

сло  определ етс  необходимостью выноса мелких частиц. При меньших скорост х в нижней части увеличиваетс  количество мелких частиц, а при больших выноситс  больша  часть частиц соли.

0 Скорость движени  рассола в верхней части обусловлена временем, необходимым дл  растворени  выносимых мелких частиц. При большей скорости мелкие частицы не успевают растворитьс  или требуют увели5 чени  размеров аппарата, а при меньших увеличиваетс  количество мелких частиц в готовом продукте.

Пример. Способ получени  крупнокристаллической поваренной соли в лабора0 торных услови х осуществл ли следующим образом. Очищенный от катионов кальци ,

2+

магни  и сульфатов до концентрации Са 0,01 %; Мд2+ 0,005%; S0% 0,1%. исходный раствор нагревали в теплообменнике

5 до 95-105°С и пропускали через вихревой парогенератор. В результате испарени  части воды раствор концентрировалс , т.е; создавалось метастабильное состо ние. В таком виде раствор (рассол) поступал в ниж0 нюю часть кристаллорастител , снабженного в нижней части холодильником, а в верхней-нагревателем. При снижении температуры из раствора начинала кристаллизоватьс  поваренна  соль на

5 образовавшихс  ранее зародышах взвешенного сло . По достижении размера 1-2 мм частицы опускались вниз аппарата и выводились . Зародыш и мелкие частицы выносились потоком в верхнюю часть аппарата и

0 в результате увеличени  температуры рассола частицы раствор лись.

Из аппарата выведенный рассол смешивалс  с частью исходного и поступал в теплообменник на подогрев, т.е. установка

5 работала в замкнутом режиме. Дл  поддержани  требуемого качества соли часть рассола (маточник) выводили из цикла получени  соли.

Результаты опытов получени  поваренной соли при различных режимах обработки

0 приведены в табл. 1 и 2. Врем  нахождени  рассола в кристаллорастителе во всех опытах было одинаково. Общий расход исходного рассола составл л 3 л/ч.

Результаты табл. 1 показывают, что с понижением температуры насыщенного

5 раствора количество выделившейс  соли возрастает. Однако при последующем нагреве раствора затраты энергии на его до- грев также возрастают.

В табл. 3 и 4 приведены результаты исследований по вли нию скорости движени  потока рассола на количество мелких частиц в готовом продукте, % (за мелкие частицы принимались частицы со средним диаметром менее 1 мм), и маточнике (г).

Дл  сравнени  предлагаемого способа с прототипом были проведены эксперименты в одинаковых услови х, при которых расход рассола составл л 3 л/ч.Сравнительна  характеристика готового продукта по пред- латаемому и известному способам представлена в табл.5.

Результаты табл. 1-5 показывают, что по предлагаемому способу качество поваренной соли выше (количество мелких частиц в готовом продукте 7% против 20% по прототипу ). Кроме того, общее количество соли при одних и тех же энергетических затратах больше на 13%. Это осуществл етс  в результате использовани  дл  кристаллиза- ции не только выпаривани  воды из рассола, но и в результате снижени  растворимости .

В табл. 6 отражено вли ние параметров на интенсификацию процесса (количество) и качество поваренной соли (размер частиц более 1,0 мм).

Таким образом, при использовании предлагаемого способа интенсифицируетс  процесс кристаллизации и повышаетс  качество поваренной соли.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  крупнокристаллической поваренной соли, включающий циркул цию рассола по замкнутому контуру, последовательно проход щего операции очистки, подогрева рассола, испарени  под вакуумом, образовани  зародышей кристаллов , роста кристаллов во взвешеннрм слое при повышенной температуре, отвода маточника, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса кристаллизации и повышени  качества поваренной соли за счет увеличени  количества частиц соли с размером более 1,0 мм, температуру нижней части взвешенного сло  поддерживают в диапазоне 30-40°С, а верхней части 70-80°С, при этом скорость подачи рассола в нижнюю часть взвешенного сло  поддерживают 0,05-0,07, а в верхнюю часть - 0,01-0,02 м/с.

   Зависимость количества выделенной соли ( г) от температуры нижней части взвешенного сло  (°С) и затраты энергии (Вт) на последующий нагрев рассола в верхней части

   Таблица1

   Зависимость количества соли в маточнике (г/л) от температуры верхней части взвешенного

   сло  (°С).

   Количество мелких частиц в готовом продукте,(%), при различной скорости потока в нижней части взвешенного сло .

   Примечание. Температура рассола в нижней части взвешенного сло  поддерживалась равной 35°С.

   Количество поваренной соли в маточнике (г) при различной скорости потока рассола в верхней части взвешенного сло .

   Примечание. Температура рассола в верхней части взвешенного сло  поддерживалась равной 75°С.

   Таблица2

   ТаблицаЗ

   Таблица4

   Примечание. Количество маточника от общего обьема рассола составл ло 10%. Химический состав соли в обоих случа х был одинаков.

   Таблицаб

   Т а б л и ц а 5