SU581963A1

SU581963A1 - Method of crystallization of salts from saturated solutions

Info

Publication number: SU581963A1
Application number: SU7602325328A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Смолин; Геннадий Павлович Баранов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1297
Priority date: 1976-02-18
Filing date: 1976-02-18
Publication date: 1977-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к области химической технологии и может найти широкое применение при кристаллизапии солей из насыщенных растворов методом их адиабатного испарени с последующим использованием маточного раствора, получаемого после разделени суспензии, на стадии растворени руды или спека, т. е. в тех случа х, когда кристаллизационное оборудование работает в замкнутом пикле с растворителем.The invention relates to the field of chemical technology and can be widely used in the crystallization of salts from saturated solutions by the method of their adiabatic evaporation followed by the use of the mother liquor obtained after separating the suspension, at the stage of dissolving ore or sinter, i.e. the equipment operates in a closed pickle with a solvent.

Известен способ получени поваренной соли из загр зненного сырь (например, из галитовых отходов) с растворением сырь в циркулирующем маточнике с получением гор чего насыщенного раствора, осветлением и выделением из него кристаллической соли в вакуум-кристаллизационной установке, в которой регенеративный подогрев циркулирующего раствора осуществл етс в конденсаторах смещени 1.A known method for producing salt from contaminated raw materials (for example, from halite wastes) dissolves the raw material in the circulating mother liquor to produce a hot saturated solution, clarifies and separates the crystalline salt from it in a vacuum crystallization plant in which the regenerative heating of the circulating solution is carried out displacement capacitors 1.

Кристаллизаци солей в вакуум-кристаллизационных установках по известному способу с использованием маточного раствора на стадии растворени обеспечени за счет подвода тепловой энергии к маточному раствору перед стадией растворени или на этой стадии и отвода затраченной энергии на последних стади х кристаллизации путем конденсации вторичного пара хладагентом. Известен также способ кристаллизации солеи из насыщенных растворов, по которому регенераци затрачиваемой тепловой энергии в цел х снижени ее расхода осуществл етс путем ступенчатого подогрева маточного раствора в многокорпусных кристаллизационных установках при прохождении его через конденсаторы (поверхностные или смешени ) от низкотемпературных ступеней к высокотемпературным за счет конденсацииCrystallization of salts in vacuum crystallization plants according to a known method using mother liquor at the dissolution stage is provided by supplying thermal energy to the mother liquor at the dissolution stage or at this stage and dissipating the spent energy at the last crystallization stages by condensing the secondary vapor with a refrigerant. There is also known a method of crystallization of the salt from saturated solutions, according to which the regeneration of the spent thermal energy in order to reduce its consumption is carried out by stepwise heating of the mother liquor in multihard crystallization plants when passing it through condensers (surface or mixing) from low-temperature to high-temperature stages due to condensation

вторичного пара от самоиспар ющегос в кристаллизаторах раствора. Гор чий насыщенный раствор, поступающий со стадии растворени , самоиспар етс при переходе от ступени к ступени за счет постепенного снижепн давлени в корпусах установки. Необходимое разрежение в системе создаетс и поддерживаетс вакуумным устройством. При этом в св зи со снижением зшрзгости пара над раствором при адиабатном самоиспареНИИ его, а также в св зи с необходимостью обеспечени сил процессов тепломассообмена в конденсаторах и из-за потерь различного рода может быть осуществлена лищь частична регенераци тепла от самоиспар ющегос раствора 2.secondary steam from a solution self-evaporating in the molds. The hot saturated solution coming from the dissolution stage self-evaporates during the transition from stage to stage due to the gradual lowering of pressure in the installation housings. The necessary vacuum in the system is created and maintained by a vacuum device. At the same time, due to the decrease in steam vapor above the solution during its adiabatic self-dissolution, and also due to the need to ensure the forces of heat and mass transfer processes in condensers and due to losses of various kinds, heat can be generated from the self-evaporating solution 2.

Степень регенерации во многом зависит от числа корпусов в установке, которое ограничиваетс условием обеспечени оптимального соотношени энергозатрат и капиталовложений .The degree of regeneration largely depends on the number of enclosures in the installation, which is limited by the condition of ensuring the optimal ratio of energy consumption and capital investment.

Таким образом, работа существующих кристаллизационных установок адиабатного испарени , маточный раствор которых используетс после разделени суспензии на стадии растворени , неизбежно св зана с необходимостью посто нного подвода тепла на проведение процесса и расходом хладагента на отвод затраченной тепловой энергии из системы , а сокращение энергетических затрат достигаетс вводом дополнительных регенеративных ступеней кристаллизации и аппаратуры дл конденсации вторичного пара с соответствз-ющим увеличением капиталовложений на оборудование.Thus, the operation of the existing crystallization units of adiabatic evaporation, the mother liquor of which is used after the separation of the suspension at the dissolution stage, is inevitably connected with the need for constant heat supply for the process and refrigerant consumption for the withdrawal of spent thermal energy from the system, while reducing energy costs is achieved by inputting additional regenerative crystallization steps and apparatus for condensing secondary steam with a corresponding increase in capital investment on the equipment.

Недостатком этого способа вл етс сложна схема производства, большие затраты тепловой энергии и расхода хладагента, а также высока стоимость получаемого кристаллического продукта.The disadvantage of this method is the complex production scheme, the high costs of thermal energy and refrigerant consumption, as well as the high cost of the resulting crystalline product.

Целью изобретени вл етс снижение энергетических затрат и расхода хладагента.The aim of the invention is to reduce energy costs and coolant consumption.

Дл этого по предлагаемому способу кристаллизации солей из насыщенных растворов вторичный пар конденсируют путем сжати струей маточного раствора при непосредственном их контакте.For this, according to the proposed method for the crystallization of salts from saturated solutions, the secondary steam is condensed by squeezing the mother liquor with their direct contact.

Процесс конденсации вторичного пара, полученного при адиабатном самоиспарении раствора, подаваемого в кристаллизатор из растворител , с одновременным нагревом оборотного маточпого раствора, полученным после разделени суспензии, в данном случае обеспечиваетс путем сжати вторичного пара до давлени упругости паров над раствором перед его самоиспарением в кристаллизаторе .The process of condensation of the secondary steam obtained by adiabatic self-evaporation of the solution supplied to the crystallizer from the solvent, with simultaneous heating of the recycled mother liquor obtained after separating the suspension, in this case is accomplished by compressing the secondary vapor to the pressure of vapor pressure above the solution before its self-evaporation in the crystallizer.

На чертеже изображена перспективна схема реализации предлагаемого способа.The drawing shows a promising scheme for the implementation of the proposed method.

Схема включает растворитель 1, узел 2 отделени нерастворимых примесей, самоиспарительный кристаллизатор 3, центрифугу 4, сборник 5 маточного раствора, центробежный насос 6 и струйный насос-компрессор 7.The scheme includes a solvent 1, an insoluble impurities separation unit 2, a self-evaporating crystallizer 3, a centrifuge 4, a mother liquor collector 5, a centrifugal pump 6, and a jet pump-compressor 7.

Предлагаемый способ осуществл етс следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Гор чий насыщенный раствор из растворител 1 после отделени в узле 2 нерастворимых примесей, если они имеютс , поступает в самоиспарительный кристаллизатор 3, в котором поддерживают давление ниже упругости пара над поступающим в кристаллизатор раствором при данной температуре. В св зи с тем, что поступающий раствор вл етс перегретым по отнощению к давлению в кристаллизаторе , он вскипает и при его самоиспарении образуетс пересыщение, как за счет охлаждени , так и за счет частичного удалени растворител в виде вторичного пара. За счет пересыщени раствора происходит рост кристаллов, имеющихс в кристаллизаторе, и образование новых кристаллических зародыщей . Суспензи отводитс в центрифугу 4 на разделение. После центрифуги получают готовый кристаллический продукт, а маточный раствор поступает в бак - сборник 5. Из сборника маточный раствор насосом 6 подаетс в струйный насос-компрессор 7, в котором происходит сжатие отсасываемого из кристаллизатора вторичного пара за счет энергии струи маточного раствора с одновременной конденсацией этого пара. В процессе сжати компенсируетс снижение упругости пара над поступающим в кристаллизатор раствором , которое произошло за счет его адиабатного расщирени при испарении, а также потери давлени в паропроводе, и создаетс некотора полезна разность температур дл осуществлени процесса конденсации. Неконденсирующиес газы, вход щие в систему за счет подсосов и отсасываемые из системы вместе с вторичным паром, транспортируют уже подогретым раствором растворитель, где они всплывают на поверхность раствора и удал ютс через сдувку. При этом необходимое разр жение в кристаллизаторе обеспечиваетс без дополнительного устройства дл создани вакуума. В результате конденсации сжимаемого вторичного пара маточный раствор возвращаетс на температурный уровень раствора, поступающего из растворител в кристаллизатор.The hot saturated solution from solvent 1, after separating insoluble impurities in node 2, if any, enters a self-vaporizing crystallizer 3, in which the pressure is maintained below the vapor pressure of the solution entering the crystallizer at a given temperature. Due to the fact that the incoming solution is superheated relative to the pressure in the crystallizer, it boils and when it self-evaporates, supersaturation is formed both by cooling and by partial removal of the solvent in the form of secondary vapor. Due to the supersaturation of the solution, the crystals present in the crystallizer grow and new crystalline nuclei form. The suspension is withdrawn to the centrifuge 4 for separation. After the centrifuge, the finished crystalline product is obtained, and the mother liquor enters the collection tank 5. From the collection, the mother liquor is pumped by pump 6 to a jet pump-compressor 7, in which secondary vapor is sucked from the crystallizer by means of the energy of the jet of condensation couple. The compression process compensates for the decrease in vapor pressure over the solution entering the mold, which is due to its adiabatic expansion during evaporation, as well as the pressure loss in the steam line, and creates some useful temperature difference for the condensation process. The non-condensable gases, which enter the system through suction and are sucked out of the system along with the secondary vapor, are transported with the preheated solution to the solvent, where they float to the surface of the solution and are removed through a blow. In this case, the necessary discharge in the crystallizer is provided without an additional device for creating a vacuum. As a result of condensation of the compressible secondary vapor, the mother liquor returns to the temperature level of the solution coming from the solvent into the crystallizer.

Таким образом, процессы растворени и кристаллизации вещества осуществл ют за счет незначительного расхода энергии на сжатие вторичного пара без дополнительных затрат тепла на подогрев раствора и расхода хладагента. Энерги , затраченна на валу насоса , превращаетс в тепловую. Отвод тепла из замкнутой системы обеспечитс за счет потерь в окружающую среду.Thus, the processes of dissolution and crystallization of a substance are carried out at the expense of an insignificant consumption of energy for the compression of the secondary steam without additional heat consumption for heating the solution and the consumption of the refrigerant. The energy expended on the pump shaft is converted into heat. Heat removal from a closed system is ensured due to losses to the environment.

Технико-экономическое сравнение по укрупненным показател м предлагаемого способа получени солей с прин той за прототип схемой показывает значительные преимущества предложенного способа.The technical and economic comparison of the enlarged indicators of the proposed method of obtaining salts with the scheme adopted as a prototype shows the significant advantages of the proposed method.

Claims

1. USSR author's certificate No. 317616, cl. From 01D 9/02, 1969.

2. The patent of France No. 2215255, cl. In school 9/02, 1974.

five

S