Способ выпаривания накипеобразующих растворов

 

СПОСОБ ВЫПАРИВАНИЯ НАКИПЕОБРАЗУЮЩИХ РАСТВОРОВ, включаюш ,ий многостадийное выпаривание раствора , перегрев его острым паром до температуры кристаллизации накипеобразуюших компонентов, выделение их из раствора кристаллизацией и сепарацией, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем уменьшения расхода греющего пара, перегрев раствора осуществляют перед стадией выпаривания, имеющей концентрацию раствора больше значения равновесной концентрации по накипеобразующему компоненту, взятой по температуре греющей поверхности. сл САЭ О ОО СД СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН зав В 01 D 1/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/"

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3499486/23-26 (22) 13. 10. 82 (46) 23. 12.84. Бюл ¹ 47 (72) Н. Н. Сидоров, N А. Булатов, А. М. Кутепов, А. П. Шиналь, Э. Д. Кибрик и Л. И. Коршунов (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт химического машиностроения (53) 66.048.541 (088.8) (56) . Патент США ¹ 3476655, кл. 203-7, 1969.

2. Перцев Л. П. Трубчатые выпарные аппараты для кристаллизующихся растворов.

М., 1982, с. 74.

3. Андреева А. А. Установки Розенблада и Рамена для упаривания сульфитного щелока. М., 1962, с. 20.,.80„„1130359 А (54) (57) СПОСОБ ВЫПАРИВАНИЯ 11АКИПЕОБРАЗУЮЩИХ РАСТВОРОВ, включающий многостадийное выпаривание раствора, перегрев его острым паром до температуры кристаллизации накипеобразующих компонентов, выделение их из раствора кристаллизацией и сепарацией, отличаюшийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса путем уменьшения расхода греющего пара, перегрев раствора осуществляют перед стадией выпаривания, имеющей концентрацию раствора больше значения равновесной концентрации по накипеобразующему компоненту, взятой по температуре греющей поверхности.

1130359

Изобретение относится к способам термической обработки накипеобразующих растворов, например, содержащих соли с обратной растворимостью.

Известен способ выпаривания растворов, включающий предварительный подогрев раствора до температуры кристаллизации накипеобразующих компонентов, вывод твердой фазы путем сепарации и многоступенчатое упаривание раствора (1).

Недостаток этого способа состоит в том, что нагрев раствора, кристаллизация и сепарация осуществляются глухим паром (через стенку, что не исключает образования накипи на греющих поверхностях).

Известен способ многократного выпаривания кристаллизующихся растворов, при котором в контуре выпарных аппаратов поддерживается взвесь кристаллов затравки, часть вновь образующихся кристаллов выводится между стадиями выпаривания (2).

Данный способ позволяет снизить процесс накипеобразования на стенках аппарата, однако температура раствора, циркулирующего в аппарате, ниже, чем на теплообменной поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ выпаривания накипеобразующих растворов, включающий многостадийное выпаривание раствора, перегрев его острым паром до температуры кристаллизации накипеобразующих компонентов, выделение их из раствора кристаллизацией и сепарацией (3) .

Недостатком известного способа является значительный расход греющего пара на нагрев раствора (ввиду низкой температуры, раствора, поступающего на упаривание), а также разбавление выпариваемого раствора в результате конденсации греющего пара.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса путем уменьшения расхода греющего пара.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выпаривания накипеобразующих растворов, включающему многостадийное выпаривание раствора, перегрев его острым паром до температуры кристаллизации накипеобразующих компонентов, выделение их из раствора кристаллизацией и сепарацией, перегрев раствора осуществляется перед стадией выпаривания, имеющей концентрацию раствора больше значения равновесной концентрации по накипеобразующему компоненту, взятой по температуре греющей поверхности.

На фиг. 1 и 2 представлены графики кон центрации накипеобразующего компонента

50 позволяет сократить затраты греющего пара путем снижения разности температур, а также избежать разбавления раствора за счет самоиспарения в последующем выпарном аппарате. (фиг. 2 — распределение концентраций сульфата кальция по корпусам), где Ср— равновесная концентрация накипеобразующего компонента, взятая при температуре

Тг- греющей поверхности íà i — и стадии упаривания (кривая 2); CT — концентрация накипеобразователя в растворе Ст;, упариваемом на i — и стадии по существующему способу (кривая 1); Ск — концентрация накипеобразующего компонента в растворе

Ст;, упариваемом íà i — и стадии по предлагаемому способу (кривая 3).

Из графиков, изображенных на фиг. 2, видно, что в процессе упаривания раствор концентрируется и изменяется взаимное расположение кривых.

При осуществлении предлагаемого способа выпаривания, включающего многостадийное выпаривание раствора, перед второй стадией выпаривания, на которой образуется раствор, перенасыщенный по накипеобра 0 зующему компоненту (Ст ) Ср, ), осуществляют дополнительный подогрев перерабатываемого раствора до температуры Т у (т.О фиг. 1), при которой раствор выдерживают в течение определенного времени, не 5 обходимого для сйятия пересыщения. При этом температуру выбирают таким образом, чтобы снимаемое пересыщение раствора (отрезок ОС на фиг. 1) было бы не меньше величины пересыщения (отрезок f f), возникающего на последней стадии п при упа30 ривании по известному способу. Тем самым исключается образование накипи на последующих стадиях упаривания, так как раствор при дальнейшем концентрировании не достигает насыщенного состояния.

Затем образовавшиеся кристаллы (твердую фазу) отделяют от раствора в поле центробежных сил (например, с помощью гидроциклона) и подают на следующую (в данном случае, на вторую) стадию упаривания (Тг,( (Тр, ) . Осуществление сепарации твердой

40 фазы в поле центробежных сил с целью отделения кристаллов накипеобразующих веществ от раствора значительно сокращает время, затрачиваемое на проведение процесса в целом.

Аналогично происходит снижение содер45 жания накипеобразующих веществ в растворах при промежуточном умягчении для противоточного многостадийного упаривания, и исключается образование накипи.

Использование предлагаемого способа

1130359

0сх.

Составитель Е. Сотникова

Техред И. Верес Корректор Н. Король

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папи

Заказ 9110/1Π— ()- — l — Зла С7-(Уез термического умяечения) — — — g — Юля С 5зягпои при температуре Т,/

-- - — 5 — Юля С„

- (- — Ф вЂ” &я С т (с термическом умягчеиием)

Фие. 2