Способ обезвоживания суспензий
СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ, включающий подачу суспензии на фильтровальную перегородку, нагрев перегородки с помощью теплоносителя, раздельный отвод обезвоженного осадка и фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезвоживания, на наружную поверхность перегородки подают перегретый пар в количестве, обеспечивающем градиент температуры, между ее наружной и внутренней поверхностями, равный 6-14°С. 11 LS W
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
4Ш В 01 D 37/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3533607/23-26 (22) 17.11.82 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) Г. С. Черкез, С. Н. Титков, О. Ф. Нагибин, А. Л. Сорокина, М. А. Гамилов, В. А. Кубасов и О. В. Новицкий (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт галургии (53) 66.065.52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 719668, кл. В 01 D 37/00, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР № 689697, кл. В 01 D 25/28, 1971 (прототип).
„„SU„„1165430 А (54) (57) СПОСОБ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ
СУСПЕНЗИЯ, включающий подачу суспензии на фильтровальную перегородку, нагрев перегородки с помощью теплоносител я, р аздельный отвод обезвоженного осадка и фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обезвоживания, на наружную поверхность перегородки подают перегретый пар в количестве, обеспечивающем градиент температуры, между ее наружной и внутренней поверхностями, равный 6 — 14 С.
1165430
45
Изобретение относится к способам обезвоживания суспензий, в частности к разделению суспензий с насыщенными водными растворами солей, и может быть использовано в химической промышленности в производстве хлористого калия.
Обезвоживание хлористого калия в центрифугах затруднено вследствие интенсивно происходящей закристаллизации отверстий сита ротора центрифуги, обусловленной вентиляционным эффектом, возникающим при вращении ротора и вызываюшим охлаждение наружной поверхности сит ротора.
Кроме того, кристаллизация солей способствует коррозии сит ротора.
Известен способ обезвоживания осадка на вакуум-фильтре, согласно которому слой осадка рыхлят, а теплоноситель (подогретый фильтрат или насыщенный солевой раствор) подают в зону рыхления (1).
Однако при этом происходит проникновение жидкого теплоносителя во внутренний слой осадка, что снижает вязкость жидкой фазы и способствует ее удалению из осадка.
Способ практически не предотвращает закристаллизацию отверстий фильтруюшей перегородки, так как передача тепла идет через слой осадка (теплоноситель во избежание размыва слоя осадка подается только на глубину не более 2/3 высоты осадка).
Кроме того, подача дополнительного количества жидкой фазы в зону фильтрования увеличивает нагрузку на фильтр по жидкой фазе и снижает его производительность.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ обезвоживания суспензий и предотвращения кристаллизации солей в зоне разделения путем подачи в нее теплоносителя при температуре, равной температуре кипения насышенного раствора при атмосферном давлении (2).
Недостатком известного способа являются значительные энергетические затраты на нагрев раствора до температуры кипения, а также повышение потерь КСI за счет растворения осадка в этом растворе. Введение при такои высокои температуре солевого раствора в центрифугу резко увеличивает коррозию ее ротора, а попадание его в оборотный целок флотационных фабрик приводит к дополнительным потерям КСI за счет растворения его из руды.
Кроме того, нагрев фильтруюшей перегородки до температуры кипения жидкой фазы в случае фильтрования водорастворимого КСI приводит к интенсивному растворению осадка и уменьшению выхода готовой продукции.
Цель изобретения — повышение степени обезвоживания суспензии.
Поставленная цель достигается тем, что при способе обезвоживания суспензий, включаюшем подачу суспензии на фильтровальную перегородку, нагрев перегородки с помошью теплоносителя, отвод обезвоженного осадка и фильтрата, на наружную поверхность перегородки подают перегретый пар в количестве, обеспечивающем градиент температуры между ее наружной и внутренней поверхностями, равный 6 — 14 С.
При таком способе подачи теплоносителя при обезвоживании суспензии с насыщенными водными растворами солей обеспечивается без дополнительного дорогостояшего переоборудования ротора необходимая степень нагрева внешней поверхности сита и полное устранение закристаллизации его отверстий. Подача пара на внешнюю поверхность фильтруюшего сита значительно более эффективна по сравнению с подачей пара внутри ротора, так как в последнем случае нагрев сита происходит путем передачи тепла через слой осадка толшиной 50 — 70 мм, что ведет к повышенному расходу пара, обуславливаюшему растворение части осадка и уменьшение выхода готового продукта.
Устранение закристаллизации отверстий сита при таком градиенте температур обусловлено не только подачей теплоносителя на внешнюю поверхность сита, но и использованием в качестве теплоносителя перегретого пара, конденсируюшегося на поверхности сита, что предотвращает кристаллизацию солей не только за счет обеспечения перепада температур, .но и частично промывкой внешней поверхности сита сконденсированной из пара водой.
При перепаде температур менее 6 С еше наблюдается закристаллизация, а при перепаде более 14 С закристаллизация отсутствует, но поддержание более высокого градиента ведет к дополнительному расходу пара, а также происходит частичное растворение осадка хлористого калия, что снижает выход готового продукта. Поскольку температура KCI, поступающего на обезвоживание, колеблется от 20 до 50 С, температура наружной поверхности сита изменяется от 26 до 64 С, т.е. она значительно ниже температуры кипения солевых растворов (-108 С).
На чертеже представлена схема подачи острого пара.
На схеме обозначены кожух 1 центри фуги, коллектор 2, зона 3 ситовой части барабана, ввод 4 воды для промывки осадка, ввод 5 суспензии, выпуск 6 осадка, выпуск 7 фильтрата и конденсата и выпуск 8 фугата.
Способ осуществляют следуюшим образом.
По магистральному паропроводу острый пар подают на коллектор 2 и вводят через кожух 1 в зону 3 ситовой части барабана центрифуги в направлении извне к внутренней поверхности барабана. Ост1165430
Продолжение табл. 2
1 2 3 4 5
6 7
7,9
520
160
2,5
11,3 поверхность
9,5
2,6.
520
200
20,1 сит
7,8
2,5
520
200
11.0
То же
7,9
2,12
520
180
10,0
8,1
520
190
15,0
1,75
8,1
520
210
15,0
520
8,0
1,75
210
16,0
Градиент т емпер ат уры 0
8,2
6,6
42,1
2,7
520
220
С подачей, 4,6
10,9
2,7
520
150 пара на
7,0
1,5
520
200
18 9 наружную
6,7
2,0
520
13,4
180 поверхность
520
250
6,5
1,9
27,3 сит
6,3
2,4
520
12.8
160
То же
6,5
2,2
520
210
23,9
520
6,4
2,3
215
23,3
200
520
6,3
1 ь7
21,0
6,3 Градиент температуры 10 С резкого повышения влажности осадка. С подачей пара в течение 8 ч смены центрифуга работала без промывки сит с высокими технологическими показателями.
55 Использование предлагаемого способа обезвоживания суспензий обеспечивает по сравнению с известными снижение влажности осадка и, как следствие, сокращение
Подача пара на наружную поверхность сит обеспечивает, помимо снижения влажности осадка, увеличение времени работы центрифуг без остановок на промывку в 4 раза.
Без подачи пара через 1,5-2 ч работы центрифугу необходимо было останавливать на промывку сит из-за сильной кристаллизации их поверхности и, как следствие, С подачей пара на наружную поверхность сит
1165430
400 т/ч; концентрация твердой фазы в суспензиях (отношение жидкого к твердому—
Ж:Т) 1,5 — 2,8; температура пара 250 С; расход пара до 50 кг/ч.
Результаты испытаний представлены в табл. 1 и 2.
При испытаниях обезвоживания кристаллизата КС1 определена величина градиента температуры, позволяющая вести процесс обезвоживания практически без закристаллизации отверстий сита. Как видно из табл. 1 это достигается при разнице температур
6 — 14 С.
Таблица 1
Разница температур внутри ротора и наружной поверхности сита, С
Состояние наружной поверхности сита
Расход пара, кг/т KCI
Влажность осадка, .
8,2
Закристаллизовано
7,8
7,6
30
Частично закристаллизовано
6,5
6,2
40
Слабо закристаллизовано
Кристаллизации нет
6,0
50
6,0
60
6,0
70
6,0
80
Т а б.л и ц а 2
Производительность по твердому, т/ч
Степень
Крутящий момент, %
Частота вращения ротора, об/мин
Величина тока на разжижения суспензии, Ж:Т электродвигателе, А
7 4 Без подачи
28,0
1,87
210
520
10,05 пара на
8,0 наружную
2,5
230
21,7
520
2,4
23,5
520
250 рый пар при соприкосновении с холодной поверхностью сита конденсируется, конденсат выводят из центрифуги вместе с фильтратом через выпуск 7. Расход пара регулируют по разнице температур суспензии, поступающей в центрифугу, и температуры внешней поверхности фильтрующего сита ротора, определяемой термопарой, установленной на сите.
Процесс фильтрования суспензии хлористого калия ведут в центрифуге при следующих условиях: частота вращения ротора 520 об/мин; нагрузка на центрифугу 10—
Влажность осадка, Примечание !
165430
Составитель В. Вилинская
Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корректор М. Самборская
Заказ 4261/10 Тираж 659 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 затрат на термическую сушку продукта и повышение качества удобрений; за счет сокращения расхода пара снижение энергетических затрат и сокращение количества воды, вводимой в процесс; исключение закристаллизации солей в отверстиях фильтрующей перегородки и уменьшение коррозий сетки и ротора,а также сокращение времени простоя оборудования на промывку ситовой части.
