Способ концентрирования водных растворов
Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам концентрирова1 ия водных растворов , и может использовано для обесголивания стоков предприятий черной металлургии. Цель изобретения - уменьшение потерь пресной воды и снижение энергозатрат. Способ концентрирования водных растворов предусматривает проведение кристаллизации в две стадии, на первой из которых после отделения кристаллов производят их промывку исходным раствором, а затем пресной водой. На второй стадии прокывку отделенных кристаллов осуществляют концентратом, полученньм на первой стадии, а затем производят отмывку кристаллов льда пресной водой . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК з" » И99615 дН,1 F 25 С 1/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ. «) EQ с ) (=
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3009397/31-13 (22) 28.11.80 (46) 30.05.88. Бюл. N - 20 (71) Ленинградский технологический институт холодильной промышленности (72) В.Н.Филаткин, В.Т.Плотников.
А.Г.Федотов, В.А.Плаксин, Г.В.Курилов, С.И.Пыжов, Ю.Н.Резников, A.Т.Балабанова, В.М.Корнев, В.H.Èðõà, И.В.Каленский и С.С.Куруленко (53) 621.565,9 (088.8) (56) Патент США 9 3762177,кл,62-123, 1973. (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ ВОДНЫХ
РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к холодильной технике, в частности к способам концентрирования водных растворов, и может быть использовано для обессоливания стоков предприятий черной металлургии, Цель изобретения уменьшение потерь пресной воды и снижение энергозатрат. Способ концентрирования водных растворов предусматривает проведение кристаллизации в две стадии, на первой из которых после отделения кристаллов производят их промывку исходным раствором, а затем пресной водой, На второй стадии промывку отделенных кристаллов осущестBëÿêò концентратом, полученным на первой стадии, а затем производят отмывку кристаллов льда пресной водой. 1 ил.
3399<7 ° 5 поступаютора 5, хланаправляется и 31 связи, отностей вои поступает и 34 соотлов
СIУПЕНИ, > 7 и сжи . > к )тором и
Р <1 с т 13 (3 Р <3
Л .: 3
Изобретение относится к концентрированию водньгх растворов солей и !о-жет быть использовано для об. c(io IHBH
HHJf ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОП> B CT ности стоков предприятий черной металлургии, а также исполь30Bcно В
Д Р У 1 и х o T P G c Ef ß 7(н л 17 О Д н О l О х О t R f t c T P B.
Целью изобретения явня;тся умень"
ЩЕН1EЕ ПОТ СРЬ IP C HOI 13 ОДЬ! «i С НИж(НИ(3 «Q знер-oçàòðàò, 1«эа чертеже) изоб)раже>>л схема у(тя-новки дгя осу«цествлепия >(редллгHBMOJ сг(особа.
Способ концентрировл,г«fi cостоит в i 5
ТОМ, ЧТО ИСХОДНЫЙ РЛ.СТБ >Ji 07(JIBÆÄ К РИ С Т Л Л ЛИ 3 Л ЦИ Ю 0 Л С Т 13 О Р Л ! «) О В (7ДЯ Т В две стад!(и с отделением ня каждой стадии кристллло13 льда;1 их промывкой прес!!Ой водой, при .:. ". Ил пе«>вой С стадии г(еред промывкой «7pc! Оit кодой кристаллы прс>мывлют исх"цным ряс.тг.о-ром, а нл второй стадии — концентратом, НОлученным нл пеpi! .>й Г !1дии,, Устанс>вкл состоит из блo!( Я ЭРЛ ТОР С О ЕДИЕ1ЕНIIЫй 1<. «И(.> l, IIC1 JJЛ-" чи исходного продукта С..—,o)lощью 1!Р соCcr ) HeP(3 РЕ КУПЕ i)<1 ГIIB !и!1 T « ПIОО 6МЕ!!" ник 2< с Hpo!<Гыв ным (PEIBpB Top Ом 3 . П",) о — —, Зб мывной сепаратор 5 предст ) вг:.Яет с обой пустoтел <ю колонку 6 г«едро;«1(нлмичес-КОГО ДЕЙ(ТВИЯ ИМЕЮIЦУЮ Б (. E, 1НЕI I -(Л С. ти пep@opиро«3лнные От B(р><: т ея ?, Ок руженные Герметичной ру<:яшко 8. 8 верхней части колонки устл <(влепя вра!цающля с я,г(иск (713(1 я Г:>, о IJI(= с ножами 9 и щелями 10 для пр Одл крис-лл-. 11 ««3)к Н Я я -1 л C T b Il p 0 M bi JI f t (1 J () с Р II <ар < i T 0" Ра 5 соеДинена РеЦиРкУЛЯ«<ионной линией 11 подачи рлстворл с i(с. " актt!!-(м кристаллизатором 12, и, 0 ."Срог 0 ЛЬДО РЯС E30P He ll П> ЛЫ1Л i <Ä(. О, О; пс линии 12< свя3!3 !Срез i;pедвлри< тельный peiiäå!IHòeãtJ, 15 пост пает 13 централь«ую част;. колонки 6,;1г)(«)влpHTre JEE>fIbJ11 «)Я 3 ДЕЛИТ < . IЬ .. <«р(ГjC Т IB IГ! ет собой перфорирова 113!..«,"1(!сток трубопро яоца, <)к«>уженнь1 -J>MB Til÷liîff рубашкой для отбора .-«лети к<>нцe!f ip;.— та. Предвярите.(ьный рл<.:де.ц(ель 15 соединен линией 16 EJG1B;. E(онцентр".—— та с BPP (Hetf ГОЛОВКОЙ г: г>ом! Вьмораживания, Льдорлстворная пульпа из кристаллизаторл 19 насосом 20 по линии 21 пол:эчи через п«)едваритe!iüíûé разделитель 22 подается в промывной сег;-iðëòoð 17. Предварительньй рлзделитель 22 связан линией 23 10Даэ H J OTCBO ГО КОНЦЕНтРата, ПРОКа-«иваемого няс<зсом 22> через рекуперативный теплообменник 25 а также деГлзатор ?6, с <).локом термохимическогс осаждения со:1ей, Промывной сепарято«) I? связ;!н линие и 27 НОДЯчи льдо— рлстворной пу:1ьпы с контактным крист.ллизлтором 12 первой ступени блока 131(м017<эжи13лния э л IEPGMBJBIf of с е!1Я РлтОР 7;.вязан линиilй 28 подачи водно-ле,.IfЯНИй ПУЛЬПЫ < КОН" Е)HTPBTOPOM ПЛЛБИ 1PJtcм ?9 холсцильной устано!зки. Прес:faH 1301(л пода -.тся в сепаратор 5 из ;)азде.-)ите:<я 30 хо;«одильногo; ãåíòà и воды по линии 3"! Связи. Схема и работа ,"(П. 1 ОД И "I Ei и 0 И, r 1 -Л i <)В К 1 0 «r С! У)КИ В Я ЮЩe Й б:1ок вым(р<зжэ««13(1:!!«««, Состо«;т в том э :.1о из кон (енслтор;1-пл;>!3итe!JB 29.к онденсиро!3Р(«3!!!И>«ся при «,епосредстr3(:1?НОМ КО!:T Jlfi. i ИЗ Г(POMI IВ Но.-о;- ЕП«- РЛ.,! Н ")л 3дел 1TeJIE: 3) IIO .!IИНИ где зл. счет 1)лзности пл <ыифреон i p «3 ««1яе«ся к дроссельны i органам )3 1;етс-.ве:fin перед кристяя)«лизлторами if 19 ПЕ pB()й И BTOpo«f (:TBÏ(3Hepf. "itдкий хллдо«,, дроссег!Ируясг в дрос< «льных оргл«!Ях 33 и 32 до давлений, опрсде(<немых температурами кристалJiii3<ЗUHИ l3 IМО,>ЛжИ<3Л(.". 10« 0 P J<ристал IH3лторы и кипит лм при не! 1 О С P Е „ I С Т В (3 Н l i О М f(О Н Т Л. К Т Е (P Л С Т В О Р О М ОТВОДЯ . Е)П i10 К«>ИСТЯ;1.«IИ 3ЛI«ИИ НЛ COOÒ 3< тствующих; емпературных у«)овнях. l <лрь! (1)pPO IIH оорл 3OI3;1 Ill!Bf(3(я 11 )И КИ i(!7H(лл)1И 3 атОр е 1 9 нижней отс Jcf!BBf(iTc!3 компрессором яются и t Efo EEBBJ!e!»3B, при роисходит кипение хладона I;7H РтВОД<- T(Il!Io)Ь! КРИ(тя Быморлжив".e l(>f (7 в кристлл«? BeP«;fIeIt с - !IPHtf, Ком 36 B(рхнеи (.т . Пе ни нижней 1399615 ветви холодильной машины отсасыва- . ет смесь паров хладона из кристаллизатора 12 и компрессора 35 нижней ступени, сжимает их ла 6 давления, определенного температу= рой плавления льда н конденсаторе-плавителе 29. Для полной конденсации хладона в конденсаторе-плавителе 29 служит холодильная машина верхней 10 ветви, работающая, например, на х.1адоне-22 и состоящая из испарителя 37, встроенного в конденсатор-планитель 29, компресcора 38, конденсатора 39 и регулирующего вентиля 40. 1Q Способ концентрирования раствора осуществляется следую1цим образом. Исходный раствор, освобожденный от воздуха в деаэраторе 1, прокачивается насосом 3 через рекуператин- 20 ный теплаабменник 4 и частична через теплаабменник 75 к средней зоне грамывного сепаратора 5, где, проходя через перфорированные отверстия 7 внутрь колонки 6, отмь1нает от концентрата ледяные кристаллы в ниде поршня, подпираемых гидрастатическими и гидродинамлческими сила!!11 к вращающейся головке с ножами 9.и, смешиваясь с этим концентратом и пресной 30 водой, поступающей через водапроницаемую головку 9, направляется па рециркуляционной линии 11 в кристаллизгтор 12. В кристаллизаторе 12 происходит охлаждение и вымораживание кристаллов льда из раствора за счет кип»ния н нем хладана. Из кристаллиза ора 12 льдорастворная пульпа насосом 13 перекачивается через предварительный разделитель 15 н промывной сепаратор 1О 5. Транспортировка кристаллов льда по упомяну- û.ì .линиям свя".è осуществляется за счет рециркуляционнай линии 11 связи, поддерживающей 10-157. льдосодержания по объему в этом контуре. Раствор, отобранный н предварительном разделителе 15, т.е. концентрат, полученный на первой стадии па линии 16 связи, подается на ножевую головку 9 промывного сепаратора 17, 50 проходя через нее, попадает на ледяные кристаллы, подпираемые гидростатическими и гидрадинамическими силами к своей головке 9, отмывает эти кристаллы от концентрата, образовавшегося в кристаллизаторе l2 и удерживаемого ими. Далее раствор из нижней части сепаратора 17 по рециркуляционной линии 18 подается в крлсталлиза— тор 19 второй cтупени, где пз него нымараживается лед за счет кипения в растворе халодильнога агента. Обраэаваншаяся льцарастворная пульпа насосам 20 перекачинается через прецнаритепьны1! разделитель 22 н промывной сепаратор !7. где отмывается пресной водой. Концентрат, отделенный! н предварительном разделителе 22 и вымороженный да конеч11О11 концентрации, определяемой температурой насыщения егс солью максимального содержания, через рекуператинньп теплоабменник 25, а также дегазатар 26 направляет.-. ся в блок термахп и! -еского осаждения солей. Рециркулянианнгя линия 18 связи позволяет поддерживать льдосодержание раствОра ь кристаллизацпОннам контуре нтсра1! Ступени н пределе 10i5! (па объему), чта обеспечивает транспортировку льда н этом контуре, Льдарастварнгя cмес--., образующаяся IIoc:Ie срезания льда с ледянОГО псрш: я в промывном сепаратор . 17 па л! Нии 27 сня и падается н кристаллизатор 12 первой cтупенп, гд» происходит дарашннгппе переахлажденных кристаллов -1ъа н кан1центрате, образующемся н кристаллиэатаре первой ступен11 (c темп .p:-! шурой., апре, 1еляемай с лонием Об гзанания 80-85 мас.Е льда в кристаллизгтаре первой cT ïeíII). Льдарастнарнгя пульпа, абраэанагшаяся в KpIIcтал.!113c".:таре пепитой ст пени »ылоражпвающeé установки, насосом 13 па .пинии 14 связи перекачивается и це:TpcëüEIóê ;;èEEIEçþ часть промыного сепаратора 5, где за счет разности )дельных весов лед всплывает вверх и, постепенна уплотняясь, образует поршень из ледяных IipIIczaIIлон. JIeöëнОЙ ПОршень за счет Гидрастатических H ГидрОдина!п!ческих си."! пОдпирается к вращающейся головке с ножами 9, через цели 10 которой среза!нные кристалль! нынасятс": п,о то: ко,м пресной воды из промывного сепаратора 5. ",à. åå льдовадная пульп;-. гс линии 28 сгязи направляется н конденсатор-плавптель 29 холадильпай машпнь! нь;!Оражпваю!цей установки, где кристалл!1 .-1ьда плавятся при не.1ссредстненнсм контакте хладона и льда, Затем смесь пресной воды и хладоча по линии 32 связи пав правляется н разделитель 30 ц1рео я I» нОды Откуда основной ее поток 1399F 15 5 идет через рекуперативный теплообменник 4 и дегазатор 41 к потребителю, а часть потока по линии 31 связи отбирается для промывки кристаллов. Снижение энергозатрат обеспечиваСоставитель Е. Новикова Редактор Т.Парфенова Техред П.Сердюкова Корректор И.Муска Заказ 2ббО/42 Т . раж 482 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, РауILñêàÿ i! B6, д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ется тем, что доращива ние к рист аллов .льда, полученньг< на второй стадии кристаллизации, производит. я концепт- l0 .ратом, полученным на первой стадии, имеющим бонде высокую температуоу. При этом режиме обеспечивается значительное снижение потерь прес HoA в оды. г5 Ф î р и у л а и з о б р е т е н и я Способ концентрирования водных растворов, включающий охлажгение исходного раствора, кристаллизацию его в две стадии, последующее отделение на каждой стадии и отмывку кристаллов пресной водой, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения потерь пресной воды и снижения энергозатрат, перед отмывкой пресной водой кристаллы на первой стадии промывают исходным раствором, на второй стадии— концентратом, полученньпм на первой стадии.
