Способ получения кристаллических веществ из растворов

 

Изобретение относится к области химической технологии и позволяет снизить капитальные и эиергетические затраты на получение кристаллических веществ из растворов образующих суспензии с объемной концентрацией кристаллов выще 25%. Достигается это тем, что перегретый относительно температуры кристаллизации исходный раствор подают в нижнюю часть кристаллизатора 1, где он охлаждается до конечной температуры за счет адиабатического самоиспарения части растворителя под вакуумом в циркулирующей суспензии, в которую насосом 3 подают оборотный маточный раствор, образовавшийся после разделения суспензии в центрифуге 2, в количестве У„ , определяемом из соотношения К, .(ф/ф) -(Gp-GV -Г)/р„ (MV4), где GP - расход исходного раствора, кг/ч; GT - выход целевого продукта, кг/ч; W - выход вторичного пара, кг/ч; р - плотность кристаллов целевого продукта, кг/м р„ - плотность маточного раствора, кг/м ,15-0,25 - объемная доля кристаллов в циркулирующей суспензии. Данный способ позволяет осуществлять процесс кристаллизации веществ из растворов с высокой объемной концентрацией в вакуумных циркуляционных кристаллизаторах . 1 ил. 3 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (594 В01 D9 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ рт»йр

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249266/23-26 (22) 30.03.87 (46) 15.03.89. Бюл. № 10 (75) С. Н. Бел омытцев, IO. А. Курлянд, М. И, Рунов, А. В. Овчинников и Л. В. Севрюкова (53) 66.065.52.05 (088.8) (56) Матусевич Л. Н. Кристаллизация из растворов в химической промышленности.М.: Химия, 1968, с. 172, 173. (54) СПОСОБ ПОЛ УЧЕНИЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТВОРОВ (57) Изобретение относится к области химической технологии и позволяет снизить капитальные и энергетические затраты на получение кристаллических веществ из растворов, образующих суспензии с объемной концентрацией кристаллов выше 25%. Достигается это тем, что перегретый относительно температуры кристаллизации исходный раствор подают в нижнюю часть кристаллизатора 1, где он охлаждается до конечной температуры за счет адиабатического самоиспарения части растворителя под вакуумом в циркулирующей суспензии, в которую насосом 3 подают оборотный маточный раствор, образовавшийся после разделения суспензнн в центрифуге 2, в количестве V, определяемом из соотношения К, =6 /р,(1 — V/ф— — (G,— G„— W)/р„(м /ч), где G — расход исходного раствора, кг/ч; G — выход целевого продукта, кг/ч; W — выход вторичного пара, кг/ч; р — плотность кристаллов целевого продукта, кг/м, р„ — плотность маточного раствора, кг/м, q>=0,15 — 0,25 — объемная доля кристаллов в циркулирующей суспензии. Данный способ позволяет осуществлять процесс кристаллизации веществ нз растворов с высокой объемной концентрацией в вакуумных циркуляционных кристаллизаторах. 1 нл.

1465066

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способам получения кристаллических веществ из растворов, образующих суспензии с объемной концентрацией кристаллов выше 25%.

Цель изобретения — снижение капитальных и энергетических затрат на получение кристаллических веществ из растворов, образующих суспензии с объемной концентрацией кристаллов выше 25%, например буры технической (Ха В 07 !ОН О) из 21%-ного водного раствора тетрабората натрия (Ма В40 ).

На чертеже показана установка для реализации предлагаемого способа.

Установка состоит из циркуляционного вакуум-кристаллизатора 1, центрифуги 2 для раз,;еления суспензии и насоса 3 оборотного маточного раствора.

Способ осуществляют следующим образом.

Перегретый относительно температуры кристаллизации исходный раствор подают в нижнюю часть кристаллизатора 1, где он смешивается с циркулирующей в кристаллизаторе суспензией и охлаждается до конечной температуры за счет адиабатического самоиспарения части растворителя (например, воды) под вакуумом. Образовавшаяся суспензия выводится из кристаллизатора на разделение в центрифугу 2, а вторичный пар — в конденсационно-вакуумную систему.

Часть маточного раствора, полученного после отделения кристаллов целевого продукта, в количестве !т (оборотный маточный раствор) насосом 3 подают в кристаллизатор 1 для разбавления циркулирующей суспензии

„ î об.ьемной концентрации кристаллов в ней

15 — 20%.

Подача в кристаллизатор 1, а следовательно, и в циркулирующую в нем суспензию оборотного маточного раствора в количестве, превышающем значение, определяемое из соотношения приводит к уменьшению объемной доли крис таллов в циркулирующей суспензии р(0,!5, а следовательно, и к уменьшению поверхности массообмена в системе раствор — кристаллы, что приводит к снижению выхода по крупно-кристаллическому целевому продукту. При уменьшении количества оборотного маточного раствора, определяемого указанным соотношением, объемная доля кристаллов в циркулирующей суспензии увеличивается до q>)0,25, вязкость суслензии существенно возрастает и циркуляция последней прекращается, что приводит к ос тановке процесса получения целевого продукта предлагаемым способом.

Осуществление процесса кристаллизации . целевого продукта из растворов, образую35

Формула изобретения

5D

5 10 15

Пример. 20 т/ч исходного раствора, содержащего 21 мас. % Ха В407 с температурой 95 С, образующего при охлаждении до конечной температуры (25 С) суспензию с объемной концентрацией кристаллов 28,7%, охлаждают в кристаллизаторе 1 при абсолютном давлении 2,7 КПа до температуры

25 С в циркулирующей суспензии с объемной концентрацией кристаллов 16,0%. При этом получают 7,577 т/ч кристаллов буры (Ма В40т. !ОН О), 28,293 т/ч (25,04 м /ч) маточного раствора и 2,987 т/ч вторичного пара. Кристаллы и маточный раствор в виде суспензии выводят на разделение в центрифугу 2, а оборотный маточный раствор в количестве

7577 (1 — 0,16)

1715 0,16

20000 — 7577 — 2987 — 14,844 м /ч непрерывно подают в кристаллизатор 1. щих суспензию с объемной концентрацией кристаллов выше 25%, путем вакуумного адиабатического охлаждения исходного раствора в циркулирующей суспензии, в которую подают оборотный маточный раствор в количестве V, определяемом из приведенного соотношения между основными параметрами процесса, позволяет 3а счет интенсификации тепломассообменных процессов существенно снизить капитальные и энергетические затраты при промышленнои реализации предлагаемого способа получения кристаллических веществ из высококонцентрированных растворов веществ, растворимость которых уменьшается с понижением температуры.

Способ получения кристаллических веществ из растворов, образующих суспензию с объемной концентрацией кристаллов выше

25%, включающий охлаждение исходного раствора до конечной температуры, образование кристаллов, разделение суспензии с получением целевого продукта и маточного раствора, отличающийся тем, что, с целью снижения капитальных и энергетических затрат, охлаждение исходного раствора осуществляют путем вакуумного адиабатического испарения в циркулирующей суспензии, в которую подают маточный раствор в количестве V„, определяемом из соотношения, (1 —,rp1 6, — 6 — W м

V- — Р-« l

> Ъ где G — расход исходного раствора, кг/ч;

G — выход целевого продукта, кг/ч;

14650бб.

Составитель А. Сондор

Редактор М. Петрова Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 851/9 Тираж 600 Подписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 р„— плотность кристаллов целевого продукта, кг/м, р„— плотность маточного раствора, Kr/мз.

= 0,15 — 0,25 — объемная доля кристаллов в циркулирующей суспензии;

W — выход вторичного пара.