Способ непрерывного получения сульфата натрия из мирабилита

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (51)5 С 01 D 5/18!

V о (л)

63

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4732376/26 (22) 26,08,89 (46) 23.09,92, Бюл, ¹ 35 (71) Украинский научно-исследовательский и конструкторский институт химического машиностроения (72) В.Г. Пономаренко, Ю.Г. Свердлин, В.С, Еремеев, С.Н, Беломытцев, Ю,В, Еремеев и В.А. Бондарь (56) Шихеева Л.В„Зь рянов В,В, Сульфат натрия. Свойства и производство, Л,: Химия, 1978, с, 158 — 161. (54) СПОСОБ НЕПРЕР6 ВНОГО ПОЛУЧЕНИЯ СУЛ6ФАТА НАТРИЯ ИЗ МИРАБИЛИТА (57) Изобретение относится к технологии получения минеральных солей, Использование: на предприятиях по производству вискозного волокна, в целлюлозно-бумажной промышленности и др. отраслях, Сущность изобретения: исходный мирабилит подают в расплавитель. где мирабилит плавится за счет тепла, поступающего с раствором из центрифуг и теплообменников, РасплавиИзобретение относится к технологии минеральных солей, в частности сульфата натрия, и может быть использовано на предприятиях по производству вискозного волокна, в целлюлознобумажной промышленности и в других отраслях.

Целью изобретения является снижение потерь продукта и энергетических затрат, Способ осуществляется на установке, включающей (см. чертеж) 1 — расплавитель;

2 — выпарной аппарат; 3, 4 — центрифуги; 5 — 8 — пароструйные эжекторы; 9 — 12 — теплообменники, 13-18 — насосы.

„„ Ы „„1763367 А1 тель имеет два контура циркуляции: внутренний — сгущенной суспензии и внешний— классифицированной суспензии через теплообменники. Прием подбора времени пребывания суспензии в расплавители обеспечивают плотность сгущенной суспензии, отбираемой на разделение, 1700-1800 кгlм . Расплавитель имеет кольцевую зону

3 классификации с сечением, обеспечивающим скорость суспензии 0,7 — 1,0 см/с, Расплавитель имеет также кольцевую зону отбора осветленного раствора, откуда осветленный раствор непрерывно отводят в выпарной аппарат. Аналогично расплавителю выпарной аппарат также имеет два контура циркуляции, причем суспензия, отбираемая на разделение, имеет плотность 1700-1800 кг/м, а скорость суспензии в зоне классифи3 кации 0,7-1,0 мlс. Сгущенную суспензию непрерывно отводят на разделение, фильтрат сливают в растворитель. Температуру раствора в выпарном аппарате поддерживают 50—

60 С за счет подогрева вторичным паром. 2

3,п. ф-лы, 1 ил.

Исходный мирабилит подают в расплаament 1, где мирабилит плавится за счет тепла, поступающего с раствором из центрифуг 3, 4 и теплообменников 9, 10. Расплавитель работает с накоплением кристаллов, имеет два контура циркуляции: внутренний — сгущенной суспензии — и внешний — классифицированной суспензии — через теплообменники 9, 10.

Время пребывания суспензии в расплавителе выбирают таким, чтобы плотность сгущенной суспензии, отбираемой на разделение в центрифуге, составляла 1700—

1800 кгlм3, 1763367

Фильтрат из центрифуги возвращают в расплавитель.

Расплавитель имеет кольцевую зону классификации с сечением, обеспечивающим скорость суспензии 0,7 — 1,0 см/с, в результате чего на внешнюю циркуляцию подают суспензию с кристаллами размером менее 100 мкм. Расплавитель снабжен также дополнительно цилиндрической обечайкой отбора осветленного раствора.

Сечение кольцевой отстойной зоны выбирают из расчета скорости движения жидкости менее 0,4 см/с. Из отстойной зоны непрерывно отводят осветленный раствор в выпарной аппарат 2, Выпарной аппарат 2 также работает с накоплением кристаллов и двумя контурами циркуляции, аналогично расплавителю, с обеспечением плотности сгущенной суспензии, отбираемой на разделение 17001800 кг/м и скорости суспензии в зоне классификации 0,7 — 1,0 см/с. Классифицированная суспензия циркулирует через теплообменники 11, 12. Сгущенную суспензию непрерывно отводят на разделение в центрифугу 3, фильтрат сливают в расплавитель.

Вторичный пар сжимают пароструйными эжекторами 5 — 8 и используют для подогрева раствора в теплообменниках 9 — 12, неиспбльзованный вторичный пар направляют в вакуумный коллектор, Температуру раствора в выпарном аппарате поддерживают 50—

60 С, предпочтительно 55 С.

Возможно совместное разделение суспензий, получаемых на стадиях плавления и выпаривания, однако предпочтительна подача на разделение отдельными потоками, как показано на чертеже, Предпочтительна разность температуры между теплоносителем (паром) и раствором в пределах 8-10 С.

Пример. 2 кг мирабилита, содержащего при 20 С 882 г Na2S04 и 1118 г Н20 смешивают с маточным раствором сульфата натрия с температурой 70 С, содержащим

614 г NazS04 и 1386 г HzO, При плавлении смеси с отбором классифицированной суспензии с размером частиц менее 100 мкм образуется суспезия сульфата натрия, после разделения которой в лабораторной центрифуге получают твердую фазу, содержащую 335 r Na2SO< и 15 г Н20 и жидкую фазу, содержащую 1160 r Na2SO4 и 2490 г

Н О, Жидкую фазу упаривают до плотности

1750 кг/м под вакуумом при температ /ре

60 C., при этом упаривается 1078 г воды, при

55 скорости в зоне классификации 1 см/с, классифицированную суспензию с размером кристаллов менее 100 мкм, содержащую 45 г Na2SO4 и 81 г Н О, Из продукционной суспензии после разделения получают твердую фазу, содержащую

501 г NazS04 и 21 r Н20 и жидкую фазу, содержащую 614 г Ма ЯО и 1210 г Н О.

Твердую фазу, полученную после выпаривания, смешивают с твердой фазой, полученной после расплавления мирабилита, смесь сушат и получают продукт, содержащий 836 г йагЯО4 и 4 г Н О.

Поддержание плотности сгущенной суспензии и скорости в зоне классификации в заявленных пределах обеспечивает надежную циркуляцию и позволяет избежать забивания коммуникаций и снижения выхода продукта, Применение предложенного способа позволяет в 3 раза сократить число необходимых промывок теплообменников и, тем самым, в 3 раза снизить потери продукта, а также сэкономить на энергетических затратах.

Формула изобретения

1, Способ непрерывного получения сульфата натрия из мирабилита, включающий плавление мирабилита с внешней циркуляцией суспензии и выпаривание полученного раствора в сгущенной циркулирующей суспензии, центрифугирование суспензий, образующихся при плавлении и выпаривании, и сушку продукта, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения потерь продукта и энергетических затрат, на стадии плавления дополнительно ведут внутреннюю циркуляцию сгущенной суспензии, а на стадии выпаривания — внешнюю циркуляцию осветленной суспензии через теплообменник, причем время плавления и выпаривания выбирают таким, чтобы плотность сгущенной суспензии, отбираемой на центоифугирование, составляла 1700 — 1800 кг/м, а скорость суспензии, отбираемой на внешнюю циркуляцию с обеих стадий, выбирают в пределах 0,7-1,0 см/с и выпаривание ведут при 50 — 60 С, 2. Способ по и. 1, от л и ч а ю щи и с я тем, что суспензии, получаемые на стадиях плавления и выпаривания, подают на центрифугирование раздельно.

3, Способ по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что разность температур между суспензией, циркулирующей через теплообменники, и теплоносителем поддерживают в пределах 8 — 10 С, 1763367

Составитель С.Якунин

Редактор Л.Телимерова Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Бучок

Заказ 3424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101