Способ кристаллизации солей из растворов

 

Использование: изобретение относится к области химической технологии, в частности кристаллизации солей при понижении температуры. Сущность: способ позволяет увеличить производительность процесса кристаллизации за счет контактного охлаждения исходного раствора охлаждающим агентом, в качестве которого используют частично или полностью замороженный раствор кристаллизующихся солей. 1 табл.

Изобретение относится к области химической технологии, в частности кристаллизации солей при понижении температуры раствора.

Кристаллизация солей охлаждением широко применяется для выделения химических веществ с нормальной кривой растворимости (т.е. веществ, растворимость которых увеличивается с повышением температуры), в частности для получения сульфатов натрия и калия, содопродуктов и др. солей.

В настоящее время для осуществления кристаллизации при понижении температуры раствора тепло отводится вследствие теплопередачи через стенки сосуда к охлаждающей среде либо путем естественной конвекции с поверхности раствора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ кристаллизации солей за счет непосредственного контакта растворов с хладоагентом [1] Согласно известному способу в охлаждаемый раствор вводят шарики из теплопроводного материала, заполненные жидкостью, находящейся в твердой фазе и имеющей температуру фазового перехода ниже температуры кристаллизации вещества, выделяемого из раствора.

Предварительно замороженная жидкость, находящаяся внутри шариков, отбирая тепло от окружающего раствора, переходит в жидкое состояние. При этом температура раствора понижается до температуры кристаллизации солей.

Недостатком способа является инкрустация теплопередающей поверхности, т. е. зарастание шариков кристаллизующимися солями, которые требуют периодической чистки.

Задачей изобретения является увеличение производительности процесса кристаллизации.

Задача решается тем, что в способе кристаллизации солей из растворов, включающем контактное охлаждение исходного раствора путем введения в него охлаждающего агента, в качестве охлаждающего агента используют частично или полностью замороженный раствор кристаллизующихся солей.

Указанный хладоагент имеет развитую межфазную поверхность, за счет чего обладает высокой интенсивностью массо- и теплообмена, что позволяет равномерно охлаждать всю массу исходного раствора до температуры кристаллизации солей. Равномерное распределение хладоагента во всем объеме раствора создает благоприятные условия как для образования множественных центров кристаллизации, так и для роста кристаллов. Таким образом, возрастает интенсивность процесса кристаллизации солей.

Кроме того, использование предлагаемого хладоагента позволяет сократить число технологических операций, связанных с отделением отработанного хладоагента, чисткой его теплообменных поверхностей, что в конечном итоге увеличивает производительность процесса кристаллизации в целом.

Пример осуществления способа.

1000 литров раствора газоочистки алюминиевых заводов, предварительно охлажденные до 10oC, загружают в кристаллизатор, снабженный охладительной рубашкой, на стадию контактной кристаллизации.

К раствору добавляют 170 кг полностью замороженного исходного раствора. В течение 40 мин при перемешивании раствор охлаждают до температуры 0oC и из него выделяют декагидрат сульфата натрия в количестве 65 кг.

Результаты всех экспериментов приведены в таблице. Опыты проводились на производственных растворах газоочистки алюминиевых заводов с массовой концентрацией солей, г/дм3: NaF 10, Na2SO4 60, Na2CO3 20, как в кристаллизаторах с охлаждающей рубашкой, так и без нее.

Как следует из таблицы, производительность процесса кристаллизации в кристаллизаторе с охлаждающей рубашкой выше, чем без нее. Кроме того, производительность процесса с предлагаемым хладоагентом по сравнению с прототипом возрастает в несколько раз.

Формула изобретения

Способ кристаллизации солей из растворов, включающий контактное охлаждение исходного раствора путем введения в него охлаждающего агента, отличающийся тем, что в качестве охлаждающего агента используют частично или полностью замороженный исходный раствор солей.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химическому машиностроению и позволяет увеличить удельную производительность кристаллизатора, отнесенную к единице поверхности вальца, и может быть использовано в химической и других смежных отраслях промышленности для получения кристаллической и чешуированной формы продукции из расплавов путем охлаждения внутренней поверхности вальцов
Изобретение относится к химической технологии, а именно к производству монохлоруксусной кислоты - полупродукта для получения карбоксиметилцеллюлозы, гербицидов, этилендиаминтетрауксусной кислоты, фармацевтических препаратов

Изобретение относится к способам получения дисперсных частиц растворимых соединений и может быть использовано в химической, фармакологической и пищевой отраслях промышленности

Изобретение относится к аппаратам для кристаллизации в химической, нефтехимической, пищевой промышленности и может быть использовано в производстве пластичных смазок

Изобретение относится к пусковым устройствам, инициирующим кристаллизацию переохлажденной теплозапасающей среды, в качестве которой использован тригидроацетат натрия с желатином в качестве гелеобразователя-стабилизатора, и может быть использовано в бытовых целях в качестве грелок, подогревателей, а также в технике, требующей нагрева оборудования и приборов до определенной температуры и непродолжительной ее стабилизации

Изобретение относится к химической технологии, в частности к аппаратам для регулирования концентрации растворов, расплавов солей, металлов и очистки их от примесей кристаллизацией при их охлаждении

Изобретение относится к химической технологии, а именно к аппаратам для регулирования концентрации растворов солей, расплавов солей, металлов и удаления из них примесей кристаллизацией при их охлаждении
Изобретение относится к области неорганической химии, а именно синтезу широкого класса высокочистых материалов, применяемых в лазерной и инфракрасной технике, а также в волоконной оптике и спецтехнике

Изобретение относится к технологии кристаллизации органических соединений из содержащих их растворов

Изобретение относится к химической и другим областям промышленности, где имеются процессы кристаллизации расплавленных продуктов
Изобретение относится к производству щелочных силикатов и может найти применение в химической промышленности в производстве моющих, чистящих, отбеливающих, дезинфицирующих средств, в текстильной, металлургической, машиностроительной, нефтеперерабатывающей и других отраслях

Изобретение относится к усовершенствованному способу разделения многоатомных спиртов, например неопентилгликоля или этриола, и формиата натрия или кальция, включающему добавление к смеси разделяемых веществ органического растворителя, в котором многоатомный спирт растворяется, кристаллизацию формиата натрия или кальция, отделение формиата натрия или кальция от раствора многоатомного спирта в органическом растворителе, например, фильтрованием, рециркуляцию органического растворителя, охлаждение раствора и кристаллизацию многоатомного спирта, причем в качестве органического растворителя используют растворитель ароматического ряда, например толуол, при этом после добавления к смеси разделяемых веществ органического растворителя полученную смесь нагревают до температуры кипения и производят при этой температуре одновременно: обезвоживание смеси отгонкой воды с рециркуляцией отделенного от воды органического растворителя, кристаллизацию нерастворенного в органическом растворителе формиата натрия или кальция и растворение в органическом растворителе многоатомного спирта

Изобретение относится к области радиохимической промышленности

Изобретение относится к области переработки отработавшего ядерного топлива

Изобретение относится к способу и установке для непрерывной кристаллизации жидкостей путем замораживания

Изобретение относится к технике получения дисперсных кристаллических веществ и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности

Изобретение относится к устройству для получения кристаллических химических веществ
Наверх