Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 125
Текст из файла (страница 125)
В этом случае воздух и другие неконденсирующисся примеси газов, попадающие в пар из раствора или при подсосе через неплотности аппаратуры, откачиваются из основного конденсатора эжсктором первой ступени. Далее паровоздушная смесь поступает в промежуточный конденсатор (обычно противоточный конденса- 645 Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки гор смешения), где конденсируется основная масса пара, а оставшийся пар вместе с примесями сжимается эжектором второй ступени, подается во второй промежуточный конденсатор смешения и тд. В зависимости от создаваемого вакуума и от параметров охлаждающей воды и пара для вакуум-кристаллизационных установок обычно используются двух-, трех- или четырехступенчатые пароэжекторные блоки. При температуре охлаждающей воды 15 — 20 С и давлении пара от 0,6 до 0,9 Па (- от 6 до 9 атм.) такие блоки позволяют создать в системе вакуум, соответствующий ос- Рис.
2.92. Вакуум-кристаллизационная установка с предварительным сжатием сокового пара: 1 — кристаллизатор; 2 — пропеллерная мешалка; 3 — пароструйный зжектор; 4 — конденсатор смешения; з — трехступенчатый парозжскторный блок; 6 — конденсаторы блока; 7 — гидравлический затвор 646 таточному давлению 5,3 — 3,3 кПа (40 — 25 мм рт. ст.) и температуре кипения воды 34 — 26 С. Схема вакуум-кристаллизационной установки с предварительным сжатием сокового пара представлена на рис.
2.92. Она включает кристаллизатор 1„пароструйный эжектор 3 и основной конденсатор смешения 4 (противоточный, полочный). Для удаления из конденсатора оставшихся газов служит трехступенчатый пароэжекторный блок состоящий из трех эжекторов 5 и двух конденсаторов смешения 6. Смесь конденсата и охлаждающей воды из основного 4 и вспомогательных 6 конденсаторов отводится по барометрическим трубам в гидравлический затвор 7. Эжектор 3 позволяет получать конечную температуру маточного раствора в кристаллизаторе порядка !0 — 5 С, Правда, при этом существенно возрастает расход пара и охлаждающей воды, которая должна конденсировать не только соковый пар, но и большое количество рабочего пара, подаваемого в эжектор. Однако в ряде случаев дополнительные расходы бывают оправданы увеличением выхода готового продукта. На рис.
2.93 приведена вакуумкристаллизационная установка выделения железного купороса из травильных растворов углеродистой стали. Среди вакуум-кристаллизаторов наиболее широкое распросгранение в промышленности получили следующие типы аппаратов: однокорпусные, многокорпусные, многоступенчатые, со взвешенным слоем и циркуляционные, Вода 8 =25'С ГВ Иа склад Пар~~ Рис. 2.93. Схема вакуум-кристаллизационной установки вы- деления железного купороса: поясиения на следующей страиицс Глава 2. Оборудование для физико-химических ме/ладов очис/лки Рис.
2.93. Схема вакуум-криствллизационной установки выделения железного купороса: 1 — насосы; 2 — промежуточный сборник пульпы; 3 — кристаллизаторы; 4 — испаритель с мешалкой; 5 — испаритсль без мешалки; 6 — эжскторы первой ступени; 7 — главный конденсатор; 8 — эжекторы второй ступени; 9 — сдвоенный конденсатор; 10 — эжектор третьей ступени; 11 — эжектор четвертой ступени; 12 — вакуум-насос; 13 — мерник для отработанного раствора; 14 — мерник лля серной кислоты; 15 — сгустнтель пульпы; 16 — центрифуга; 17— сборник маточника; 18 — насосы; 19 — в оборотный цикл завода; 20 — барометрический ящик; 21 — в канализацию; 22 — сифонный вакуум-бачок; 23 — нсйтрализатор; 24 — железнодорожная цистерна с серной кислотой; 25 — бак-хранилище серной кислоты; 26 — насосы; 27- бакхранилише отработагиюго и маточного растворов; 28 — на нейтрализацию; 29 — погружной насос для откачки случайных проливов; 30 — насосы; 31 — в травильныс ванны;  — вакуумная пиния; Г — горячая вола; Г/ — пульпа; Π— отработанный раствор; М вЂ” маточный раствор; К— серная кислота О ноко п сные ва -к истал- ди:затооы Простейшими вакуумкристаллизаторами непрерывного действия являются однокорпусные аппараты, один из которых представлен на рис.
2.94. Он состоит из корпуса 3, в верхнюю часть которого встроен конденсатор 1, барометрической трубы 4 и гидрозатвора 5. Через штуцер 2 в аппарат непрерывно подается горячий раствор, образующиеся кристаллы вместе с маточным раствором непрерывно поступают по барометрической трубе 4 в гидрозатвор, откуда через переливной штуцер 7 отводятся на последующие технологические операции. Для предупреждения осаждения соли на дно гидрозатвор снабжается мешалкой 6. Эта конструкция кристаллизатора имеет гидравлический затвор, уравновешивающий наружное и внутреннее давление в аппарате.
Данные аппараты могут выполняться и без гидравлического затвора. Однокорпусный вакуум-кристаллизатор без гидрозатвора изображен на рис. 2.95. Под уровень раствора через штуцер 4 вводится питание, предохраняя тем самым штуцер от зарастания солью. Для полного прокипания горячий раствор подводится к поверхности испарения за счет работы пропеллерных мешалок 3. КВакуумГ насосу да Раст ия Рис. 2.94. Вакуум-кристаллизатор с гидравлическим затвором: l — конденсатор; 2 — штуцер для подачи раствора; 3 — корпус аппарата; 4 — барометрическая труба; 5 — гидравлический затвор. б— мешалка; 7 — штуцер для отвода суспензии; 8 — резиновый насадок на конце питающего штуцера Часть Л1.
Основное оборудование для очистки сточных вод Вокддм- сосд Водо К бокддм-нососд Нагретая Водо ная Водо Рост Образующаяся суспензия отводится на центрифугу непосредственно из аппарата при помощи насоса 6, производительность которого регулируется вентилем 5. Устранение гидрозатвора делает аппарат более компактным, однако наличие вентиля на пульпоотводящей линии и необходимость его регулирования снижают надежность работы кристаллизатора. Многоко п сные вак м-к ис- аааонаааопы В крупнотоннажныа производствах получили распространение многокорпусные вакуумкристаллизаторы, в которых процесс охлаждения раствора разбивается на ряд ступеней.
На рис. 2.96 представлена схема чстырехкорпусной вакуум-крнсталлизационной установки, в каждом из корпусов которой поддерживается различный постепенно возрастающий вакуум. В верхней части Рис. 2.95. Вакуум-кристаллизатор без гидрозатвора: 1 — поверхностный конденсатор; 2 — ороси- тельное устройство; 3 — пропсллсрная мешал- ка; 4 — штуцер для подачи раствора; 5 — вен- тиль, б — насос ис. 2.96. Многокорпусная вакуум-крисаллизационнаяустановка: — корпуса установки; 2 — повсрхностныс онденсаторы; 3 — штуцер для подачи раствора; 4 — барометрическая труба; 5 — шдравлисский затвор Глава 2.
Оборудование для 4изико-химических методов очистки вышается от первого аппарата к последнему, и при большой разности давлений между корпусами их приходится устанавливать ступенчато. Число ступеней в таких многокорпусных установках может доходить до 12 — 14 и даже 24. Большим достоинством многокорпусных вакуум-кристаллизаторов является возможность более экономичного использования охлаждающей воды и тепла конденсации соковых паров. Многос пену тые ва м-к ис- Рис. 2.97 Горизонтальный многоступенчатый вакуум-кристаллизатор: 1 — цилиндричсский корпус; 2 — лопастная мешалка; 3 — перегородка; 4 — штуцер ллл выхода суспензии; 5 — оросительное устройство; б — штуцер лля подвода раствора 650 каждого корпуса 1 установлены трубчатые поверхностные конденсаторы 2, последовательно соединенные друг с другом по охлаждающей воде.
Горячий раствор через штуцер 3 подается в первый корпус, где вскипает и за счет само- испарения охлаждается до температуры, соответствующей остаточному давлению в этом корпусе. Частично охлажденный раствор с выпавшими кристаллами самотеком переходит во второй корпус, где вновь охлаждается за счет самоиспарения, соответственно остаточному давлению в этом корпусе. Наряду с образованием новых зародышей во втором корпусе происходит рост тех кристаллов, которые поступили в него из первого корпуса. Далее маточный раствор с кристаллами таким же образом переходит в последующие корпуса, а из последнего по барометрической трубе 4 отводится в гидрозатвор 5 и далее на центрифугу.
Так как с повышением вакуума возрастает барометрическая высота, то уровень раствора в корпусах по- таатиаатобы Чтобы сасаать устаиовку более компактной, часто в одном корпусе размещают три-четыре ступени. При этом кристаллизатор обычно выполняется в виде (рис. 2.97) горизонтально расположенного цилиндра 1, который по всей длине имеет лопастную (либо шнековую) мешалку 2 и разделен на отдельные камеры перегородками 3 с полукруглым отверстием в нижней части для перетока суспензии из одной камеры в другую.
В каждой камере поддерживается свой постепенно повышающийся вакуум. Горячий раствор не- Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод г СокоВый пар Мата чн ростВ Маточны растВор 651 прерывно подается в первую ступень через штуцер о, маточный раствор с кристаллами отводится из последней ступени по трубе 4. Для смыва инкрустаций с внутренних поверхностей аппарата каждая ступень имеет специальное разбрызгивающее устройство 5, через которое стенки могут орошаться водой. Ва -к ис лизат ы со взв- пенным сл ем. я получения крупнокристаллического продукта (с~„= = 1,0 — 2,0 мм) применяют вакуумкристаллизаторы со взвешенным слосм. Кристаллизатор (рис. 2.98 и 2.99) состоит из корпуса 1, насоса 7, Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
