Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 126

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 126)

2.98. Вакуум-кристадлизатор со взве- шенным слоем и открытым корпусом: 1 — корпус аппарата; 2, 5, 9 — циркуляци- оппыс трубы; 3 — сепаратор. 4 — штуцер со- кового пара; б — отстойник мелкой соли; 7— циркуляционный насос.. 8 — штуцер для по- аачи раствора сепаратора 3, циркуляционных труб 2, 5, 9 и отстойника для мелкой соли 6. Горячий концентрированный раствор поступает в аппарат через штуцер 8, смешивается с циркулирующим маточным раствором (соотношение от 1: 50 до 1: 200), перегревая его при этом на 0,2 — 2,0 С.

Поступая далее в сепаратор, раствор испаряется в вакууме и охлаждается на эту же величину: 0,2 — 2,0 'С. Таким образом, возникающее пересыщение нс выходит за пределы, допустимые для получения крупных кристаллов в оборудовании этого типа. Пересыщенный раствор по трубе 2 поступает в корпус 1, и да- Рис.

2.99. Вакуум-кристаллизатор со взве- шенным слоем и герметичным корпусом: 1 — У вЂ” те же, что и иа рис. 2.98; 10 — сосуд для отвода маточного раствора Глава 2. Оборудование для фиэико-химических методов очистки пее процесс идет так же, как в охладительном кристаллизаторе. Соковый пар из сепаратора удаляется через штуцер 4. В конструктивном отношении аппараты этого типа можно разделить на открытые и герметичные. В кристаллизаторе с открытым корпусом (см.

рис. 2.98) раствор находится под атмосферным давлением, уровень жидкости в сепараторе устанавливается в соответствии с остаточным давлением. Кристаллизаторы открытого типа имеют ряд эксплуатационных неудобств. Во-первых, из-за значительной высоты установки затрудняется наблюдение за ее работой и обслуживание. Во-вторых, непостоянство уровня раствора в сепараторе (вследствие возможных колебаний величины остаточного давления) способствует образованию в нем инкрустаций. В-третьих, при нарушении нормальной работы возможен выброс раствора из аппарата. Так, при внезапном падении вакуума весь раствор из сепаратора поступает в корпус кристаллизатора и может перелиться через край; в случае же зарастания барометрической трубы солью насос откачивает раствор из верхней части корпуса в сепаратор, откуда он может поступить в конденсатор.

Наконец, открытый кристаллизатор не может быть использован при работе с токсичными растворами. Вакуум-кристаллизатор с герметичным корпусом (см. рис. 2.99) свободен от недостатков кристаллизатора с открытым корпусом, однако у него несколько сложней конструкция корпуса и устройств для вывода маточного раствора и гото- 652 вого продукта. Уровень раствора в аппарате поддерживается путем удаления маточного раствора через сосуд 10, сообщающийся с корпусом и сепаратором.

В аппаратах со взвешенным слоем, как и во всех вакуум-кристаллизаторах, наиболее опасными с точки зрения образования инкрустаций являются внутренние поверхности сепаратора 3, а также трубы 2, которые соприкасаются с максимально пересыщенным раствором., Особенно обильно соли отлагаются на границе раздела жидкой и паровой фаз, т.е. в зоне максимального перссыщения раствора.

И ионные вак и-к ис- тад~~идатооы. За последнее десятилетие в системах очистки сточных вод все более широкое распространение получают вакуум-кристаллизаторы с циркуляцией суспензии— так называемые циркуляционные вакуум-кристаллизаторы. Отличаясь от аппаратов со взвешенным слоем высокой производительностью, они в то же время позволяют получать сравнительно крупнокристаллический продукт, срсдний размер которого 0,25 — 0,45 мм, а в случае удаления мелочи — даже 0,65 — 0,80 мм. Отличительная особенность этих аппаратов состоит в том, что благодаря интенсивной циркуляции горячий питающий раствор предварительно смешивается с уже охлажденным маточным раствором. В результате такого смешения температура раствора становится всего лишь на несколько градусов (или даже десятых долей градуса) выше температуры кипения при данном вакууме, и при самоиспарении раствора в нем возникает сравнительно Часть П1, Основное оборудование для очистки сточных вод небольшое пересыщение.

Кроме того, путем циркуляции в зоне кипения раствора (т.е. в зоне его максимального пересыщения) поддерживается большое количество кристаллов. Они быстро снимают это пересыщение при росте, снижая тем самым скорость образования новых зародышей. Таким образом, смешение питающего раствора с большим количеством маточного и наличие сильно развитой кристаллической поверхности в зоне его кипения резко снижают пересыщение при кристаллизации, что позволяет не только получать сравнительно крупные кристаллы, но и существенно уменьшить или даже полностью устранить образование инкрустаций на внутренней поверхности аппарата.

Кристаллизатор с пропеллерной мешалкой (рис. 2.100) является наиболее простым аппаратом этого типа. По оси корпуса кристаллизатора 1 расположены короткая и широкая циркуляционная труба 2 и пропеллерная мешалка 3. Горячий раствор, поступая через штуцер 4, смешивается с циркулирующим маточным раствором, Образовавшиеся кристаллы в виде суспензии отводятся по переливной трубе 5 в насос 6, который транспортирует их на последующую переработку. Продолжительность работы аппарата между промывками колеблется от двух до четырех недель.

Аппараты этого типа часто объединяют в многокорпусную установку. Кристаллизатор с циркуляционным насосом изображен на рис. 2.101. Горячий раствор поступает во всасывающую линию 1 насоса 2, где сразу смешивается с большим количеством циркулирующего маточного раствора и по трубе 3 подается в кристаллизатор. Суспензия из сепаратора сливается по трубе 4 и насосом 5 подается на центрифугу. Гидравлическое сопротивление контура кристаллизатора обычно невелико (нс выше 1,0 — 1,5 Па), поэтому следует пользоваться низконапорными пропеллсрными насосами, имеющими большую производительность при сравнительно небольшой потребляемой мощности. Применение насоса вместо быстроходной мешалки для создания циркуляции более целесообразно, поскольку при этом можно обеспечить лучшую герметичность кристаллизатора и, следовательно, работать при более глубоком вакууме.

Полная герметичность аппарата ензия Рас Рис.2. 100. Вакуум-кристаллизатор с пропеллерной мешалкой: 1 — корпус аппарата; 2 — ииркуляпионная труба; 3 — пропсллсрная мешалка; 4 — штуцер для подачи раствора; 5 — переливная труба; б — насос 653 Глава 2. Рборудование для физико-химических методов очистки й пор нзия Рис. 2.101. Вакуум-кристаллизатор с цнркуяяционным насосом: 1, 3 — циркуляционныс трубы; 2 — цнркуляционный насос; 4 — переливная труба; 5 — насос может быть достигнута при установке насоса на барометрической высоте, когда давление с обеих сторон его сальника равняется атмосферному.

Для осуществления многоступенчатой кристаллизации эти кристаллизаторы также объединяют в батарею из нескольких аппаратов. Кристаллизатор с мешалкой и сгущением суспензии представлен на рис. 2.102. Для получения крупнокристаллического продукта в этих аппаратах осуществляют искусственное сгущение суспензии и удаление наиболее мелких кристаллов путем отвода части маточного раствора через специальный осветлитель. Кристализатор состоит из корпуса 2, сепаратора 1, пропеллерной мешалки 4 и циркуляционной трубы 5.

Отличительной его особенно- 654 стью является наличие в корпусе цилиндрической перегородки 3. Горячий раствор по штуцеру 7 подводится к трубе 5, где смешивается с циркулирующим маточным раствором. Суспензия отводится из аппарата через патрубок 6. Ири выходе суспензии из циркуляционной трубы и движении ее вниз кристаллы классифицируются: наиболее крупные отводятся через штуцер 6, кристаллы средних размеров вновь засасываются в циркуляционную трубу и, многократно проходя через зону пересыщения, увеличивают свои размеры, мелкие же кристаллы удаляются с маточным раствором через кольцевое пространство между перегородкой 3 и корпусом кристаллизатора 2 по штуцеру 8.

кодьш" пор Маточный остдор ~ Раствор Суспензия Рис. 2 102. Вакуум-кристаллнзатор с мешалкой и сгущением суспензии: 1 — сепаратор; 2 — корпус аппарата; 3 — цнлиндрнческая перегородка; 4 — пропеллсрная мешалка; 5 — циркуляцноиная труба; б, 7— штуцеры для входа и выхода раствора; 8— штуцер лля отвода маточного раствора Часть И1.

Основное ооорудование для очистки сточных вод Повышение концентрации кристаллов в суспензии (при постоянной производительности кристаллизатора по соли) соответствует увеличению времени их пребывания в аппарате, т.е. времени их роста. Кристаллизаторы с мешалкой и сгущением суспензиии позволяют проводить процесс при более высоком псресыщении (а следовательно, и при более высокой скорости роста кристаллов), так как наличие сильно развитой кристаллической поверхности способствует более быстрому снятию этого пересыщения, а образующийся избьпок мелочи отводится из аппарата с маточным раствором. Наличие же развитой кристаллической поверхности в аппаратс уменьшает вероятность образования инкрустаций; продолжительность работы кристаллизатора между промывками может составлять от одного месяца и более.

Характеристики

Список файлов книги