Mořský žalud systematická skupina. Balanus mořský žalud
Vynález se týká výroby oxidu hlinitého, sody, potaše a dalších solí, konkrétně způsobu odpařování roztoků v trubkových odparkách. Metoda zahrnuje ohřev roztoku párou, odstranění kondenzátu a odstranění odpařeného roztoku s krystaly soli a sekundární párou ze separátoru trubkového odpařovače, přičemž část kondenzátu ve formě malých rozstřiků je přiváděna do parního prostoru separátoru. . Kondenzát je přiváděn do parního prostoru separátoru v objemu 0,3-2 % vzniklého kondenzátu. V důsledku toho se doba mezi přestávkami na vymytí zkumavek prodloužila na 40 dní se snížením počtu ucpaných zkumavek na 10 %; čistý kondenzát byl získán a vrácen do tepelné elektrárny za separátorem bez eliminátoru kapek; frekvence použití páry se zvýšila o jeden stupeň v důsledku zvýšení přenosu tepla a odstranění odporu přerostlých eliminátorů kapek; měrná spotřeba páry na tunu odpařené vody klesla z 0,62 na 0,33 t/t. 1 plat f-ly, 1 nemocný.
Vynález se týká výroby oxidu hlinitého, sody, potaše a dalších solí, konkrétně způsobu odpařování roztoků v trubkových odparkách. Je známa metoda odpařování roztoků v trubkových odparkách s krystalizací solí (Pertsev L.P., „Tubulární odparky pro krystalizační roztoky.“ M., Mashinostroenie, 1982, str. 29, obr. 15; str. 66, obr. 42) . Tato metoda zahrnuje zahřívání roztoku párou, odstranění kondenzátu a odstranění odpařeného roztoku s krystaly soli a sekundární páry ze separátoru trubkového odpařovače. Nevýhody této metody jsou:
Zanášení topných trubek solnými krustami, které spadly ze stěn separátorů až do 20-30% a časté odstávky zařízení po 3-4 dnech, aby se každá jednotlivá trubka opláchla vodou;
Snížení produktivity zařízení a frekvence používání páry v důsledku přerůstání nejúčinnějších síťových nebo žaluziových odlučovačů kapiček, jakož i v důsledku ucpání topných trubek;
Zvýšení nákladů na separátor kvůli komplikaci instalace drahých eliminátorů úletů a zvýšení objemu;
Zvýšená spotřeba páry na odpařování prací vody. Důvodem zarůstání stěn separátorů a odkapávacích eliminátorů je usazování kapiček buničiny s přesycováním solí v roztoku a jejich sušení párou z odpařeného roztoku přehřátého na velikost prohlubně při 12-20 o C. Technickým cílem vynálezu je eliminovat přerůstání solí na stěnách odlučovačů, odkapávacích eliminátorů a ucpávání topných trubek, které odpadly ze stěn odlučovačů krusty. Řešení technický problém Toho je dosaženo zavedením 0,3-2 % kondenzátu ve formě malých rozstřiků do parního prostoru separátoru. Na výkresu je znázorněn výparník využívající navrženou metodu. Výparník se skládá z ohřívací komory 1, separátoru 2, potrubí pro přívod části kondenzátu do separátoru 3 a trysky 4. Pára vstupuje do mezitrubkového prostoru ohřívací komory 1 a roztok do separátoru 2 , kde se smíchá s cirkulujícím krystalizujícím odpařeným roztokem. Kondenzát je odváděn z ohřívací komory 1 a jeho část je přiváděna potrubím 3 tryskou 4 do parního prostoru separátoru 2. Zavádění malých kapek do objemu páry znečištěné kapkami buničiny eliminuje přehřívání sekundární pára a přesycení kapkového roztoku solemi v důsledku jejich slučování s kapkami kondenzátu, což zabraňuje tvorbě solných krust a proplachuje sekundární páru od kapek buničiny. Pro průmyslové testování metody na jedné čtyřplášťové odparce bylo 0,4-0,6 % kondenzátu z prvního případu zavedeno do dutých separátorů (bez eliminátorů kapek) tryskami. Výsledkem je, že ve srovnání s nejvýkonnějšími 800 m 2 odpařovači pracujícími bez přívodu kondenzátu, s krystalizací bezvodé sody při výrobě sodno-draselné:
Doba mezi přestávkami na vymytí zkumavek se prodloužila na 40 dní, přičemž počet ucpaných zkumavek se snížil na 10 %;
Čistý kondenzát byl získán a vrácen do tepelné elektrárny za separátorem bez eliminátoru kapek;
Četnost použití páry se zvýšila o jeden stupeň z důvodu zvýšení přestupu tepla a odstranění odporu přerostlých eliminátorů kapek;
Měrná spotřeba páry na tunu odpařené vody byla snížena z 0,62 na 0,33 t/t.
VZORCE PODLE VYNÁLEZU
1. Způsob odpařování roztoků s krystalizací solí, včetně ohřevu párou v trubkových odparkách s odstraněním kondenzátu páry a odvodem odpařeného roztoku a sekundární páry ze separátoru a přívodem kondenzátu do parního prostoru separátoru výparníku. nad roztokem, vyznačující se tím, že kondenzát přiváděný do prostoru páry separátoru je odebírán z mezitrubkového prostoru a výsledná směs páry a kondenzátu je přiváděna tryskou ve formě malých rozstřiků. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kondenzát se zavádí do parního prostoru separátoru v objemu 0,3 až 2 % výsledného kondenzátu.Strana 1
Odpařování solného roztoku je řízeno pomocí měrná hmotnost, krystalizace a odstřeďování - podle kvality výsledného octanu sodného, zpracování matečných louhů - podle jejich kvality (obsah kyseliny mravenčí sodné a redukčních látek), podle obsahu octanu sodného v odpadu vypouštěném do kanalizace, a podle jejich zásaditosti.
Odpařování solných roztoků se provádí ve výparnících vyhřívaných vodní párou.
Při odpařování roztoku hořečnaté soli se kyselina chlorovodíková vznikající při hydrolýze postupně oddestiluje a hydrolýza jde stále dále.
Když se tedy solný roztok odpaří, vytvoří se malé krychlové krystaly pevné soli. Tyto krychlové krystaly jsou ohraničeny plochými čtvercovými plochami.
Dusičnany se získávají odpařováním roztoků solí Zr a Hf s HNOS Oka jsou bezbarvé sloučeniny. Všechny soli, kromě posledních dvou, jsou hydrolyzovány ve vodných roztocích, které získávají silně kyselou reakci.
Na Obr. 2 znázorněno moderní design zařízení s ponorným hořákem pro odpařování solných roztoků. Pro rovnoměrné rozložení spaliny probublávají v kapalině, ponorný hořák je vybaven mřížkovým probublávačem a vodícím kuželem umístěným u ústí trysky.
Hlavní etapy technologický postup výroba octanu sodného jsou: neutralizace kyseliny octové, odpařování solného roztoku, krystalizace a centrifugace soli, zpracování matečných louhů.
K odpařování solných roztoků slouží zařízení s ponorným hořákem umístěným ve střední části těla. Vykrystalizované soli se odstraňují pomocí speciálního ventilu instalovaného ve spodní části dna kužele. Směs páry a plynu je odváděna potrubím nainstalovaným na víku zařízení, uvnitř kterého jsou přepážkové klapky pro oddělování kapiček roztoku. Jako bubbler v takových zařízeních se používají disky s válcovými nebo štěrbinovými otvory. Tím se zvětšuje kontaktní plocha a zintenzivňují se procesy přenosu tepla a hmoty. Nevýhodou takových zařízení je nerovnoměrné rozložení plyn přes průřez disku, zejména v zařízeních velké velikosti a také nedostatek cirkulace kapaliny ve spodní části zařízení.
Typická konstrukce zařízení. |
K odpařování solných roztoků slouží přístroje s ponorným hořákem umístěným ve střední části nádoby. Požadovaná úroveň roztok v přístroji / se instaluje pomocí odtokové trubky 6 s pohyblivou trubkou. Vykrystalizované soli se odstraňují přes spodní armaturu dna kužele pomocí speciálního pulzního ventilu. Na krytu 2 zařízení je potrubí 4 pro odvod směsi par a plynu. Uvnitř potrubí jsou umístěny přepážky 5, které oddělují kapičky roztoku unášené proudem páry a plynu ze zařízení. Ponorný hořák 3 prochází parním prostorem zařízení, proto by měly být použity hořáky tunelového typu s prodlouženou spalovací komorou.
K těkání však nedochází, když se zředěné roztoky kyseliny chlorovodíkové obsahující cín (IV) vaří v nádobách pokrytých hodinovým sklem nebo když se roztoky solí tohoto prvku v kyselině chlorovodíkové odpařují, dokud se neobjeví páry kyseliny sírové.
Odstranění odpařovací zóny z topných trubic je spolehlivý způsob, jak je ochránit před inkrustací pouze při krystalizaci solí, jejichž rozpustnost se zvyšuje se zvyšující se teplotou. Toto opatření nestačí při odpařování roztoků solí s obrácenou rozpustností, protože v blízkosti teplosměnné plochy vzniká přesycený stav. Navíc ve stoupacím potrubí, kde roztok intenzivně vře a je zachováno jeho maximální přesycení, je vysoká pravděpodobnost tvorby inkrustace bez ohledu na charakter rozpustnosti soli.
Solný roztok, oddělený od mechanických nečistot filtrací, byl vystaven působení různých činidel. Georgi upozorňuje, že při odpařování solného roztoku se v něm vytvořily malé krychlové krystaly obsahující přebytek alkalické soli. K nasycení tohoto přebytku alkalické soli bylo zapotřebí 2/2 drachmy vitriolu na 5 uncí soli.
U schématu s přímým průtokem není potřeba instalovat mezilehlá čerpadla k čerpání roztoku, který teče gravitací z prvního zařízení do posledního v důsledku poklesu tlaku v každém následujícím krytu. Postupné snižování teploty roztoku při jeho koncentrování (což může způsobit předčasnou krystalizaci a ucpání přenosových trubek při odpařování roztoků solí s přímou rozpustností) je hlavní nevýhodou schématu s přímým prouděním a obvykle se nepoužívá. pro odpařování krystalizujících roztoků.
Pro přípravu matečného louhu po rozkladu pro vyluhování nové části bauxitu je nutné z procesu odstranit dříve přidanou vodu pro zředění uvařené dužiny. Množství vody, které je potřeba odpařit, přibližně odpovídá rozdílu mezi objemy hlinitanů a cirkulujících roztoků. Kromě udržování vodní bilance se během procesu odpařování současně řeší problém čištění roztoků hlinitanů od nečistot: soda, organické látky, oxid křemičitý (sodný hydroalumina silikát) a síran sodný. Soda vzniká hlavně v důsledku dekaustifikace alkálie uhličitany přítomnými v bauxitu a vápně:
RCO2 + 2NaOH ⇔ Na2CO3 + R(OH)2, R = Ca2+, Mg2+, Fe2+,
stejně jako při absorpci alkalickým roztokem hlinitanu oxid uhličitý ze vzduchu:
CO2vzduch + 2NaOHr-r → Na2CO3r-r + H2Or-r.
Vypařování(neboli odpařování) je proces zahušťování kapalných roztoků částečným odstraněním rozpouštědla (vody) odpařováním, když se kapalina vaří.
K odpařování roztoků se obvykle používá teplo vodní páry, které se nazývá primární nebo „horká“ pára. Pára vzniklá odpařováním vroucího roztoku se nazývá sekundární neboli samoodpařovací pára. K procesu se používají výparníky (viz obr. 9.3-9.9).
V procesu odpařování vody z matečného louhu se zvýšením koncentrace alkálie v roztoku z 155-165 na 300-305 g/l Na2Ok krystalizuje a vysráží sodu, sloučeniny síranu sodného a organické nečistoty.
Část solí se ukládá na teplosměnné ploše, čímž se výrazně snižuje přenos tepla. Soli uvolněné na topných trubkách se periodicky rozpouštějí ve slabých matečných roztocích nebo průmyslových vodách.
Rozpustnost sody v alkalických roztocích hlinitanů prudce klesá s rostoucí koncentrací roztoku. Pro syntetický roztok o koncentraci ~ 300 g/l Na2O je rozpustnost Na2СO3 ~ 8 % Na2Otot (viz obr. 9.1). V průmyslových roztocích je rozpustnost sody o 1,5-2,0% vyšší, protože obsahuje organické nečistoty, které zvyšují viskozitu roztoků a narušují separaci solí.
Organické látky jsou z roztoku odděleny spolu se sodou v tzv. „červené sodě“ - monohydrátu sody - Na2СO3*H2O. Organické látky barví sodu do charakteristické červené barvy. Organické nečistoty vstupují do procesu především s bauxitem. Část organická hmota se z procesu odstraňuje červeným bahnem a při kalcinaci oxidu hlinitého, ale většina se odstraňuje při odpařování, protože je odváděna z roztoku s krystaly sody.
Při zpracování bauxitu obsahujícího síru se cirkulující roztoky postupně obohacují síranem sodným NaSO4. Rozpustnost síranu sodného je blízká rozpustnosti sody - klesá s rostoucí koncentrací alkálií; v konečné fázi odpařování jsou vytvořeny podmínky pro krystalizaci směsi síranu sodného s převažujícím množstvím síranu.
Při odpařování se také vysráží oxid křemičitý ve formě hydroalumina křemičitanu sodného, který usazený na stěnách trubic snižuje koeficient prostupu tepla výparníků. Škodlivý vliv oxid křemičitý lze výrazně snížit desilikonizací matečného louhu.
Odpařování matečných louhů se provádí v multiefektových odpařovacích bateriích (viz obr. 9.2), pracujících ve vakuu a umožňujících opakované použití sekundární páry.
Odpařování roztoků ve vakuu má následující výhody:
- teplota varu roztoku klesá, čímž se zvyšuje užitečný teplotní rozdíl a množství tepla přicházejícího z topné páry do roztoku;
- sekundární pára z přístroje s vysoký krevní tlak lze použít jako topné těleso v nízkotlakých zařízeních a v důsledku toho snížit spotřebu čerstvé páry;
- možnost zmenšit výhřevnou plochu roztoku a tím využít kompaktnější a levnější výparníky.
Mezi nevýhody patří skutečnost, že použití vakua zvyšuje náklady na odpařovací zařízení, protože jsou vyžadovány dodatečné náklady na zařízení, která zajišťují vakuum v systému: kondenzátory, sifony, vakuová čerpadla, jednotky ejektorů páry a odpovídajícím způsobem se zvyšují provozní náklady.
Zanedbáme-li tepelné ztráty v prostředí, spotřeba čerstvé páry klesá s rostoucím počtem budov (odpařovací poměr) v baterii. Současně, při absenci ztrát, počet budov neovlivňuje výkon baterie, pokud jde o odpařenou vodu, určenou množstvím tepla Q přeneseného do roztoku:
Q = F * k * Δt,
kde F je teplosměnná plocha, m2; k - součinitel prostupu tepla, kW/ (m2*K); Δt je užitečný teplotní rozdíl (mezi t1 - teplota topné páry a t2 - teplota roztoku), °C.
Volba t je omezena podmínkami pro uvolňování hydroaluminosilikátu sodného a zvyšující se korozí topných trubek: t1 ≤ 150 °C. Volba t2 je omezena viskozitou roztoku rostoucí s klesající teplotou a náklady na vytvoření vakua. Když je vakuum v posledním krytu 0,08 MPa, t2 je 60 °C, což odpovídá hodnotě Δt = 150-60 = 90 °C. Však skutečnou hodnotuΔt je nižší, než je vypočteno podle velikosti celkového poklesu teploty θ:
θ = θ1 + θ2 + θ3,
kde θ1 je fyzikálně-chemický pokles teploty definovaný jako rozdíl teplot varu roztoku a čistého rozpouštědla při konstantním tlaku; θ2 - hydrostatická deprese, definovaná jako rozdíl teplot varu v horní a spodní vrstvy roztok ve výparníku; θ3 - hydraulický podtlak způsobený poklesem sekundárního tlaku páry v důsledku hydraulického odporu v parovodech mezi skříněmi.
Rozdíl mezi teplotou varu roztoku a teplotou varu vody při stejném tlaku se nazývá fyzikálně-chemický pokles teploty. Velikost této deprese (θ1) závisí na povaze rozpuštěné látky, koncentraci roztoku a tlaku, při kterém vře. S rostoucí koncentrací se zvyšuje teplotní deprese; pro roztok obsahující Na2Otot = 300 g/l dosahuje 15-10 °C. Tedy bod varu takového roztoku při atmosférický tlak rovna 115-110 °C. Teplota vznikající páry se téměř rovná bodu varu vody, tedy 100 °C.
Celková hodnota θ je minimálně 40 °C a zbývající teplotní rozdíl nepřesahuje 50 °C. Skutečná měrná spotřeba páry klesá s růstem výparníků v instalaci výparníku k určité hranici (zpravidla u domácích zařízení faktor ne více než 5). Proto, jak se zvyšuje počet případů v baterii, množství ztrát se zvyšuje, výkon baterie klesá, zatímco kapitálové náklady rostou. Otázka optimálního počtu budov v baterii by měla být rozhodnuta po podrobných technických a ekonomických výpočtech s přihlédnutím k vlivu všech výše uvedených faktorů.
07.03.2019
Největší peruánská metalurgická společnost Aceros Arequipa zadala společnosti SMS group objednávku na zařízení z Německa pro inovativní linku na odlévání oceli, její instalaci...
07.03.2019
Aktuálně zpracovávám různé typy kovy pod výrazným tlakem jsou považovány za nejoblíbenější a oprávněné v technicky způsob tvorby...
07.03.2019
Tvorba a realizace efektivní systémŘízení bezpečnosti práce je prováděno v souladu se všemi normami STB 18001-2009 „Systém řízení bezpečnosti práce....
06.03.2019
Společnost ze Švýcarska, Sider Alloys, učinila prohlášení, že se chystá příští rok obnovit činnost jediného italského hliníku...
06.03.2019
Vlnitá lepenka, nebo zkráceně vlnitá lepenka, se používá k výrobě obalových nádob, přičemž vícevrstvost takového materiálu zaručuje odolnost...
05.03.2019
Prvního března na území ocelového drátu číslo dvě „BMZ“ předala správcovská společnost „BMK“ do užívání inovativní jednotku, která umožňuje...
05.03.2019
Nejdůležitější ultramoderní metodou výroby železobetonových výrobků je použití vibroforem. Vibroformy jsou jedním z typů kovových forem...
05.03.2019
Dnes se šnekům říká pracovní prvky, které se používají za účelem kompletace různá auta a zařízení. Hlavním účelem těchto produktů je...