Grupa systematyczna żołędzi morskich. Balanus z żołędzi morskich
Wynalazek dotyczy wytwarzania tlenku glinu, sody, potasu i innych soli, a konkretnie procesu odparowywania roztworów w wyparkach rurowych. Metoda polega na podgrzaniu roztworu parą, usunięciu kondensatu oraz usunięciu odparowanego roztworu z kryształami soli i parą wtórną z separatora wyparki rurowej, przy czym część kondensatu w postaci drobnych rozprysków wprowadzana jest do przestrzeni parowej parownika. separator. Kondensat wprowadza się do przestrzeni parowej separatora w objętości 0,3-2% powstałego kondensatu. W rezultacie czas między przystankami na wypłukanie rurek wydłużył się do 40 dni przy zmniejszeniu liczby zatkanych rurek do 10%; otrzymano czysty kondensat, który za separatorem bez odkraplacza zawrócono do elektrociepłowni; częstotliwość stosowania pary wzrosła o jeden stopień ze względu na wzrost wymiany ciepła i eliminację oporu zarośniętych odkraplaczy; jednostkowe zużycie pary na tonę odparowanej wody spadło z 0,62 do 0,33 t/t. 1 pensja f-ly, 1 chory.
Wynalazek dotyczy wytwarzania tlenku glinu, sody, potasu i innych soli, a konkretnie procesu odparowywania roztworów w wyparkach rurowych. Znana jest metoda odparowywania roztworów w wyparkach rurowych z krystalizacją soli (Pertsev L.P., „Tubular Evaporators for krystalizing Solutions”. M., Mechanical Engineering, 1982, s. 29, rys. 15; s. 66, rys. 42 ). Metoda ta polega na podgrzaniu roztworu parą, usunięciu kondensatu oraz usunięciu odparowanego roztworu wraz z kryształkami soli i parą wtórną z separatora wyparki rurowej. Wadami tej metody są:
Zatykanie rur grzewczych skorupami solnymi, które spadły ze ścianek separatorów do 20-30% i częste postoje aparatu po 3-4 dniach w celu przemycia wodą każdej rury z osobna;
Spadek wydajności aparatu i częstotliwości wykorzystania pary na skutek przerastania najskuteczniejszych odkraplaczy siatkowych lub żaluzjowych, a także na skutek zatykania rur grzewczych;
Wzrost kosztu separatora ze względu na komplikację związaną z instalacją drogich odkraplaczy i zwiększenie objętości;
Zwiększone zużycie pary do odparowania wody myjącej. Przyczyną zarastania ścianek separatorów i odkraplaczy jest osadzanie się kropelek pulpy z przesyceniem soli w roztworze i ich suszenie parą odparowanego roztworu przegrzanego do stopnia depresji w temperaturze 12-20 o C. Stan techniczny Celem wynalazku jest wyeliminowanie zarastania soli na ściankach separatorów, odkraplaczy oraz zatykania rur grzewczych, które odpadły ze ścianek separatorów. Rozwiązanie problem techniczny Osiąga się to poprzez wprowadzenie 0,3-2% kondensatu w postaci małych kropelek do przestrzeni parowej separatora. Rysunek przedstawia parownik wykorzystujący proponowaną metodę. Parownik składa się z komory grzewczej 1, separatora 2, rury doprowadzającej część kondensatu do separatora 3 i dyszy 4. Para wchodzi do przestrzeni międzyrurowej komory grzewczej 1, a roztwór do separatora 2 , gdzie miesza się go z krążącym krystalizującym odparowanym roztworem. Kondensat usuwany jest z komory grzewczej 1 i jego część wprowadzana jest rurociągiem 3 przez dyszę 4 do przestrzeni parowej separatora 2. Wprowadzenie małych kropli do objętości pary zanieczyszczonej kroplami pulpy eliminuje przegrzanie para wtórna i przesycenie roztworu kropli solami poprzez ich połączenie z kroplami kondensatu, co zapobiega tworzeniu się skorup solnych i wypłukuje parę wtórną z kropel miąższu. Do przemysłowych testów metody na jednej wyparce czteropłaszczowej wprowadzono przez dysze do separatorów wydrążonych (bez odkraplaczy) 0,4-0,6% kondensatu z pierwszego przypadku. W rezultacie, w porównaniu z najpotężniejszymi wyparkami o pojemności 800 m 2, pracującymi bez dopływu kondensatu, z krystalizacją sody bezwodnej w produkcji sodowo-potasowej:
Czas między przystankami na wypłukanie rurek wydłużył się do 40 dni, przy zmniejszeniu liczby zatkanych rurek do 10%;
Otrzymano czysty kondensat, który za separatorem bez odkraplacza zawrócono do elektrociepłowni;
Zwiększono o jeden stopień częstotliwość stosowania pary dzięki zwiększeniu wymiany ciepła i wyeliminowaniu oporów zarośniętych odkraplaczy;
Zmniejszono jednostkowe zużycie pary na tonę odparowanej wody z 0,62 do 0,33 t/t.
PRAWO
1. Sposób odparowania roztworów z krystalizacją soli, obejmujący ogrzewanie parą w wyparkach rurowych z usunięciem kondensatu pary i usunięciem odparowanego roztworu i pary wtórnej z separatora oraz wprowadzeniem kondensatu do przestrzeni parowej separatora parownika powyżej rozwiązanie, charakteryzujące się tym, że kondensat dostarczany do pary do przestrzeni separatora jest pobierany z przestrzeni międzyrurowej i powstałą mieszaninę pary i kondensatu wprowadza się przez dyszę w postaci małych strużek. 2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kondensat wprowadza się do przestrzeni parowej separatora w objętości 0,3-2% powstałego kondensatu.Strona 1
Odparowanie roztworu soli jest kontrolowane przez środek ciężkości, krystalizacja i wirowanie – według jakości powstałego octanu sodu, przeróbka roztworów macierzystych – według ich jakości (zawartość kwasu mrówkowego sodu i substancji redukujących), według zawartości octanu sodu w ściekach odprowadzanych do ścieków, i według ich zasadowości.
Odparowanie roztworów soli odbywa się w wyparkach ogrzewanych parą wodną.
Po odparowaniu roztworu soli magnezu kwas solny powstały podczas hydrolizy jest stopniowo oddestylowywany, a hydroliza postępuje coraz dalej.
Zatem po odparowaniu roztworu soli tworzą się małe sześcienne kryształy stałej soli. Te sześcienne kryształy są ograniczone płaskimi, kwadratowymi ścianami.
Azotany otrzymuje się przez odparowanie roztworów soli Zr i Hf z HNOS.Oka są związkami bezbarwnymi. Wszystkie sole, z wyjątkiem dwóch ostatnich, ulegają hydrolizie w roztworach wodnych, które uzyskują odczyn silnie kwaśny.
Na ryc. 2 pokazano nowoczesny design aparat z palnikiem zanurzeniowym do odparowywania roztworów soli. Dla równomierny rozkład gazy spalinowe bulgoczące w cieczy, palnik zanurzeniowy wyposażony jest w bełkotkę kratową i stożek prowadzący umieszczony na wylocie dyszy.
Główne etapy proces technologiczny produkcji octanu sodu to: zobojętnianie kwasu octowego, odparowanie roztworu soli, krystalizacja i wirowanie soli, przetwarzanie ługów macierzystych.
Do odparowania roztworów soli służą urządzenia z palnikiem zanurzeniowym, umieszczone w centralnej części korpusu. Skrystalizowane sole usuwane są za pomocą specjalnego zaworu umieszczonego w dolnej części dna stożka. Odprowadzenie mieszaniny parowo-gazowej odbywa się poprzez rurę zamontowaną na pokrywie aparatu, wewnątrz której znajdują się klapy przegrodowe oddzielające kropelki roztworu. W takich urządzeniach jako bełkotki stosuje się dyski z otworami cylindrycznymi lub szczelinowymi. Zwiększa to powierzchnię styku oraz intensyfikuje procesy wymiany ciepła i masy. Wadą takich urządzeń jest nierównomierne rozmieszczenie gaz w poprzek przekroju dysku, szczególnie w urządzeniach duże rozmiary, a także brak cyrkulacji cieczy w dolnej części urządzenia.
Typowa konstrukcja urządzenia. |
Do odparowania roztworów soli służą urządzenia z palnikiem zanurzeniowym, umieszczone w środkowej części naczynia. Wymagany poziom rozwiązanie w aparacie / instaluje się za pomocą rury spustowej 6 z ruchomą rurą. Skrystalizowane sole usuwane są poprzez dolną armaturę dna stożka za pomocą specjalnego zaworu pulsacyjnego. Na pokrywie 2 aparatu znajduje się rurka 4 do usuwania mieszaniny par i gazów. Wewnątrz rury znajdują się przegrody 5, które oddzielają kropelki roztworu porywane przez strumień pary i gazu z urządzenia. Palnik zatapialny 3 przechodzi przez przestrzeń parową aparatu, dlatego należy stosować palniki tunelowe z wydłużoną komorą spalania.
Do ulatniania się natomiast nie dochodzi, gdy rozcieńczone roztwory kwasu solnego zawierające cynę (IV) gotuje się w naczyniach przykrytych szkiełkiem zegarkowym lub gdy roztwory soli tego pierwiastka w kwasie solnym odparowuje się do pojawienia się par kwasu siarkowego.
Usunięcie strefy parowania z rur grzejnych to niezawodny sposób na zabezpieczenie ich przed osadzaniem się osadu jedynie podczas krystalizacji soli, których rozpuszczalność wzrasta wraz ze wzrostem temperatury. Środek ten nie jest wystarczający w przypadku odparowywania roztworów soli o odwrotnej rozpuszczalności, ponieważ w pobliżu powierzchni wymiany ciepła powstaje stan przesycony. Dodatkowo w rurze wznośnej, gdzie roztwór intensywnie wrze i utrzymuje się jego maksymalne przesycenie, istnieje duże prawdopodobieństwo powstania nalotu, niezależnie od charakteru rozpuszczalności soli.
Roztwór soli oddzielony od zanieczyszczeń mechanicznych przez filtrację poddano działaniu różnych odczynników. Georgi zwraca uwagę, że po odparowaniu roztworu soli utworzyły się w nim małe sześcienne kryształy zawierające nadmiar soli alkalicznej. Aby nasycić ten nadmiar alkalicznej soli, potrzeba było 5 uncji soli, aby zawierało 2/2 drachmy witriolu.
W przypadku schematu przepływu bezpośredniego nie ma potrzeby instalowania pomp pośrednich do pompowania roztworu, który przepływa grawitacyjnie z pierwszego aparatu do ostatniego z powodu spadku ciśnienia w każdej kolejnej obudowie. Jednakże stopniowe obniżanie temperatury roztworu w miarę jego zagęszczania (co może powodować przedwczesną krystalizację i zatykanie rur przesyłowych podczas odparowywania roztworów soli o bezpośredniej rozpuszczalności) jest główną wadą schematu przepływu bezpośredniego i zwykle nie jest on stosowany do odparowania krystalizujących roztworów.
Aby przygotować ług macierzysty po rozkładzie w celu ługowania nowej porcji boksytu, należy z procesu usunąć wodę dodaną wcześniej w celu rozcieńczenia zagotowanej pulpy. Ilość wody, którą należy odparować, odpowiada w przybliżeniu różnicy między objętością glinianu i roztworów krążących. Oprócz utrzymania bilansu wodnego, podczas procesu odparowania rozwiązuje się jednocześnie problem oczyszczania roztworów glinianów z zanieczyszczeń: sody, substancji organicznych, krzemionki (hydroglinokrzemianu sodu) i siarczanu sodu. Soda powstaje głównie w wyniku odkaustyzacji zasad przez węglany obecne w boksycie i wapnie:
RCO2 + 2NaOH ⇔ Na2CO3 + R(OH)2, R = Ca2+, Mg2+, Fe2+,
jak również po wchłonięciu przez alkaliczny roztwór glinianu dwutlenek węgla z powietrza:
CO2powietrze + 2NaOHr-r → Na2CO3r-r + H2Or-r.
Odparowanie(lub parowanie) to proces zatężania ciekłych roztworów poprzez częściowe usunięcie rozpuszczalnika (wody) poprzez odparowanie, gdy ciecz wrze.
Do odparowania roztworów wykorzystuje się zwykle ciepło pary wodnej, zwane parą pierwotną lub „gorącą”. Para powstająca w wyniku odparowania wrzącego roztworu nazywana jest parą wtórną lub parą samoodparowującą. W procesie wykorzystywane są parowniki (patrz rys. 9.3-9.9).
W procesie odparowywania wody z ługu macierzystego wraz ze wzrostem stężenia zasady w roztworze z 155-165 do 300-305 g/l Na2Ok krystalizuje i wytrąca sodę, związki sodowo-siarczanowe oraz zanieczyszczenia organiczne.
Część soli osadza się na powierzchni wymiany ciepła, co znacznie ogranicza wymianę ciepła. Sole uwalniające się na rurach grzewczych są okresowo rozpuszczane w słabych roztworach macierzystych lub wodach przemysłowych.
Rozpuszczalność sody w alkalicznych roztworach glinianów gwałtownie spada wraz ze wzrostem stężenia roztworu. Dla syntetycznego roztworu o stężeniu ~ 300 g/l Na2O, rozpuszczalność Na2СO3 wynosi ~ 8% Na2Otot (patrz rys. 9.1). W roztworach przemysłowych rozpuszczalność sody jest o 1,5-2,0% wyższa, ponieważ zawiera zanieczyszczenia organiczne, które zwiększają lepkość roztworów i zakłócają oddzielanie soli.
Substancje organiczne oddziela się z roztworu wraz z sodą w tzw. „sodzie czerwonej” – monowodzianie sody – Na2СO3*H2O. Substancje organiczne barwią sodę na charakterystyczny czerwony kolor. Zanieczyszczenia organiczne dostają się do procesu głównie wraz z boksytem. Część materia organiczna jest usuwany z procesu za pomocą czerwonego szlamu i podczas kalcynacji tlenku glinu, ale większość jest usuwana podczas odparowania, gdyż jest usuwana z roztworu wraz z kryształkami sody.
Podczas przetwarzania boksytu zawierającego siarkę krążące roztwory są stopniowo wzbogacane siarczanem sodu NaSO4. Rozpuszczalność siarczanu sodu jest zbliżona do rozpuszczalności sody - maleje wraz ze wzrostem stężenia zasady; na końcowym etapie odparowania powstają warunki do krystalizacji mieszaniny sodosiarczanu z przeważającą ilością siarczanu.
Podczas odparowania krzemionka wytrąca się również w postaci wodorokrzemianu glinu sodu, który osadzając się na ściankach rur zmniejsza współczynnik przenikania ciepła parowników. Zły wpływ krzemionkę można znacznie zmniejszyć przez odkrzemianie ługu macierzystego.
Odparowanie ługów macierzystych odbywa się w wieloefektowych bateriach wyparnych (patrz rys. 9.2), pracujących w próżni i umożliwiających wielokrotne wykorzystanie pary wtórnej.
Odparowanie roztworów pod próżnią ma następujące zalety:
- obniża się temperatura wrzenia roztworu, co zwiększa użyteczną różnicę temperatur i ilość ciepła dochodzącego od pary grzewczej do roztworu;
- para wtórna z aparatu z wysokie ciśnienie krwi może być stosowany jako czynnik grzewczy w urządzeniach niskociśnieniowych i w efekcie zmniejsza zużycie świeżej pary;
- możliwość zmniejszenia powierzchni grzewczej roztworu i tym samym zastosowanie bardziej kompaktowych i tańszych wyparek.
Wady obejmują fakt, że zastosowanie próżni zwiększa koszt instalacji wyparnej, ponieważ wymagane są dodatkowe koszty urządzeń zapewniających próżnię w systemie: skraplacze, odwadniacze, pompy próżniowe, eżektory pary, a koszty operacyjne odpowiednio rosną.
Jeśli pominiemy straty ciepła w środowisko, zużycie świeżej pary maleje wraz ze wzrostem liczby budynków (współczynnik parowania) w akumulatorze. Jednocześnie przy braku strat liczba budynków nie wpływa na wydajność baterii pod względem odparowanej wody, określoną ilością ciepła Q przekazanego do roztworu:
Q = F * k * Δt,
gdzie F jest powierzchnią wymiany ciepła, m2; k - współczynnik przenikania ciepła, kW/ (m2*K); Δt to użyteczna różnica temperatur (pomiędzy t1 – temperaturą pary grzewczej i t2 – temperaturą roztworu), °C.
Wybór t jest ograniczony warunkami uwalniania wodoroglinokrzemianu sodu i postępującą korozją rur grzejnych: t1 ≤ 150 °C. Wybór t2 jest ograniczony lepkością roztworu rosnącą wraz ze spadkiem temperatury i kosztem wytworzenia próżni. Gdy podciśnienie w ostatniej obudowie wynosi 0,08 MPa, t2 wynosi 60°C, co odpowiada wartości Δt = 150-60 = 90°C. Jednakże prawdziwa wartośćΔt jest mniejsze niż obliczone na podstawie wielkości całkowitego obniżenia temperatury θ:
θ = θ1 + θ2 + θ3,
gdzie θ1 to fizykochemiczne obniżenie temperatury, definiowane jako różnica temperatur wrzenia roztworu i czystego rozpuszczalnika pod stałym ciśnieniem; θ2 – depresja hydrostatyczna, definiowana jako różnica temperatur wrzenia w górnej i dolnej części niższe warstwy roztwór w parowniku; θ3 - depresja hydrauliczna spowodowana spadkiem ciśnienia pary wtórnej na skutek oporów hydraulicznych w rurociągach parowych pomiędzy obudowami.
Różnica między temperaturą wrzenia roztworu a temperaturą wrzenia wody pod tym samym ciśnieniem nazywa się fizykochemicznym obniżeniem temperatury. Wielkość tego zagłębienia (θ1) zależy od charakteru substancji rozpuszczonej, stężenia roztworu i ciśnienia, pod jakim się ona wrze. Wraz ze wzrostem stężenia wzrasta obniżenie temperatury; dla roztworu zawierającego Na2Otot = 300 g/l osiąga 15-10°C. Zatem temperatura wrzenia takiego roztworu przy ciśnienie atmosferyczne równa 115-110°C. Temperatura powstałej pary jest prawie równa temperaturze wrzenia wody, czyli 100°C.
Całkowita wartość θ wynosi co najmniej 40°C, a pozostała różnica temperatur nie przekracza 50°C. Rzeczywiste jednostkowe zużycie pary maleje wraz ze wzrostem parowników w instalacji parowników do pewnego limitu (z reguły w przypadku instalacji domowych nie więcej niż 5-krotnie). Dlatego też wraz ze wzrostem liczby obudów w akumulatorze wzrasta ilość strat, a wydajność akumulatora maleje, a koszty inwestycyjne rosną. Kwestię optymalnej liczby budynków w baterii należy rozstrzygnąć po szczegółowych obliczeniach techniczno-ekonomicznych, biorąc pod uwagę wpływ wszystkich wymienionych powyżej czynników.
07.03.2019
Największa peruwiańska korporacja metalurgiczna Aceros Arequipa złożyła zamówienie w grupie SMS na urządzenia z Niemiec na innowacyjną linię do odlewania stali, jej montaż...
07.03.2019
Aktualnie przetwarzane różne rodzaje Za najbardziej popularne i uzasadnione uważa się metale pod dużym ciśnieniem technicznie sposób tworzenia...
07.03.2019
Kreacja i realizacja efektywnego systemu Zarządzanie bezpieczeństwem pracy odbywa się zgodnie ze wszystkimi normami STB 18001-2009 „System zarządzania bezpieczeństwem pracy....
06.03.2019
Koncern ze Szwajcarii, Sider Alloys, oświadczył, że tak właśnie zrobi Następny rok o przywrócenie działalności jedynej włoskiej firmy aluminiowej...
06.03.2019
Do produkcji pojemników opakowaniowych wykorzystywana jest tektura falista, w skrócie tektura falista, a wielowarstwowy charakter tego materiału gwarantuje trwałość...
05.03.2019
Pierwszego marca na terenie zakładu drutu stalowego numer dwa „BMZ” spółka zarządzająca „BMK” przekazała do użytku innowacyjną jednostkę, która pozwala...
05.03.2019
Najważniejszą ultranowoczesną metodą wytwarzania wyrobów żelbetowych jest zastosowanie wibroform. Wibroformy to jeden z rodzajów form metalowych...
05.03.2019
Dzisiaj ślimaki nazywane są elementami roboczymi, które służą do kompletowania różne samochody i urządzenia. Głównym celem takich produktów jest...
- Najciekawsze zagadki o postaciach z bajek Odgadnij bajki, zagadki na podstawie ich cytatów
- Czytanie online książki koza-dereza koza-dereza Skrzydlaty, kudłaty i tłusty - rosyjska opowieść ludowa
- Rosyjska opowieść ludowa „Zimowa chata zwierząt” Kto zbudował chatę w bajce „Zimowa chata”
- Nieznane fakty z podróży Magellana Odnaleziono poszukiwaną cieśninę