УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЙОДИРОВАННОЙ СОЛИ Российский патент 2003 года по МПК C01B9/00 

Изобретение относится к химической промышленности, точнее к оборудованию, используемому для перерабоки природного минерального сырья, а именно к установке для получения йодированной соли.

Изобретение предназначено для применения на предприятиях химической промышленности и химического машиностроения при производстве агрегатов и устройств для получения йодированных солей.

Известно, что для получения солей применяют выпарные аппараты, осуществляющие выпаривание расплавленного раствора соли за счет подаваемого на стенки аппарата водяного пара или другого высокотемпературного нагревающего агента (А. Н. Плановский и др. Процессы и аппараты химической технологии. 1969 г., М., Химия, стр.468-469). Подобный выпарной аппарат содержит корпус с отверстием для подачи исходных компонентов и с отверстием для вывода готового продукта, а также систему подачи нагревающего агента на стенки корпуса выпарного аппарата.

Нагревание выпариваемого раствора осуществляется за счет передачи тепла через стенку корпуса, разделяющую нагревающий агент и исходные компоненты.

Как правило, выпарной аппарат дополняется устройством для кристаллизации жидких растворов (То же, стр.514-519), в котором имеется сосуд с вращающейся мешалкой, а кристаллизация достигается, например, за счет охлаждения сосуда через его стенку с помощью охлаждающей жидкости, движущейся по змеевику, установленному вокруг стенки сосуда.

Хотя с помощью системы выпарной сосуд - кристаллизатор возможно осуществить получение йодированной соли, однако данная система неэффективна и малопроизводительна, кроме того недостаточна степень очистки соли.

Поэтому система часто дополняется фильтрами различного типа, например, известны патронные фильтры, нутч-фильтры, представляющие собой прямоугольный или цилиндрический аппарат с фильтровальной перегородкой, расположенной несколько выше его днища, и используемые для сгущения осадка, который сбрасывается по окончании фильтрации ( То же, стр.258, 267, 269).

Для получения йодистой соли применяюся также отстойники или сгустители как периодического, так и непрерывного действия в виде бассейна без перемешивающих приспособлений или с ними (То же, стр. 246-249) и приспособлениями для просушивания готовой продукции в виде камерных сушилок или туннельных сушилок ( То же, стр.756, 766).

Однако при столь широком ассортименте аппаратов и устройств для проведения реакций выпаривания, охлаждения, фильтрации, осаждения и просушивания отсутствует установка, позволяющая получать йодированную соль с устойчивой формой йода и обеспечивающая высокую степень очистки готового продукта, например КJO₃ или NaJО₃.

Задачей изобретения является создание установки для получения йодированной соли с такой конструкцией, которая позволяла бы осуществлять процесс получения йодированной соли с устойчивой формой йода и с высокой концентрацией готового продукта при выполнении высокопроизводительных технологических процессов в одной установке.

Поставленная задача решается тем, что установка для получения йодированной соли, содержащая по меньшей мере один выпарной аппарат, имеющий отверстия для подачи исходных компонентов и для вывода раствора йодированной соли и снабженный системой для подачи пара, кристаллизатор, фильтр-отстойник и узел сушки готовой продукции, согласно изобретению, содержит второй выпарной аппарат, имеющий первое и второе входные отверстия и выходное отверстие, подсоединенное к входному отверстию кристализатора, вакуум-насос, сообщенный со вторым выпарным аппаратом и кристаллизаором, и фильтр тонкой очистки, сообщенный с фильтром-отстойником и вторым выпарным аппаратом, причем фильтр-отстойник имеет верхнее выходное отверстие, сообщенное через фильтр тонкой очистки с первым входным отверстием второго выпарного аппарата, и нижнее входное отверстие, сообщенное с выходным отверстием первого выпарного аппарата, а вакуум-насос сообщен со вторым входным отверстием второго выпарного аппарата и с выходным отверстием кристаллизатора, который сообщен с узлом сушки готовой продукции.

Предлагаемое изобретение позволяет создать установку для получения йодированной соли, которая обеспечивает высокую степень очистки готового продукта в виде йодированной соли с устойчивой формой йода при условии проведения высокопроизводительных технологических процессов в одной установке, что подтверждает выполнение поставленной задачи.

Другие преимущества изобретения будут понятны после ознакомления с описанием его выполнения со ссылками на приложенный чертеж, на котором схематически представлена установка для получения йодированной соли.

Предлагаемая установка для получения йодированной соли содержит первый выпарной аппарат 1, выполняющий функцию предварительной упарки, с корпусом объемом, например, десять кубических метров, выполненным, например, в виде цилиндра из ниобия. В верхней части корпуса выпарного аппарата 1 установлена крышка 2 с электроприводом мешалки, например, якорного типа, размещенной внутри корпуса (на чертеже не показано). На крышке 2 корпуса выпарного аппарата 1 имеется штуцер 3 отверстия для подачи исходных компонентов, например, раствора йодобромсодержащего сырья. Установка содержит также систему для подачи пара, например, в виде рубашки 4, смонтировнной вокруг корпуса 1.

Установка содержит фильтр-отстойник 5, представляющий собой полый аппарат цилиндрической формы с днищем конической формы. Фильтр-отстойник 5, имеющий верхнее выходное отверстие с патрубком 6, может быть выполнен из стали или титана и может иметь, например, следующие размеры: диаметр фильтра 1,5 м, высота 5 м . Установка для получения йодистой соли содержит фильтр 7 тонкой очистки, причем фильтр-отстойник 5 своим верхним выходным отверстием с патрубком 6 сообщен с фильтром 7 тонкой очистки, а входным отверстием, имеющим патрубок 8, фильтр-отстойник 5 сообщен с выходным отверстием выпарного аппарата 1, имеющим патрубок 9.

Предлагаемая установка для получения йодистой соли содержит второй выпарной аппарат 10, имеющий корпус, например, цилиндрической формы, объемом, например, не менее 1,25 кубических метров. Второй выпарной аппарат 10 снабжен мешалкой, установленной внутри корпуса (на чертеже не показано) и связанной с электроприводом 11, установленным на крышке 12 корпуса второго выпарного аппарата 10.

В предлагаемой установке для получения йодистой соли выпарной аппарат 1 выполняет функцию предварительной упарки, а второй выпарной аппарат 10 осуществляет вторичную упарку благодаря системе подогрева, имеющую рубашку 13, смонтированную вокруг корпуса второго выпарного аппарата 2. В крышке 12 второго выпарного аппарата 10 имеется первое входное отверстие с патрубом 14, который сообщен с фильтром 7 тонкой очистки, и второе входное отверстие с патрубком 15. В днище второго выпарного аппарата 10 имеется выходное отверстие с патрубком 16.

Установка для получения йодистой соли содержит водяной вентиль 17, кристаллизатор 18 и емкость 19 для готовой продукции узла для сушки готовой продукции. Через вентиль 17 осуществляют сообщение между выходным отверстием второго выпарного аппарата (патрубок 16) с кристаллизатором 18 и емкостью 19 для готовой продукции. Установка содержит вакуум-насос 20, который сообщен с патрубком 16 выходного отверстия второго выпарного аппарата 10 через кристаллизатор 18 и с патрубком 15 второго входного отверстия второго выпарного аппарата 10.

Таким образом, кристаллизатор 18 связан с патрубком 15 второго входного отверстия второго выпарного аппарата 10 через вакуум-насос 20.

Устройство для получения йодистой соли работает следующим образом.

В первый выпарной аппарат 1 поступает исходный компонент в виде йодбромсодержащего сырья в виде раствора, уровень которого регулируется просто поплавком (на чертеже не показано). После заполнения корпуса выпарного аппарата 1 до предписанного технологического уровня в рубашку 4 системы подогрева поступает пар и в условиях вакуума осуществляется предварительная упарка при температуре 80^oC. Нагрев осуществляется при постоянном перемешивании во избежание кристаллизации соли. Упаривание продолжается до повышения концентрации йодированной соли до плотности р 1,15-1,17, при этом пар заходит через рубашку 4 и выходит через боковое отверстие в виде конденсата. Из выходного отверстия первого выпарного аппарата 1 через патрубок 9 выходит частично упаренный раствор и поступает в фильтр-отстойник 5. Заметим, что высота фильтра-отстойника 5 равна 5 м, а диаметр составляет 1,5 м. Благодаря таким размерам фильтра-отстойника 5 жидкий частично упаренный раствор, поступающий через патрубок 8 в нижний придонный участок фильтра-отстойника 5, поднимается вверх и одновременно отстаивается, при этом скорость движения жидкости в фильтре-отстойнике составляет 0,005-0,006 м/ч. Периодически отстоявшийся раствор сливается в сборник-растворитель шлама (на чертеже не показан), а чистый (осветленный) раствор поступает из фильтра-отстойника 5 через выходное отверстие (патрубок 6) в фильтр 7 тонкой очистки, где раствор подвергается дальнейшему очищению с целью полного исключения механических примесей. Затем очищенный от механических примесей раствор поступает через первое входное отверстие с патрубком 14 во второй выпарной аппарат 10, где при условии поступления пара в рубашку 13 происходит вторичная упарка раствора и кристаллизация соли, причем процесс упаривания сопровождается непрерывным перемешиванием раствора. Выпаривание осуществляется в условиях вакуума (давление около 0,4 килограмма на квадратный сантиметр) при температуре более 70^oC, и кроме того, в процессе выпаривания постоянно осуществляется слив раствора соли в кристаллизатор 18, где постоянно осуществляют охлаждение, вследствие чего происходит кристаллизация соли на барабане (на чертеже не показан) кристаллизатора 18, с которого очищенная влажная соль поступает в сушильный шкаф 19 узла просушки и затем на участок расфасовки готовой продукции (на чертеже не показан). Из кристаллизатора 18 осуществляется отток конденсата через рубашку кристаллизатора 18 и через патрубок 21 сливается маточный раствор. Часть маточного раствора в целях обеспечения непрерывности процесса через вакуумный насос 20 поступает во второе верхнее отверстие второго выпарного аппарата 10 через патрубок 15 и процесс вторичного упаривания маточного раствора повторяется, как было описано выше.

Соли брома, бора, йодата натрия, полученные с помощью описанного устройства, могут использоваться как тяжелая жидкость для проведения лечебных процедур,например, для бальнеологических ванн, а также для производства минеральной воды или для таких лечебных процедур как, например, электролиз.

Таким образом в предлагаемой установке для получения йодированной соли достигается возможность получения множества готовых продуктов в одной установке, то есть осуществляется универсальное производство йодированной соли высокой степени очистки, с устойчивой формой йода и с высокой концентрацией готового продукта в одном соответствующем аппарате при выполнении высокопроизводительных процессов в одной установке.

Предлагаемое устройство для получения йодированной соли может быть создано на предприятиях химической промышленности.

Установка для получения йодированной соли, содержащая первый выпарной аппарат, имеющий отверстия для подачи исходных компонентов и для вывода раствора йодированной соли и снабженный системой для подачи пара, кристаллизатор, фильтр-отстойник и узел сушки готовой продукции, второй выпарной аппарат, имеющий первое и второе входные отверстия и выходное отверстие, подсоединенное к входному отверстию кристаллизатора, вакуум-насос, сообщенный со вторым выпарным аппаратом и кристаллизатором, и фильтр тонкой очистки, сообщенный с фильтром-отстойником и вторым выпарным аппаратом, причем фильтр-отстойник имеет верхнее выходное отверстие, сообщенное через фильтр тонкой очистки с первым входным отверстием второго выпарного аппарата, и нижнее входное отверстие, сообщенное с выходным отверстием первого выпарного аппарата, а вакуум-насос сообщен со вторым входным отверстием второго выпарного аппарата и с выходным отверстием кристаллизатора, который сообщен с узлом сушки готовой продукции, изобретение обеспечивает создание установки, позволяющей осуществить процесс получения йодированной соли с устойчивой формой йода и с высокой концентрацией готового продукта, а также выполнение высокопроизводительных технологических процессов в одной установке. 1 ил.

Установка для получения йодированной соли, содержащая первый выпарной аппарат, имеющий отверстия для подачи исходных компонентов и для вывода раствора йодированной соли и снабженный системой для подачи пара, кристаллизатор, фильтр-отстойник и узел сушки готовой продукции, отличающаяся тем, что она содержит второй выпарной аппарат, имеющий первое и второе входные отверстия и выходное отверстие, подключенное к входному отверстию кристаллизатора, вакуум-насос, сообщенный со вторым выпарным аппаратом и кристаллизатором, и фильтр тонкой очистки, сообщенный с фильтром-отстойником и вторым выпарным аппаратом, причем фильтр-отстойник имеет верхнее выходное отверстие, сообщенное через фильтр тонкой очистки с первым входным отверстием второго выпарного аппарата, и нижнее входное отверстие, сообщенное с выходным отверстием первого выпарного аппарата, а вакуум-насос сообщен со вторым входным отверстием второго выпарного аппарата и с выходным отверстием кристаллизатора, который сообщен с узлом сушки готовой продукции.