Способ кристаллизации из растворов и установка для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК B01D9/02 

Изобретение относится к Способам и установкам для кристаллизации из растворов, может найти применение в химической, металлургической, химико-фармацевтической и других отраслях промышленности при выделении компонентов из раствора с прямой зависимостью растворимости от температуры.

Цель изобретения - увеличение выхода кристаллического продукта путем понижения температуры кристаллизации, предотвращения засорения рабочих поверхностей и очистки конденсата.

На чертеже схематически представлена установка для кристаллизации из растворов.

Установка состоит из фильтра 1 предварительной очистки, сборника 2 раствора, плунжерного насоса 3, блока4 мембранного концентрирования, кристаллизатора 5, переливного бачка 6, конденсатора 7, сборника-гидрозатвора 8, насоса 9, блока 10 мембранной очистки.

Способ реализуется следующим образом.

Исходный раствор проходит через фильтр 1 предварительной очистки с использованием фильтрующих элементов, которые задерживают взвешенные частицы размером до 5 мкм. Предварительная очистка целесообразна с целью предупреждения быстрого засорения мембран.

О

&

СЛ

сь о

Очищенный раствор сливается з сборник 2, где смешивается с концентратом блока 10 мембранной очистки и далее плунжерным дозировочным насосом 3 под давлением 5-6 МПа (регулирование отношения потоков осуществляется изменением давления автоматически) прокачивается через блок 4 мембранного концентрирования, где отделяется растворитель (перме- ат) и образуется укрепленный раствор, С отводом части маточной жидкости при мембранном разделении исходного раствора концентрация раствора повышается, температура начала кристаллизации повышается и выход продукта из единицы объема возрастает. Укрепленный раствор поступает в кристаллизатор 5, где смешивается с циркулирующей суспензией и по центральной циркуляционной трубе насосом поднимается, где кипит под вакуумом, продукционная суспензия отводится через переливной бачок б на дальнейшую переработку (разделение, сушка, упаковка), образующийся вторичный пар поступает в конденсатор 7 поверхностного охлаждения, образовавшийся конденсат сливается в сборник-гидрозатвор 8, где смешивается с пермеатом блока мембранного концентрирования и плунжерным насосом 9 под давлением 5-6 МПа прокачивается через блок 10 мембранной обратноосмотической очистки. Очищенный конденсат (пермеат) отводится на технические нужды (в котельную), концентрат поступает на смешение с исходным раствором в сборник 2.

В период остановок аппаратуры для ремонта или вследствие отсутствия раствора (ремонт на предшествующих стадиях производства) аппараты опорожняют, промывают водой, одновременно осуществляется регенерация мембранных блоков охлажденным конденсатом.

Л р и м е р. Взят очищенный от вовешен- . ных частиц (из коллоидных частиц) раствор следующего состава, кг, температура 70°С:КС1 245,9; НгО 857. Раствор смешан с концентратом стадии обессоливания, получен раствор состава, кг, температура 60°С: КО 250; НаО 1000. Раствор прокачан плунжерным насосом через обратноосмо- тический разделительный модуль, получен концентрат состава, кг: КС 246; НаО 550 и пермеат состава, кг: КС 4; НаО 450.

Укрепленный раствор (концентрат) направлен в вакуум-кристаллизатор, где ох лажден до 10°С. При этом упаривалось 53 кг воды, получено конденсата состава, в том чиеяе от пара 109 кг; KCI 0,2; НаО 159.

Отведено суспензии на разделение состава, кг: КС 245.8; НаО 497.

Пермеат стадии концентрирования смешан с конденсатом, получен раствор соста- ва, кг: КС 4.2; НаО 609. Раствор прокачан плунжерным насосом через обратноосмоти- ческий модуль обессоливания, получен пермеат (вода) состава, кг: КС 0,1; НаО 466, которая пригодна для питания котельной, промывки мембран и оборудования, других нужд.

Концентрат обессоливания, состава, кг: КС 4,1; НаО 143 направлен на смешение с исходным раствором.

Формула изобретения

1.Способ кристаллизации из растворов, включающий вакуум-кристаллизацию, конденсацию сокового пара, образующегося в

кристаллизаторе, отяича ющийся тем, что, с целью увеличения выхода кристаллического продукта путем понижения температуры кристаллизации, предотвращения засорения рабочих поверхностей оборудования и очистки конденсата, раствор перед кристаллизацией очищают от взвешенных и коллоидных частиц фильтрованием и подвергают мембранному обратноосмотиче- скому концентрированию, укрепленный

раст вор которого напраг/ляют на кристаллизатор, а растворитель смешивают с конденсатом сокового пара и осуществляют обратноосмическую мембранную очистку с получением чистого конденсата,

отводимого на технологические нужды, и концентрата, который смешивают с исходным раствором.

2.Установка для кристаллизации из растворов, включающая сборник исходного

раствора, вакуум-кристаллизатор, конденсатор для конденсации сокового пара, образующегося в кристаллизаторе, и сборник конденсата, отличающаяся тем, что, с целью увеличения выхода кристаллического продукта пугем понижения температуры кристаллизации, предотвращения засорения рабочих поверхностей и очистки конденсата, установка снабжена фильтром предварительной очистки раствора от взвешенных и коллоидных частиц, мембранным обрат ноосмотическим блоком для концентрирования раствора и мембранным обрат- ноосмотическим блоком для очистки конденсата, причем мембраний блок концентрирования со стороны выхода растворителя соединен трубопроводом со сборником конденсата, а трубопровод концентрата мембранного блока очистки соединен со сборником исходного раствора.

6

i §

Исходный

Изобретение относится к способу и устройству кристаллизации из растворов и может быть использовано в химической, химико-фармацевтической, металлургической и др. отраслях промышленности. Цель изобретения - увеличение выхода кристаллического продукта путем понижения температуры кристаллизации и предотвращения засорения рабочих поверхностей и очистка конденсата. Раствор перед кристаллизацией подвергают предварительной очистке в фильтре от взвешенных частиц с последующим мембранным концентрированием в блоке мембранного концентрирования. Конденсат вторичного пара кристаллизатора подвергается обратноос- мотической очистке в блоке мембранной очистки. При этом растворитель стадии мембранного концентрирования смешивают с конденсатом, и осуществляют мембранную очистку с получением чистого конденсата, отводимого на технологические нужды, и концентрата, который смешивают с исходным раствором. Установка снабжена фильтром предварительной очистки и двумя блоками обратноосмотической очистки для концентрирования исходного раствора и очистки конденсата. 2 с.п.ф-яы, 1 ил. ел С

8

OX

О-с

f«