Способ непрерывного получения сульфата натрия из мирабилита Советский патент 1992 года по МПК C01D5/18 

Фильтрат из центрифуги возвращают в расплавитель.

Расплавитель имеет кольцевую зону классификации с сечением, обеспечивающим скорость суспензии 0,7-1,0 см/с, в ре- зультате чего на внешнюю циркуляцию подают суспензию с кристаллами размером менее 100 мкм. Расплавитель снабжен также дополнительно цилиндрической обечайкой отбора осветленного раствора.

Сечение кольцевой отстойной зоны выбирают из расчета скорости движения жидкости менее 0,4 см/с. Из отстойной зоны непрерывно отводят осветленный раствор в выпарной аппарат 2,

Выпарной аппарат 2 также работает с накоплением кристаллов и двумя контурами циркуляции, аналогично расплавителю, с обеспечением плотности сгущенной суспензии, отбираемой на разделение 1700- 1800 кг/м3 и скорости суспензии в зоне классификации 0,7-1,0 см/с. Классифицированная суспензия циркулирует через теплообменники 11, 12. Сгущенную суспензию непрерывно отводят на разделение в цент- рйфугу 3, фильтрат сливают в расплавитель. Вторичный пар сжимают пароструйными эжекторами 5-8 и используют для подогрева раствора в теплообменниках 9-12, неиспользованный вторичный пар направляют в вакуумный коллектор. Температуру раствора в выпарном аппарате поддерживают 50- 60°С, предпочтительно 55°С.

Возможно совместное разделение суспензий, получаемых на стадиях плавления и выпаривания, однако предпочтительна подача на разделение отдельными потоками, как показано на чертеже.

Предпочтительна разность температуры между теплоносителем (паром) и раство- ром в пределах 8-10°С.

П р и м е р. 2 кг мирабилита, содержащего при 20°С 882 г NaaSCM и 1118 г НаО смешивают с маточным раствором сульфата натрия с температурой 70°С, содержащим 614 г №2504 и 1386 г НаО. При плавлении смеси с отбором классифицированной суспензии с размером частиц менее 100 мкм образуется суспезия сульфата натрия, после разделения которой в лабораторной центрифуге получают твердую фазу, содержащую 335 г N32504 и 15 г НаО и жидкую фазу, содержащую 1160 г N32864 и 2490 г Н20.

Жидкую фазу упаривают до плотности 1750 кг/м3 под вакуумом при температуре 60°С, при этом упаривается 1078 г воды, при

скорости в зоне классификации 1 см/с, классифицированную суспензию с размером кристаллов менее 100 мкм, содержащую 45 г NaaSCM и 81 г НаО. Из продукционной суспензии после разделения получают твердую фазу, содержащую 501 г NaaS04 и 21 г НаО и жидкую фазу, содержащую 614 г NaaS04 и 1210 г НаО. Твердую фазу, полученную после выпаривания, смешивают с твердой фазой, полученной после расплавления мирабилита, смесь сушат и получают продукт, содержащий 836 г NaaS04 и 4 г НаО.

Поддержание плотности сгущенной суспензии и скорости в зоне классификации в заявленных пределах обеспечивает надежную циркуляцию и позволяет избежать забивания коммуникаций и снижения выхода продукта,

Применение предложенного способа позволяет в 3 раза сократить число необходимых промывок теплообменников и, тем самым, в 3 раза снизить потери продукта, а также сэкономить на энергетических затратах.

Формула изобретения

1.Способ непрерывного получения сульфата натрия из мирабилита, включающий плавление мирабилита с внешней циркуляцией суспензии и выпаривание полученного раствора в сгущенной циркулирующей суспензии, центрифугирование суспензий, образующихся при плавлении и выпаривании, и сушку продукта, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь продукта и энергетических затрат, на стадии плавления дополнительно ведут внутреннюю циркуляцию сгущенной суспензии, а на стадии выпаривания - внешнюю циркуляцию осветленной суспензии через теплообменник, причем время плавления и выпаривания выбирают таким, чтобы плотность сгущенной суспензии, отбираемой на центрифугирование, составляла 1700-1800 кг/м ,а скорость суспензии, отбираемой на внешнюю циркуляцию с обеих стадий, выбирают в пределах 0,7-1,0 см/с и выпаривание ведут при 50-60°С.

2.Способ поп. 1,отличающийся тем, что суспензии, получаемые на стадиях плавления и выпаривания, подают на центрифугирование раздельно.

3.Способ по п. 1,отличающийся тем, что разность температур между суспензией, циркулирующей через теплообменники, и теплоносителем поддерживают в пределах 8-10°С,