Выпарной аппарат для кристаллизующихся и накипеобразующих растворов Советский патент 1980 года по МПК B01D1/12 

I

Изобретение относится к выпарной те)снике, а именно к конструкции выпарных аппаратов-кристаллизаторов с принудительной или естественной циркуляцией, предназначенных для упаривания кристаллизующихся и накипеобразующих растворов, работающих в таком режиме, когда образующиеся в аппарате кристаллы солей (твердая фаза) или введенная с исходным раствором твердая фаза (затравочные кристаллы) вместе с маточным раствором циркулируют через теплообменные трубки.

Известны выпарные аппараты для кристаллизующихся и накипеобразующих растворов. Эти аппараты содержат трубчатый подогреватель, имеющий входную и выходную растворные камеры, сепаратор, подключенный к подогревателю посредством трубы вскипания, и циркуляционныой трубы, и циркуляционный насос 1.

При выпаривании кристаллизуюЩй хЬя или накипеобразующих растворов, котда В контуре аппарата вместе с маточным раствором циркулирует твердая фаза в виде образующихся кристаллов очень часто происходит забивка (закупорка) теплообменных

труб подогревателя кристаллической твердой фазой. Это приводит к снижению производительности и надежности работы из-за периодических остановок аппарата для чистки и удаления из трубок соляных пробок.

Наиболее близким рещением является вы парной аппарат фирмы «Спейшим. Он содержит трубчатый подогреватель, имеющий входную и выходную растворные камеры сепаратор, подклйченный к подогревателю посредством трубы вскипания и циркуляционной трубы, насос и устройство для предотвращения отложений кристаллов в трубах подогревателя. Последнее, выполненное в виде перфорированной рещетки, установлено в циркуляционной трубе 2.

Однако, наличие решетки не уменьшает забивку труб. В этих аппаратах через 3 суток работы забивается кристаллами гипса до 50% теплообменных труб.

Цель изгобретения - повышение его производительности и надежности работы аппарата.

Для достижения указанной цели устройство для предотвращения отложений кристаллов в трубах подогревателя установлено во входной растворной камере и выполнено в виде вертикальных пластин, пересекающихся между собой с образованием ячеек дллпрохода раствора, этом расстояние между пластинами равно 0,5-1 диаметра труб подогревателя, а высота пластин равна 0,5-15 расстояния между пластинами. Это позволяет устранить забивку труб подогревателя за счет того, что площадь живого сечения между пластинами превыщаёт суммарное живое сечение теплообменных труб. На фиг. 1 изображен выпарной аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.J в аксонометрии в увеличенном масщтабе. Выпарной аппарат содержит сепаратор 1, трубчатый подогреватель 2, имеющий входную 3 и выходную 4 растворные камеры, насос 5 и устройство для предотвращения отложений кристаллов 6 в трубках подогревателя 2. Сепаратор 1 подключен к подогревателю 2 посредством трубы вскипания 7. Устройство для предотвращения отложений кристаллов 6 установлено во входной растворной камере 3 и выполнено в виде вертикальных пластин 8, пересекающихся между собой с образованием ячеек 9 для прохода раствора. При этом расстояние «в пластинами 8 равно 0,5-1 диаметра труб подогревателя 2, а высота «h пластин 8 равна 0,5-15 расстояния «в в между пластинами 8, т.е. h. (0,5-15)-в. Кромка 10 пластин 8 расположена навстречу потоку циркулирующего раствора. Аппарат содержит также щтуцер 11 для вывода упаренного раствора, штуцеры 12 и 13, соответственно, для подачи в аппарат исходного раствора и греющего пара, а также штуцеры 14 и 15 для отвода из аппарата соответственно вторичного пара и конденсата греющего пара и циркуляционную трубу 16. Выпарной аппарат работает следующим образом. Из сепаратора 1 циркулирующий раствор вместе с кристаллами твердой фазы насосом 5 подается во входную растворную камеру 3 и перед входом в трубы подогрева теля 2 проходит через устройство 6. Проходя через трубы подогревателя 2, циркулирующий раствор вместе с твердой фазой нагревается и затем по трубе вскипания 7 поступает в сепаратор I, где происходит кипение раствора и вь деление из него твердой фазы. Упаренный раствор с твердой фазой непрерывно выводится из аппарата через щтуцер 11.

719648 Благодаря большому «живому сечению устройство имеет незначительное гидравлическое сопротивление. Применение устройства 6 установленного во входной растворной камере и вьгполнейного в виДе пересекающихся между собой вертикальных пластин 8, кромка которых расположена навстречу потоку циркулирующего раствора, а расстояние «в между пластинами 8 равно 0,5-1 диаметра труб подогревателя 2, а высота h пластин 8 равна h (0,5-15)-в, исключает забивку труб подогревателя 2 твердой фазой. Достигаемый, благодаря применению устройства 7, эффект предотвращения.отложения кристаллов в трубах подогревателя обусловлен гидродинамической стабилизацией потока при прохождении его через ячейки устройства 7. Предотвращение забивки теплообменных труб подогревателя твердой фазой исключает необходимость остановок выпарного аппарата на промывку и применение ручного труда при промывке, сокращает простои аппарата, снижает расход тепла, затрачиваемого для выпаривания промывных вод, позволяет повысить производительность выпарного аппарата и уменьшить себестоимость получаемого продукта. Формула, изобретения Выпарной аппарат для, кристаллизуюЦ1ихся и накипеобразующих растворов, содержащий трубчатый подогреватель, имеющий входную и. выходную растворные камеры, сепаратор, подключенный к подогревателю посредством трубы вскипания и циркуляционной трубы,насос и устройство для предотвращения отложений кристаллов в трубах подогревателя, оглычаюы и с.я тем, что, с целью пбвыщения его производительности и надежности работы, устройство для предотвращения отложений кристаллов в трубах установлено во входной растворной камере и выполнено в виде вертикальных пластин, пересекающихся между собой с образованием ячеек для прохода раствора, при этом расстояние между пластинами равно 0,5-1 диаметра труб подогревателя, и высота пластин равна 0,5-15 расстояния между пластинами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Матусевич Л. Н. Кристаллизация растворов в химической промышленности. 1968, с. 241-242. 2.Выпарной аппарат фирмы «Спейщим. Чертеж № 0981123, Воскресенское ПО «ф.осфорит, 1968.

16

иг.1

jSs-i -.. f

A-A

йгягйта 2 .

Фиг. 2