Выпарной аппарат Советский патент 1981 года по МПК B01D1/06 

1

Изобретение относится к выпарной технике, используемой, например, в глиноземном производстве для упаривания алюминатных растворов.

Известен выпарной аппарат с выносной нагревательной камерой 1. Раствор, проходя через нагревательную камеру, поступает в сепаратор, где отделяется от пара. Аппарат работает без циркуляции раствора, что дает возможность работать при малых разностях температур (5-6°С) между греющим паром и раствором.

Недостатком аппарата является интенсивное зарастание греющих трубок, например, содой при выпаривании крепкого алюминатного раствора.

Известен также двухходовой выпарной аппарат с естественной циркуляцией раствора, состоящий из вертикального корпуса с установленными в нем вертикальными трубами, верхней и нижней растворных камер, камеры кипения, расположенной над центральными греющими трубами и снабженной устройством (трубой) для подачи раствора, сепаратора с патрубком отвода пара, патрубка отвода раствора из верхней греющей камеры 2. Греющие трубы этого аппарата зарастают менее интенсивно за счет циркуляции раствора, поднимающегося вверх по ценральным трубкам и опускающегося вниз по периферийным.

Недостатком указанного аппарата является его неспособность работать без циркуляции раствора, т. е. он не может быть использован в качестве одноходового аппарата, когда того требует производственная необходимость, например в составе четырехкорпусной выпарной батареи при выпаривании раствора той концентрации и температуры, когда не выпадают осадки (например, сода). Работа же аппарата с циркуляцией, когда в том нет необходимости, снижает его производительность. Применение в этом случае аппарата без циркуляции раствора не дает возможности нормально работать выпарной батарее по трехкорпусной схеме в период ремонта двухходового аппарата вследствие зарастания

20 продукционного корпуса осадками.

Целью изобретения является повышение производительности выпарного аппарата.

Указанная цель достигается тем, что нижняя растворная камера выпарного аппарата

25 снабжена патрубком для подачи раствора, а камера кипения - патрубком отвода раствора, в результате чего аппарат может работать как с циркуляцией, так и без циркуляции раствора.

На чертеже дан предлагаемый выпарной аппарат, общий вид.

Аппарат содержит корпус 1 с греющими трубами и патрубками для подвода пара и отвода конденсата, нижнюю растворную камеру 2 с патрубком 3 для подвода раствора, сепаратор 4 с отбойником 5 и патрубком 6 для отвода сепараторного пара. Сепаратор 4 переходит в верхнюю растворную камеру 7, в которой расположена над центральными греющими трубками 8 камера кипения 9 с устройством (трубой) 10 для подачи раствора, а также патрубки 11, 12, 13 для отвода раствора. Труба 14 слу;жит для подачи пара из самоиспарителя конденсата в камеру кипения 9 для интенсификации циркуляции раствора.

Вынарной аппарат работает следующим образом.

При работе аппарата в составе четырехкорпусной выпарной батареи (например, по схеме 4-3-1--2) в качестве продукционного корпуса раствор подается по трубе 10 в камеру 9, а отводится по трубе 11. При этом раствор циркулирует по контуру, состоящему из камеры кипения 9, верхней растворной камеры 7, периферийных греющих трубок 15, нижней растворной камеры 2, центральных греющих трубок 8. Запорная арматура на патрубках 12, 13 закрыта.

При работе аппарата по этой же схеме в качестве предпродукционного (т. е. первого) корпуса раствор подается по патрубку 3 в нижнюю растворную камеру 2, а отводится по патрубкам 12, 13. Запорная арматура на трубах 10, 11 закрыта. При этом аппарат работает как одноходовой, без циркуляции раствора. Если в данной схеме в качестве предпродукционного корпуса будет применяться аппарат, имеющий возможность работать лишь как одноходовой, то при работе по схеме 4-3-1 (в случае ремонта второго корпуса), он будет играть роль продукционного корпуса и быстро зарастать, например, содой, что приведет к снижению производительности выпарной батареи. Применение же в схеме 4-3-1-2 двух циркуляционных аппаратов (первый и второй корпуса) приведет к снижению производительности батареи вследствие повышения разности температур (12-16°С) между греющим паром и раствором в данных корпусах.

Разница в производительности батареи при работе по схеме 4-3-2 и по схеме

4-3-1 составляет 25-30 маточного раствора или 12-14 оборотного раствора, которая обуславливается тем, что при работе батареи по схеме 4-3-1 при номинальной производительности невозможно получить чистый конденсат из сепараторного пара.

Таким образом, экономическая эффективность при использовании предлагаемого аппарата для выпарной станции глиноземного цеха средней мощности будет равна:

8760

3 4,0-12,5

109500 руб./год, где:

4,0 - стоимость 1 м оборотного раствора, руб./мЗ;

12,5 - разница в производительности батареи по оборотному раствору, работающей по трехкорпусной схеме с использованием в качестве продукционного предлагаемого аппарата и известного,

8760 - количество часов в году;

/4 - часть времени в году работы бата-, рей по трехкорпусной схеме 4-3-1.

Формула изобретения

Выпарной аппарат, содержащий вертикальный корпус, установленные в нем вертикальные греющие трубы, верхнюю и нижнюю растворные камеры, камеру кипения,

расположенную над центральными греющими трубами и снабженную устройством для подачи раствора, сепаратор с патрубком отвода пара, патрубок отвода раствора из верхней растворной камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения его производительности, нижняя растворная камера снабжена патрубком для подачи раствора, а камера кипения - патрубком отвода раствора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., ГосНТИ химической литературы, 1955,

с. 431, рис. 299.

2.Авторское свидетельство СССР № 599389, кл. В 01D 1/06, 1975.