Схема движения раствора по емкостям. Отделение кристаллизации №2

После фильтр прессов раствор сливается в емкость 61.2, где охлаждается через стенку змеевика проходящим маточным раствором от насоса поз. 68.1. маточник направляется в сборник поз.70.3, далее раствор проходит через сборник 61.1 и 58.4, где охлаждается маточником от поз. 70.2, маточник направляется в поз.70.3. в этой емкости поз.58.4 раствор смешивается со сгущенной суспензией от гидроциклонов 2-й стадии при t^o 54-56 ^оС, насосами 59.4 направляется в вакуум кристаллизаторы 1- и 2-го корпусов. В ходе вакуум кристаллизации образуется суспензия, т.е. смесь кристаллов H₃BO₃ с раствором маточника. Суспензия сливается в сборник 65.2 и направляется на предварительное сгущение в гидроциклонах 2-х стадий, по двум отдельным линиям.

1-я стадия циклонов – отделяется 70-80% кристаллов → 65.1

2-я стадия циклонов – отделяется 20-30% кристаллов → 58.4

Маточник в поз. 70.3, 70.2.

Важно чтобы в сливе циклонов 2-й стадии не было кристаллов – в жидкой фазе.

Кристаллы 58.4

Охлаждение для уменьшения затрат в вакуум кристаллах, системах и для подогрева маточного раствора. Ретур H₃BO₃ для затравки образования кристаллов. Исходя из растворимости H₃BO₃ будем иметь выход, чем ниже t^o суспензии, тем больше H₃BO₃ перейдет в твердую фазу и тем меньше его останется в жидкой фазе, т.е. зная концентрацию исходного раствора и концентрацию маточника мы можем сказать, сколько H₃BO₃ будет на упаковке.

Из 1т В₂О₃ получается 1.776т H₃BO₃.

Кристаллизация начинается, если раствор становится пересыщенным, т.е. растворитель не может удерживать растворенное вещество. Дальнейшее охлаждение ведет к образованию твердой фазы, наступает точка кристаллизации. Внутри кристаллизаторов для охлаждения раствора создается вакуум, при этом раствор кипит, унося часть растворителя в виде пара, вода испаряется, а при уменьшении количества растворителя увеличивается концентрация H₃BO₃, что вызывает повторную причину для выпадения кристаллов в осадок. Способ кристаллизации комбинированный: охлаждение + удаление растворителя.

Разряжение в вакуум кристаллизационной системе применяется при нормальной работе:

1-й кристаллизатор – 65мм водного столба

2-й кристаллизатор – 34мм водного столба

3-й кристаллизатор – 15мм водного столба

Раствор в системе вакуум кристаллизаторов в количестве около 45м³, объем каждого кристаллизатора 30м³, заполнен примерно на половину, полный объем 90м³, рабочий 45м³.

Время пребывания в кристаллизаторе должно обеспечить охлаждение раствора до 22-25^оС, при этом более половины H₃BO₃ перейдет в твердую фазу и около 8% воды испарится из раствора. На практике время нахождения 35-40мин. Высота гидрозатвора должна обеспечивать исключение попадания атмосферного воздуха из приемной емкости в кристаллизатор по линии слива суспензии.

С другой стороны необходимо обеспечить свободный выход суспензии со стороны слива кристаллизатора. Обеспечить герметичность всех аппаратов и трубопроводов на ВКС. Минимальная t^o на сливе 17^оС, максимальное время работы системы 300ч. Осадок в виде крупных кристаллов накапливается на дне кристаллизатора в виде монолита на стенках, валу и раме, мешалке в виде груши. С увеличением количества осадков уменьшается площадь испарения. Увеличивается брызгоунос. Для восстановления работоспособности системы, ее нужно вывести из потока и провести регенерацию всех поверхностей, т.е. горячим маточным раствором из поз. 58.3 заполнить кристаллизаторы и циркулировать раствор до полного растворения осадка, либо частично или полностью заменить раствор, выводя концентрируемый раствор в емкость поз. 58.7 и добавляя в емкость 58.3 свежий маточник.

Контроль за состоянием кристаллизатора: проверяют с помощью окошка установленного на крышке (через органическое стекло).

Исключается переполнение кристаллизаторов и поступление раствора через линии в барометрическом конденсаторе и в воду проходящую через них. Для освобождения каждого кристаллизатора имеются клапаны в нижней части со сливными трубами. Разряжение создается путем откачивания паровоздушной смеси из кристаллизаторов в большие барометрические конденсаторы, перекачки из больших в малые, с помощью пароструйных эжекторов и вакуумного насоса. Вся система состоит из 3-х кристаллизаторов, 4-х больших конденсаторов, 4-х малых конденсаторов, больших и малых эжекторов, трубопроводов перекачки газа, подачи пара, подачи воды и запорной арматуры, а также 4-х барометрических ящиков (б/я).

Вода, проходя первый большие и малые барометрические конденсаторы (нечетные) сливается в емкость 58.8 через б/я к насосам и откачивается (поз. 99_3,4,5) на обогатительную фабрику. Подача воды ведется насосами из емкости 65.4. Исходная технологическая вода из магистрали подается во 2-е большие и малые барометрические (четные) конденсаторы и сливается в сборник 65.4, t^o исходной воды от 4 до 12^оС. После контакта с паровоздушной смесью в конденсаторах, вода нагревается до 15-20^оС, а после подачи ее в 1-е конденсаторы нагревается до 35-36^оС. Давление пара на эжекторы 4-5кг.