ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Непрерывная очистка рассола и интенсификация отдельных стадий процесса из "Приготовление и очистка рассола" На всех зарубежных заводах, как правило, проводится фильтрация рассола. Однако в отличие от заводов Германии, где для этой цели используются рамные фильтры типа Келли с хлопчатобумажным или пepxл0piвинил0вым фильтрующим полотном, на заводах США, Англии и Италии широко применяются антрацитовые или песочные фильтры . [c.104] Стадию карбонизации обратного рассола можно интенсифицировать применением эффективных массообменных аппаратов. Если вблизи рассолоочистной установки имеется источник газа, содержащего более 80% СОг, карбонизацию целесообразно проводить в колоннах с нерегулярной кольцевой насадкой- Обратный рассол (весь или часть) подают в верхнюю часть колонны, откуда он стекает вниз по насадке. Г аз проходит колонну снизу вверх и соприкасается с рассолом на всей поверхности насадки. Такие колонны при высокой концентрации СОг в газе весьма производительны, например производительность скруббера диаметром 1200 мм с насадкой высотой 6 м из колец Рашига размером 50x50 мм (при использовании 94%-ного углекислого газа) составляет 60 м /ч рассола степень использования СОг — примерно 10%. [c.105] К недостаткам насадочных скрубберов относится их ненадежность в работе, особенно, когда в обратный рассол попадает взвешенная соль. Это приводит к необходимости устанавливать дополнительные отстойники-хранилища обратного рассола. Другим недостатком их является невысокая эффективность насадочных колонн при использовании малоконцентрированного углекислого газа. [c.105] При отсутствии вблизи рассолоочистки источника высококонцентрированного углекислого газа для карбонизации обратного рассола можно применять разбавленный газ и проводить ее в аппарате пенного типа .-Высокопроизводительный пенный аппарат даже при небольшой концентрации СОг в газе имеет относительно небольшие габариты. В пенном аппарате газ взаимодействует с жидкостью в слое подвижной пены, образующейся при продувании газа через слой жидкости со скоростью более 0,5—0,7 м1сек в сечении аппарата. Жидкость, пронизанная струями и пузырьками газа, превращается в пену, в которой создается непрерывно обновляющаяся нестационарная поверхность контакта газа с жидкостью. Процессы тепло- и массопередачи в такой пене протекают чрезвычайно интенсивно, что позволяет даже при малых концентрациях реагирующих веществ в жидкой и газовой фазах достигать достаточной полноты абсорбции. [c.105] Промышленная практика подтвердила пригодность этого метода расчета для аппаратов большой производительности. Работающий на одном из отечественных заводов пенный аппарат поперечным сечением около 4 м и общей высотой 6 м при использовании топочных газов печей плавки каустической соды (2—4% СОг) имеет производительность примерно 80 м /ч рассола. Рассол карбонизуется в этом аппарате до содержания около 2 л соды. Тепло топочных газов используют для подогрева карбонизированного рассола. Газы печей плавки каустической соды, имеющие температуру на выходе около 400 °С, нагревают обрат-Газ ный рассол на 15—20 °С, что позво-ляет снизить расход пара для последующего подогрева очищенного рассола. [c.106] К недостаткам пенных аппаратов следует отнести их довольно высокое гидравлическое сопротивление, иногда достигающее 500 мм вод. ст., а также необходимость периодического пропаривания нижней решетки, которая забивается солью в результате испарения рассола в токе горячего газа. [c.107] Если для карбонизации используются топочные газы, образующиеся при сжигании твердого топлива, то для очистки газа может быть применен способ , внедренный на одной из бумажных фабрик. [c.107] На рис. 34 показана схема очистки газа, используемого для карбонизации. Газы, получаемые при сжигании кокса в печи I, последовательно проходят полую башню 2, где оседает основная часть пыли, содержащейся в газе, и очистители 3—5, которые заполнены соответственно коксом, известняком и древесной стружкой. Затем газы попадают в гидроочиститель 6, откуда компрессором 7 нагнетаются через рессивер 8 в реактор, где осуществляется карбонизация. [c.107] Процесс сжигания кокса должен быть отрегулирован таким образом, чтобы образовывалось максимальное количество СОг. Для этого необходимо в печи поддерживать сравнительно низкую температуру горения и подавать достаточное количество воздуха или кислорода. В очистителе 3 кокс одновременно выполняет роль адсорбента и катализатора, присутствие которого необходимо для восстановления содержащейся в газах двуокиси серы до элементарной серы. В очистителе 4 газы окончательно очищаются от 50г, реагируя с известняком и водой и образуя бисульфат натрия и двуокись углерода. В гидроочистителе 6 улавливаются последние следы пыли, причем циркулирующую в нем воду меняют каждые два-три дня. [c.107] Смещение сырого, обратного и карбонизованного рассолов, при непрерывном процессе производится в специальных смесителях. Продолжительность пребывания смеси в таком аппарате, являющемся по существу реакционной камерой, должна быть достаточной для полного взаимодействия реагентов и образования хлопьев осадка. Для смешения можно применять смесители разных типов, например емкости с механическими мешалками. При непрерывном осветлении рассола в некоторых аппаратах (например, в осветлителях со взвешенным шламовым фильтром) не требуется предварительное смешение реагентов. В таких схемах очистки смесители-реакторы отсутствуют. [c.108] К недостаткам пенных аппаратов следует отнести их довольно высокое гидравлическое сопротивление, иногда достигающее 500 мм вод. ст., а также необходимость периодического пропаривания нижней решетки, которая забивается солью в результате испарения рассола в токе горячего газа. [c.109] Если для карбонизации используются топочные газы, образующиеся при сжигании твердого топлива, то для очистки газа может быть применен способ , внедренный на одной из бумажных фабрик. [c.109] На рис. 34 показана схема очистки газа, используемого для карбонизации. Газы, получаемые при сжигании кокса в печи I, последовательно проходят полую башню 2, где оседает основная часть пыли, содержащейся в газе, и очистители 3—5, которые заполнены соответственно коксом, известняком и древесной стружкой. Затем газы попадают в гидроочиститель 6, откуда компрессором 7 нагнетаются через рессивер 8 в реактор, где осуществляется карбонизация. [c.109] Процесс сжигания кокса должен быть отрегулирован таким образом, чтобы образовывалось максимальное количество СОг. Для этого необходимо в печи поддерживать сравнительно низкую температуру горения и подавать достаточное количество воздуха или кислорода. В очистителе 3 кокс одновременно выполняет роль адсорбента и катализатора, присутствие которого необходимо для восстановления содержащейся в газах двуокиси серы до элементарной серы. В очистителе 4 газы окончательно очищаются от ЗОг, реагируя с известняком и водой и образуя бисульфат натрия и двуокись углерода. В гидроочистителе в улавливаются последние следы пыли, причем циркулирующую в нем воду меняют каждые два-три дня. [c.109] При непрерывной очистке на карбонизацию поступает либо весь образующийся рассол, либо его часть. Если на карбонизацию направляется весь поток обратного рассола, схема очистки значительно упрощается, так как уменьщается количество коммуникаций и арматуры. Однако при этом несколько затрудняется регулирование стадии карбонизации в связи с необходимостью оставлять часть щелочи для осаждения ионов магния. Более целесообразно направлять на карбонизацию определенную часть обратного рассола с таким расчетом, чтобы вся щелочь, содержащаяся в этом рассоле, взаимодействовала с двуокисью углерода. Полной карбонизации всей щелочи до Nag Oa соответствует более резкий скачок потенциала электрода рН-метра, благодаря чему облегчаются автоматический контроль и регулирование этой стадии процесса очистки. Карбонизован-ный рассол через буффную емкость направляют в смеситель или реактор, куда, минуя карбонизацию, добавляют также часть обратного рассола с таким содержанием щелочи, которая необходима для осаждения ионов магния. [c.110] Смешение сырого, обратного и карбонизованного рассолов при непрерывном процессе производится в специальных смесителях. Продолжительность пребывания смеси в таком аппарате, являющемся по существу реакционной камерой, должна быть достаточной для полного взаимодействия реагентов и образования хлопьев осадка. Для смешения можно применять смесители разных типов, например емкости с механическими мешалками. При непрерывном осветлении рассола в некоторых аппаратах (например, в осветлителях со взвешенным шламовым фильтром) не требуется предварительное смешение реагентов. В таких схемах очистки смесители-реакторы отсутствуют. [c.110] Сырой и обратный рассолы по отдельным трубам проходят через воздухоотделители и поступают в сопла, установленные по касательной к окружности поперечного сечения нижней конической части осветлителя. Туда же подается раствор соды. Сопла служат для создания интенсивного вращательного движения рассола, что обеспечивает энергичное перемешивание рассола, полноту протекания реакции и выравнивание температуры. Смешанный рассол и взвешенный в нем осадок поднимаются по конической части, при этом скорость уменьшается, вследствие чего вращательное движение жидкости затухает и постепенно формируется шламовый фильтр из взвешенных частиц осадка. Этому способствует также наличие в нижней цилиндрической части аппарата горизонтальной и вертикальной перфорированных перегородок. В верхней конической части аппарата движение рассола еще более замедляется и происходит осаждение взвешенных частиц, проскочивших из шламового фильтра. В этой части осветлителя имеется шламозаборное устройство в виде цилиндра с окнами, которые могут быть полностью или частично закрыты с помощью кожуха. Около 15—207о рассола со сформировавшимися частицами осадка из верхней части шламового фильтра отводится через окна в шламоуплотнитель. Отвод части рассола и увеличение сечения аппарата способст вуют уменьшению скорости восходящего рассола и созданию гарантийной зоны его полного осветления. [c.111] Из верхней части аппарата осветленная жидкость отводится через сборный желоб в приемник очищенного рассола. В шламоуплотнителе рассол дополнительно отстаивается и далее соединяется с общей массой очищенного рассола уплотненный шлам передается на выщелачивание или отводится в канализацию. [c.111] Аналогичным аппаратом является более усовершенствованный осветлитель типа ЦНИИ-3, еще не проверенный в условиях рассолоочистки (рис. 37). Этот аппарат отличается тем, что шламоуплотнитель размещается внутри корпуса осветлителя. [c.112] Шлам отводится в уплотнитель через сборные воронки, ограничивающие высоту шламового фильтра. В, нил ней части шламоуплотнителя на валу укреплены скребки для перемещения шлама к центру днища, откуда шлам периодически удаляют. [c.113] Вернуться к основной статье