ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Заводские методы обезвоживания мирабилита из "Технология минеральных удобрений и солей" Все методы обезвоживания мирабилита в естественных условиях являются сезонными, связаны с климатическими условиями, требуют большой затраты тяжелого физического труда и больших площадей. В связи с ростом потребности в сульфате натрия эти методы должны уступить место более интенсивным заводским методам обезвоживания мирабилита. [c.332] Разработано и предложено много способов заводского обезвоживания мирабилита в их основу положены следующие приемы и их комбинации 1) плавление мирабилита, 2) выпарка растворов в аппаратах с теплопередающей поверхностью, 3) выпарка при непосредственном соприкосновении растворов с горячими газами, 4) обезвоживание в распылительных сушилках, 5) обезвоживание сушкой без предварительного плавления, 6) автоклавирование, 7) высаливание нелетучими и летучими реагентами. [c.332] Все способы получения сульфата натрия путем плавления мирабилита отличаются низким коэффициентом использования сырья расход мирабилита на 1 т безводного сульфата практически достигает 4,5 т. Значительная доля сульфата сбрасывается с маточным раствором. Можно повысить использование сульфата, выкристаллизовывая из маточного раствора мирабилит (например, при естественном охлаждении в бассейнах) и возвращая его на плавление или комбинируя плавление мирабилита с выпариванием сульфатного раствора. [c.333] Выпарка растворов Ыа ЗО, в аппаратах, обогреваемых паром, затруднена зарастанием поверхности нагрева коркой сульфата. Для уменьшения засолонеиия греющих поверхностей рекомендуется применять аппараты с интенсивной принудительной циркуляцией раствора или с механической очисткой поверхности нагрева (например, движущимися скребками или щетками). Это не исключает частых промывок аппаратов. [c.333] Наиболее радикальным средством уменьшения засолонения греющей поверхности является выпаривание интенсивно циркулирующей суспензии мелких кристаллов Na2S04 в насыщенном растворе. В этом случае пересыщение раствора, достигаемое в процессе выпарки,снимается главным образом за счет роста взвешенных в жидкости кристаллов, а не отложения их на греющей поверхности. [c.333] На небольших предприятиях выпарку сульфатных растворов осуществляют в открытых чренах, обогреваемых топочными газами. [c.333] Подвергаемый выпариванию горячий раствор На ЗО, обычно используют и для плавления мирабилита. В этом случае не требуется специального обогрева плавителя,— в него поступает горячий маточный раствор после отделения кристаллов Ка ЗО, загружаемые в плавитель куски мирабилита при смешении с маточным раствором тают , рассыпаются и образующаяся суспензия безводного сульфата натрия направляется на выпарку. [c.333] Выпарка растворов На ЗО, при их непосредственном соприкосновении с горячим топочным газом. Преимущество этих методов — в отсутствии греющих поверхностей, зарастающих сульфатом. Пропускание топочных газов над зеркалом жидкости в пламенной печи дает более интенсивное выпаривание раствора и лучшее использование тепла, чем при обогреве открытого чрена через днище. Более рационально можно осуществлять выпарку сульфатного раствора в огневой башне. Такая башня из листовой стали имеет вертикальную плоскопараллельную насадку из тонкой листовой стали. Стекающий по насадке раствор выпаривается в токе идущих снизу горячих дымовых газов, поступающих из расположенной рядом топки. Температура входящих газов около 1000°, уходящих — 100°. [c.333] Для погружного горения необходимо газообразное или жидкое топливо. Можно осуществить процесс, используя вместо погружного горения барботаж горячего топочного газа (1000°) через выпариваемый сульфатный раствор. Этот метод позволяет использовать низкосортное твердое топливо, но требует больших капитальных затрат. [c.334] Раствор сульфата натрия, получаемый при плавлении мирабилита или путем его растворения, распыляется в сушильной камере с помощью форсунок. Раствор не должен быть насыщенным во избежание закристаллизовывания труб и сопел форсунок. Это несколько повышает расход топлива. [c.334] Обезвоживание мирабилита сушкой воздухом и дымовыми газами без предварительного плавления. Наиболее просто осуществляется процесс искусственного выветривания мирабилита воздухом в полочных сушилах при температурах ниже точки плавления мирабилита. Интенсивность сушки в этих условиях очень мала (съем сульфата всего 0,5 кг в сутки с 1 ж площади полок). Она повышается, если продувать воздухом подвижный слой мирабилита, например осуществлять процесс в полувзвешенном слое. Все же при больших масштабах производства низкотемпературная сушка неприменима. [c.334] Технологическая схема этого метода изображена на рис. 148. Мирабилит смешивается с оборотным сульфатом натрия в смесителе I и смесь поступает в сушилку 2. Безводный сульфат подается шнеком 3 к элеватору 4. Из последнего часть его поступает в шнек 5 и возвращается на смешение с мирабилитом, остальной сульфат поступает в бункер 6 для готового продукта. Горячий дымовой газ просасывается через сушилку дымососом 7. Отходящий газ выносит из сушилки до 30% ЫзаЗО, в виде пыли для ее улавливания газ пропускают через пылеуловитель 8 (циклон, батарейный циклон). [c.335] Смесь мирабилита с сульфатом, подаваемая в сушилку, имеет температуру около 30° и представляет собой зерна 1—2 мм или гранулы размером до 1 см. [c.335] Количество оборотного сульфата, добавляемого к мирабилиту, должно быть таким, чтобы в смеси, поступающей на сушку, содержание воды не превышало 20—25%. При большем содержании воды материал сильно комкуется и налипает на стенки сушилки. [c.335] Практически при содержании в мирабилите 5% гигроскопической влаги (общее содержание воды 58%) для получения смеси, содержащей 25% воды, соотношение между мирабилитом и оборотным сульфатом равняется 1 1,4. При этом в сушилку возвращается больше половины выгружаемого из нее сульфата. [c.335] Дымовые газы поступают в сушилку с температурой 650—850° температура уходящих газов 170—190°. Дымовые газы могут проходить через сушилку прямотоком или противотоком материалу. Решающим преимуществом прямоточного режима в данном случае является то, что он обеспечивает большую скорость испарения воды в начальной стадии сушки, что препятствует прилипанию сульфата к поверхности футеровки сушильного барабана. [c.335] Ретурный способ сушки — один из наиболее простых и надежных методов обезвоживания мирабилита, но и наиболее громоздкий, требующий большого расхода металла на сооружение сушилок и транспортных устройств и большого расхода энергии и топлива. На 1 т готового сульфата расходуется 170—220 кг условного топлива (7000 ккал/кг) и больше 40 квт-ч электрической энергии. [c.335] Меньшие расходы тепла и энергии на перемещение сульфата могут быть достигнуты при безретурном питании сушилки,— при этом мирабилит смешивается с сульфатом внутри сушилки. В этом случае с помощью специального приспособления — механической лопаты — порции мирабилита периодически забрасываются внутрь сушилки на расстояние нескольких метров от загрузочного конца на находящуюся в сушилке подушку , т. е. уже в значительной мере обезвоженный материал. [c.335] Обезвоживание мирабилита высаливанием. Наряду с рассмотренными выше тепловыми методами обезвоживания мирабилита и извлечения сульфата натрия из его растворов для той же цели предложены методы высаливания, основанные на понижении растворимости сульфата со смещением переходной точки в присутствии других веществ. [c.336] Таким образом, добавка к растворам сульфата натрия поваренной соли приводит к кристаллизации NagSO, и позволяет получить в безводном виде значительную долю сульфата. После отделения сульфата отстаиванием и фильтрованием остающийся маточный раствор может быть подвергнут выпариванию для кристаллизации из него поваренной соли, возвращаемой на высаливание. [c.336] Вернуться к основной статье