Установка для упаривания жестких высокоминерализованных вод

Установка для упаривания жестких высокоминерализованных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТАНОВКА ДЛЯ УПАРИВАНИЯ ЖЕСТКИХ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАННЫХ ВОД, включающая магнитный аппарат, аппарат для растворения поверхностноактивных веществ и трубопровод, испаритель , отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности работы испарителя путем исключения накипеобразования, магнитный аппарат соединен непосредственно с испарителем, а аппарат для растворения поверхностно-активных веществ подключен к трубопроводу до и после магнитного аппарата. С/)

Й;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

@ф

„„SU„„1047 45 А

1(5Ц С 02 Р 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3442058/23-26 (22) 24.05.82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) Т.Я. Федорук, С.В. Малько, Б.Д. Синежук, Б.М. Граховский,Ю.Н.Резников, И.И. Икольник, А.И. Кучеренко, A.À. Заикин и Н.В. Бударина (71) Донецкий филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по очистке технологических газов, сточных вод и использованию вторичных энергоресурсов предприятий черной металлургии и Славянское производственное объединение Химпром (53) 621.187 .127(088.8) (56) 1 ° Заявка Франции Р 2261230, кл. С 02 В 1/82, 17.10.75.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 594056, кл. С 02 В 9/00,25.02.78. (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ УПАРИВАНИЯ

ЖЕСТКИХ ВЫСОКОМИНЕРАЛИЗОВАНННХ ВОД включающая магнитный аппарат, аппарат для растворения поверхностноактивных веществ и трубопровод, испаритель, отличающаяся тем, что, с целью повышения надеж- ности работы испарителя путем исключения накипеобразования, магнитный аппарат соединен непосредственно с испарителем, а аппарат для растворения поверхностно-активных веществ подключен к трубопроводу до и после магнитного аппарата.

1047845

Изобретение относится к очистке солевых вод и может быть использовано при переработке промышленных стоков для технологических нужд, в частности для упариванкя дистиллерной жидкости в содовом производстве с целью-полученкя хлористого кальция.

Известно устройство для обессоливания морской воды и растворов, основанное на миграции ионов под действием электрического поля постоян- IO ного тода. Обессоливаемая жидкость проходит через ряд узких щелей, расположенных одна за другой к имеющих длину порядка нескольких десятков долей миллиметра в чередовании с камерами большей длины 1j .

Недостатком известного устройства является конструктивная непригодность узк;х целей для обессолквания жидкостей,. содержащих нерастворенные соли и другие механкческке примеси.

Обессолквание таких жидкостей на указанной установке требует дополнительного фкльтрующего устройства, что усложняет эксплуатацию и приводит к удорожанию обессоленной воды.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является установка для упаркванкя жестких высокоминералкзованных вод, включающая магнитный акпарат, аппарат для растворения поверхно".òíî-a z ia ax веществ (ПАВ), испарк-.,åëü к трубопровод Г 2) .

Недостатком известной установки является то, "-то магнитный аппарат, установленный перед аппаратом известкованкя, не устраняет гипсовые отложения в кспарителе, потому что омагниченная вода, пройдя аппарат для кэвесткованкя к деаэратор, те- 40 ряет свою магнитную память и в таком состоянии поступает в кспаритель, а сульфат кальция при нагреве и частичном упаркваник воды в кспарителе дает пересыщенные растворы к приобретает склонность к накипеобразованию. Процесс накипеобраэования особенно усиливается, когда влияние магнитного поля уже незначительно.

Кристаллы сульфата кальция выпадают на греющих поверхностях в испарителе, что приводит к уменьшению коэффициента теплопередачи и снижает надежность работы кспарктелей.

Цель изобретения — повышение надежности работы кспарителя путем исключения накипеобраэования.

Цель достигается тем, что в установке для упариванкя жестких высокоминерализованных вод, включающей магнитный аппарат, для растворения поверхностно-активных веществ, испаритель к трубопровод, магнитный аппарат соединен непосредственно с кспарктелам, а аппарат для растворения поверхностно-активных веществ 65 подключен к трубопроводу до и после магнитного аппарата. !

На чертеже схематически приведена установка для упаривания жестких высокоминерализованных вод.

Установка для упаривания состоит кэ магнитного аппарата 1, соединенного трубопроводом 2 с испарителем

3. Аппарат 4 для растворения IIAB подключен к трубопроводу 2 до и после магнитного аппарата 1. Кроме того, установка содержит трубопровод

5 для подачи части минерализованной воды иэ трубопровода 2 в аппарат 4, трубопровод б, соединяющий аппарат

4 с трубопроводом 2 после магнитного аппарата 1, трубопровод 7 для отвода упаренной воды, трубопровод 8 для подвода ПАВ к трубопровод 9 для отвода кристаллов шлама кз испарителя.

Установка работает следующим образом.

Жесткая высокоминералиэованная вода. по трубопроводу 2 поступает в зазор магнитного аппарата 1, где происходит ее активация. При этом под влиянием магнитного поля в жесткой минералиэованной воде происходит образование ионных и молекулярных ассоцкатов, что приводит к формированию новой высокодисперсной фазы мккрокристаллов карбоната и сульфата кальция.

Часть минерализованной воды иэ трубопровода 2 по трубопроводу 5 поступает в аппарат 4, худа по трубопроводу 8 вводят поверхностно-ак1 4 тивные вещества. Полученный раствор

ПАВ из аппарата 4 самотеком по трубопроводу б подмешивается к омагниченной воде трубопровода 2. Растворенные поверхностно-активные вещества способствуют образованию на ионных и молекулярных ассоциатах защитной пленки, которая стабилизирует высокодисперсную фазу с образованием своеобразной мккрокристаллической затравки кз солей жесткости. Эта затравка в процессе концентрирования в кспарителе 3 вызывает снятие пересыщения и кристаллизацию сульфата кальция в объеме испарителя, исключая пристенную кристаллизацию.

При упаривании воды в испарителе

3 вследствие совместного действия магнитного паля и ПАВ происходит кристаллизация солей жесткости. Кристаллы шлама периодически выводятся иэ кспарктеля по трубопроводу 9, а упаренная вода по трубопроводу 7 подается в следующую ступень концентрирования.

Испытывают несколько вариантов ус тановок упаривания.

B качестве исходной жесткой высокомкнералиэованной воды используют промывные воды прокатных цехов с

1047845 сбдержанием сульфата кальция 2,38 г/кг при общем солесодержании 10 г/кг и дистиллерная жидкость содового производства с концентрацией сульфата кальция 1,25 г/кг, хлорида кальция

100 r/êã, хлорида натрия 60 r/êã.

Эффективность исследуемых вариантов

1 установок сравнивают по образованию сульфатной накипи на стенках испарителя и по количеству рыхлого шлама, выводимого из испарителя.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Установка (вариант включения аппаратов в установке) Промывные воды прокатных цехов истиллерная жидкость содового производства

Количество солей жесткости в виде шлама, %

Продолжительность — работы, сут

Продолжительность работы, сут

Количест во солей жесткост в виде н кипи, % оличесто солей есткости виде акипи,% оличество. олей жестости в вие шлама,%

20

18

Прототип 1 Ц2

Л 2 17

42

57

72 28

68

15

17 ая

П р и м е ч а н и е: 1 — магнитный аппарат; 2 - испаритель; 3 и 4 — промежуточные аппараты (емкости); 5 — аппарат-растворитель IIAB; 6 — место подачи раствора поверхностноактивных веществ. снижая соответственно пристенную кристаллизацию солей жесткости.

Составитель О. Симоненко

Редактор А, Химчук Техред A.Бабинец Корректор В,. Бутяга

Заказ 7851/23 Тираж 941 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнивая табличные данные, можно сделать вывод, что наличие промежуеточных аппаратов (емкостей) между магнитным аппаратом и испарителем (прототип) приводит к низкому эффекту объемной кристаллизации вследствие потери магнитной памяти . В результате, только 18-20% солей жесткости выпадает в виде шлама.

В предлагаемом варианте, где магнитный аппарат соединен непосредственно с испарителем, объемная кристаллизация повышается в 2-2,3 раза, а подключение аппарата-растворителя

IIAB к трубопроводу после магнитного аппарата интенсифицирует эффект объемной кристаллизации до 94-95%, Предлагаемая установка позволяет

4() исключить накипеобразование в испарителе за счет увеличения эффекта объемной кристаллизации до 94-95%, что позволит повысить производительность теплообменных аппаратов на 10-16%, увеличить срок службы испарителей в 2-3 раза и снизить капитальные затраты, увеличить время работы испарителей между остановками на чистку в 3-4 раза, что уменьшает эксплуатационные затраты и уменьшить

5О расход пара за счет стабильности работы испарителей.