Кристаллизация калия хлористого на линии В

(регулируемая вакуум-кристаллизация)

Вакуум-кристаллизационная установка предназначена для раздельной кристаллизации калия хлористого из насыщенных осветленных растворов в виде кри-

сталлизата с определенной массовой долей KCI и с одновременной рекуперацией тепла сокового пара, выделяющегося при охлаждении насыщенного щелока от 93÷ 95 до 32÷ 40 ⁰С.

Процесс кристаллизации заключается в ступеньчатом выпаривании и охлаждении насыщенного осветленного щелока под вакуумом на установке, состоящей из семи вертикальных кристаллизаторов-испарителей с регулируемым ростом кристаллов, расположенных последовательно, первые пять из которых рекуперируют тепло, а два последних работают с тепловыми потерями.

Насыщенный щелок из бака (поз.1СU1) в количестве (1 300 ± 100) м³/ч насосами (поз.1РР1/2) подается в первый кристаллизатор (поз.1ЕV1), регулировка расхода щелока осуществляется дроссельной задвижкой (поз.1VLt-52) в зависимости от задания уровня в баке (поз.1СU1). В первом кристаллизаторе (поз.1ЕV1) раствор подвергается выпариванию под вакуумом для снижения температуры на 4÷ 5 ⁰С. Снижение температуры вызывает образование кристаллов определенной массы. С целью образования осадка с ограниченным количеством зародышей кристаллов калия хлористого и лучшими условиями их роста, предусмотрено с помощью мешалки и центральной трубы создание внутреннего циркуляционного потока в кристаллизаторе. Кристаллическая суспензия из нижней части кристаллизатора извлекается пропеллерным насосом (поз.1РР3) и перекачивается на последующий кристаллизатор (поз.1ЕV2). Отделенный от крупных кристаллов щелок из отстойной камеры кристаллизатора (поз.1ЕV1) извлекается насосом (поз.1РР4) и перекачивается в кристаллизатор (поз.1ЕV2). Для интенсификации роста кристаллов предусмотрен внешний циркуляционный поток путем подачи части щелока от насоса (поз.1РР4) в нижнюю часть кристаллизатора (поз.1ЕV1).

Плотность суспензии в кристаллизаторе поддерживается в автоматическом режиме за счет подачи части щелока от насоса (поз.1РР4) в трубопровод всаса насоса (поз.1РР3) путем регулирования объемного расхода щелока дроссельным клапаном (поз.1VLt-14) в зависимости от плотности суспензии в кристаллизаторе.

Регулирование уровня в кристаллизаторе осуществляется регулированием объемного расхода щелока дроссельным клапаном (поз.1VLt-15), установленным на трубопроводе нагнетания насоса (1РР4) в кристаллизатор (поз.1ЕV2). Для предотвращения выпадения кристаллов натрия хлористого и растворения кристаллов калия хлористого фракций менее 0, 1 мм, в верхнюю часть отстойной камеры кристаллизатора через распределительную рампу насосами (поз.1РР19/20) подается конденсат сокового пара поверхностных конденсаторов, часть конденсата подается в бак (поз.1СU1).

Предыдущий процесс повторяется постепенно в каждом кристаллизаторе и заканчивается в кристаллизаторе (поз.1ЕV7), работающем при температуре 32÷ 40 ⁰С. Слив из отстойной камеры седьмого кристаллизатора поступает во всасывающий коллектор насосов (поз.1РР23/24).

Суспензия калия хлористого из кристаллизатора (поз.1ЕV7) извлекается насосами (поз.1РР15/16) и подается в пульподелитель (поз.2DI-1) или гидроциклон (поз. ГЦ-I, II) отделения сгущения и центрифугирования. Регулировка концентрации суспензии в кристаллизаторе (поз.1ЕV7) осуществляется степенью открытия регулирующего клапана (поз.1VLT-62), за счет подачи части оборотного

маточного раствора от насосов (поз.1РР23/24) через регулирующий клапан (поз.1VLt-42) осуществляется регулировка концентрации суспензии в трубопроводе от (1РР15/16) до пульподелителя (поз.2DI-1) или гидроциклона (поз.ГЦ-I, II).

Регулировка уровня в кристаллизаторе (поз.1ЕV7) осуществляется за счет изменения расхода щелока в бак (поз.1СU3) дроссельным клапаном (поз.1VLt-43).

На кристаллизаторах (поз.1ЕV5, 1ЕV4) установлено по четыре кожухотрубных теплообменника с площадью поверхности подогрева 417 м² и по одному конденсатору смешения, а на кристаллизаторах (поз.1ЕV1, 1ЕV2, 1ЕV3) по три кожухотрубных теплообменника и по одному конденсатору смешения, орошаемому водой из системы оборотного водоснабжения №1.

На трубопроводах подачи воды для изменения расхода воды установлены задвижки.

Конденсат сокового пара поверхностных конденсаторов поступает в бак-гидрозатвор (поз.1ВС2), а вода с конденсаторов смешения в баки (поз.1ВС1, 1ВС6) и далее в самотечный коллектор горячей воды отделения оборотных засоленных вод №1. Часть воды (при необходимости) из бака 1ВС6 может подаваться в бак 1ВС2. Для охлаждения паро-воздушной смеси кристаллизаторов (поз.1ЕV6, 1ЕV7) используется оборотная вода, которая подается в конденсаторы смешения (поз.1СD6.1, 1СD7.1), смонтированные непосредственно на кристаллизаторах (поз.1ЕV6, 1ЕV7). Оборотная вода может подаваться как параллельно на оба конденсатора, так и последовательно.

При последовательной подаче вода из конденсатора (поз.1СD7.1) поступает в бак-гидрозатвор (поз.1ВС3) и далее насосами (поз.1РР21/22) подается на конденсатор (поз.1СD6.1) и затем самотеком в гидрозатвор (поз.1ВС4), откуда переливается и поступает в самотечный коллектор оборотных засоленных вод.

Объемный расход воды на каждый конденсатор измеряется расходомером и стабилизируется дроссельным клапаном с пневмоприводом. Вакуум в каждом кристаллизаторе создается следующим образом:

- для первых трех (поз.1ЕV1, 1ЕV2, 1ЕV3) – непосредственно вакуум-насосами типа ВВН 2-50 (поз.534В), отсасывающими паровоздушную смесь через поверхностные и дополнительные конденсаторы;

- в кристаллизаторах (поз.1EV4, 1EV5, 1EV6, 1EV7) - индивидуальным пароэжекторным блоком, а несконденсированная паро-воздушная смесь выбрасывается в атмосферу вакуум-насосами (поз.534 В).

В состав пароэжекторного блока каждого из выше названных кристаллизаторов входят: для 1EV4 - один пароструйный эжектор (поз.1EJ4.1);

для 1EV5 - два эжектора (1ЕJ5.1; 1EJ5.2);

для 1ЕV6 - два эжектора (1EJ6.1, 1EJ6.2);

для 1ЕV7 - три эжектора (1EJ7.1A, 1EJ7.1B и 1EJ7.2).

В виду того, что все кристаллизаторы (поз.1ЕV1÷ 1EV7) завязаны через вакуум-насосы, то для ускорения заполнения при пуске можно использовать их для удаления воздуха из корпусов кристаллизаторов.

Для поддержания определенного вакуума в кристаллизаторах существует система автоматического регулирования вакуума путем изменения количества паровоздушной смеси, отсасываемой из корпуса кристаллизатора. В кристаллиза-

торах (поз.1EV1÷ 1EV4) соответствующими пневмоклапанами, в кристаллизаторах (поз.1EV5÷ 1EV7) соответствующими пароэжекторными блоками.

Для опорожнения кристаллизаторов имеется коллектор " опорожнения-заполнения", связанный с насосом (поз.1РР28), который служит для откачки щелоков и растворов после промывки на резервные емкости (поз.730-2, 730-4). Данный коллектор служит также для заполнения кристаллизаторов и баков щелоком с резервных емкостей или рассолом с рассолопровода. Любой кристаллизатор можно вывести из работы для ремонта, не снижая нагрузки по исходному раствору, путем байпасирования по линии подачи суспензии, насыщенного щелока и маточного раствора.

Для подачи технической воды на сальники насосов, кристаллизаторов служат насосы 1РР30/31 с избыточным давлением на напорном трубопроводе не менее 0, 6÷ 0, 7 МПа.

Для предотвращения чрезмерного пенообразования в кристаллизаторах предусмотрена подача в корпуса кристаллизаторов РВКУ антивспенивателя: 2, 5÷ 5, 0 % водного раствора эмульсола ЭМ-1 или 2, 0 % водного раствора смеси жирового гудрона и тринатрийфосфата в соотношении 1: 1. Для приготовления антивспенивателя на основе эмульсола ЭМ-1 в контактный чан КЧ-2 (поз.1РР18) подается вода в количестве 66÷ 67 % от объема чана. Затем в чан загружается 170 кг эмульсола ЭМ-1 и перемешивается в течение 1, 0÷ 2, 0 часов.

Для приготовления антивспенивателя на основе жирового гудрона и тринатрийфосфата в контактный чан ввести 60-70 % от объема бака воды, после чего загрузить при перемешивании в контактный чан 160 кг тринатрийфосфата и нагреть суспензию паром до 70 °С. После этого в контактный чан загрузить 160 кг жирового гудрона и перемешать в течение 1, 0÷ 1, 5 часа до образования однородной эмульсии с добавлением воды до уровня 99÷ 100 % объема контактного чана.

Приготовленный раствор периодически сливают в емкость со скиповым питателем (поз.1РР17), из которой эмульсия скиповым питателем по трубопроводу дозируется на всас насоса (поз.1РР1 или 1РР2) и далее в корпуса кристаллизаторов РВКУ.

Через 15 суток непрерывной работы линии ”В” необходимо проведение технологической промывки трубопроводов и вакуум-корпусов РВКУ горячим растворяющим щёлоком с прекращением подачи руды продолжительностью до 10 часов (частичная посадка плотности насыщенных щелоков не более часа, полная выработка соли с вакуум-корпусов и их промывка, при необходимости выборочное опорожнение оборудования и его ремонт).