Лекция 26. Кислотная станция

Назначение кислотной станции — бесперебойное снабжение прядильных машин чистой профильтрованной осадительной ванной, поддерживание концентрации компонентов и температуры ее в соответствии с технологическим регламентом. Кроме того, на кислотной станции проводится регенерация осадительной ванны.

В процессе формования состав осадительной ванны изменяется. Содержание серной кислоты и сульфата цинка уменьшается, а содержание сульфата натрия и воды увеличивается за счет реакции нейтрализации и прихода с вискозой, поэтому производят регенерацию осадительной ванны.

Схема циркуляции осадительной ванны

Отработанная осадительная ванна из цеха формования поступает в трубчатый смеситель( D=250 мл) где производится дозирование компонентов осадительной ванны и маточников с вакуум- выпарной установки кристаллизационной установки.

Затем осадительная ванна поступает в приемный гуммированный бак объемом 60 м³откуда центробежным насосом в кварцевый фильтр с целью удаления загрязнений. Осадительная ванна подогревается до температуры 40-45 ⁰С затем подается в напорный бак. Затем самотеком в цех формования.

Регенерация осадительной ванны на кварцевых фильтрах

Для очистки осадительной ванны используют открытые и закрытые фильтры. В качестве фильтрующего материала используют кварц.

К фильтрам открытого типа относится фильтр-барка, на ложном дне которой находится слой кварца. Недостаток такого фильтра — низкая скорость фильтрования (4— 5 м³/ч) через 1 м² фильтрующей поверхности.

Рис.63- Дренажный кварцевый фильтр 1—корпус фильтра; 2— ложное дно; 3 — дренажные свечи; 4 — центральная труба; 5 —воронка; 6—слой кварца; 7—отводящая перфорированная труба; 8 -вентили.

Кварцевый кислотоупорный фильтр дренажного типа (фильтр-бак) представляет собой закрытый освинцованный или гуммированный стальной котел 1 диаметром 3 м (емкостью 10м³), поверхность фильтрации которого составляет 7 м² . В отверстия ложного дна 2 вставлены 620 трубок из нержавеющей стали и дренажные свечи 3. К свечам сверху привинчены фарфоровые колпачки с прорезями, которые сообщаются с полостью трубочек и с нижней частью корпуса фильтра. Прорези являются дренажными каналами для прохода осадительной ванны при фильтрации. На ложное дно насыпается слой кварца 6 высотой 800 мм (размер зерен 1,5—2 мм). В центре фильтра проходит труба 4 диаметром 300 мм, оканчивающаяся сверху воронкой 5.

Осадительная ванна поступает в центральную трубу, переливается через воронку, фильтруется через кварц, стекает через прорези фарфоровых колпачков, собирается в нижней перфорированной отводящей трубе 7, а затем через нижний штуцер попадает в коллектор для профильтрованной ванны.

Промывку фильтра проводят под давлением сжатого воздуха в обратном направлении (снизу вверх) в течение 5—7 мин. Шламовая ванна собирается в отдельной барке и отстаивается или фильтруется. Осветленная часть шламовой ванны возвращается в производство, а загрязненная спускается в канализацию.

Регенерация осадительной ванны на кислотной станции

Распространения получили однокорпусные вакуум-выпарные установки, хотя выгоднее многокорпусные, т.к расход пара уменьшается 1,5 кг/кг до 0,5 кг/кг выпарной влаги.

Осадительная ванна поступает в линию рецеркуляции затем в теплообменник, где подогревается до 60⁰С из теплообменника осадительная ванна поступает в испаритель где производится удаления лишней влаги. В результате плотность осадительной ванны увеличивается . Из испарителя упаренная ванна подается в бак затем в трубный смеситель. Парогазовая смесь из испарителя подается в нейтрализатор, где производится отделение капелек осадительной ванны от парогазовой смеси. Гашение парогазовой смеси производится в конденсаторе смешения. Производительность 3-5 м³/ч. по выпарной влаги. Температура греющего пара 100-105⁰С.Расход воды 60 м³/ч. Расход осадительной ванны 18 м³/ч

Контактная выпарная установка.

Рис.64-Схема вакуум-выпарной установки 1-подогреватель, 2-манометр, 3-термометр, 4-испаритель, 5-паропровод, 6-нейтрализатор, 7-паропровод к конденсатору, 8-конденсатор, 9-трубки, по которым циркулирует охлаждающая вода, 10-каплеотделитель, 11-гидавлический затвор, 12-труба для отвода охлаждающей воды, 13-15-барометрические бачки, 16-барометрическая труба для отвода концентрированной ванны

Вакуум-выпарные установки подвергаются значительной коррозии. Даже при тщательном освинцовывании установка часто выходит из строя и ее приходит останавливать для ремонта. Особенно часто портятся нагревательные трубки. Все это приводит к возрастанию расходов на ремонт снижению производительности установки.

Схема выпарной контактной установки приведена на рис. 65. Вентилятор 1 подает воздух в обводной канал 2 и топку 3, т. е. часть воздуха используется для сжигания топлива (газа, мазута, угля и др.), а остальное количество его направляется в камеру 5, где смешивается с горячими газами и нагревается до нужной температуры, а затем поступает в скруббер 9.

Рис. 65- Схема выпарной контактной установки: 1—дутьевой вентилятор; 7—обводной канал; 3—мазутная топка; 4— напорная топка; 5—камера смешения; 6—растопочный клапан; 7—отключающий клапан; 8—разбрызгиватели ванны; 9—скруббер; 10—керамические кольца; 11 — выхлопная труба; 12 — гидравлический затвор; 13—приемные барки.

Навстречу газо-воздушной смеси подается распыленная разбрызгивателями 8 (форсунками) осадительная ванна. Вследствие контакта ванны с горячими газами происходит испарение влаги. Насыщенные парами воды газы удаляют из скруббера через выхлопную трубу 11. Для защиты от воздействия осадительной ванны скруббер внутри выложен кислотоупорным кирпичом. Для повышения влагонасыщения газов, зависящего от начальной температуры осадительной ванны, в установке имеется внутреннее рециркуляционное кольцо, которое позволяет в достаточно широком диапазоне регулировать нагрев поступающей в скруббер жидкости.

Кристаллизационные установки.

Действие таких установок основано на свойстве сульфата натрия выкристаллизовываться при понижении температуры ванны. Кристаллизация идет быстрее, когда концентрация сульфата натрия выше, а температура ванны ниже. Поэтому желательно было бы подавать ванну на кристаллизацию после предварительного частичного выпаривания воды, но тогда она будет иметь более высокую температуру и для ее охлаждения потребуется больше времени и холода. Известны три типа кристаллизаторов: барабанные, в виде вертикальных баков с мешалками и вакуумные.

На заводах вискозного волокна почти всегда применяют аппараты последнего типа, так называемые вакуум-кристаллизаторы, в которых охлаждение ванны достигается не с помощью рассола, а испарением воды, путем создания глубокого вакуума. Эти кристаллизаторы подразделяются на горизонтальные и вертикальные.

Кристаллизатор представляет собой бак емкостью около 70 м³, разделенный на пять секций и снабженный мешалкой. При работе он заполняется на 25% своей емкости.

Осадительная ванна протекает непрерывно через кристаллизатор (около 12—15 м³/ч); температура ванны на входе в аппарат равна 45 °С. В каждой камере кристаллизатора создается вакуум при помощи пароструйного насоса. При испарении ванны ее температура постепенно снижается.

Из последней камеры кристаллизатора вытекает холодная ванна, содержащая кристаллы глауберовой соли, которая поступает на центрифугу или вакуум-фильтр, где кристаллы отделяются от осадительной ванны.

Кристаллы глауберовой соли поступают в плавильный бак, где нагреваются до 60 °С. При этом сульфат натрия растворяется в кристаллизационной воде, выделяющейся при его плавлении, затем из этого раствора выпадают кристаллики безводного сульфата натрия. Здесь же происходит нейтрализация сульфата натрия раствором едкого натра.

Образовавшаяся в плавильном баке суспензия передается в отстойник, откуда она насосами перекачивается в разделительную коробку. Здесь происходит разделение твердой и жидкой фаз. Твердая фаза (сульфат натрия) направляется в вакуум-сушилку, а жидкая фаза (маточный раствор) — на выпаривание в двухкорпусную выпарную установку с выносными нагревателями.

Высушенный сульфат натрия, являющийся готовым продуктом, Поступает в бункера, а упаренный маточный раствор из испарителя возвращается в отстойник. Получаемый сульфат натрия является достаточно чистым продуктом и потребляется стекольными заводами.

Вопросы для закрепления

1. Назначение кислотной станции?

2. Сущность регенерации осадительной ванны на фильтрах?

3. Сущность регенерации осадительной ванны на контактной выпарной установки?

4. Сущность работы кристаллизационной установки?

<64 65 666768 69 70 >

Дата добавления: 2017-09-19; просмотров: 203;