Выпарные и кристаллизационные установки

Выпарные и кристаллизационные установки предназначены для кристаллизации, концентрирования и регенерации растворов при получении ряда продуктов в химической, металлургической и других отраслях промышленности, а также для очистки сточных вод и создания замкнутого цикла использования воды.

Типы и исполнения выпарных аппаратов:

• с естественной циркуляцией
• с принудительной циркуляцией
• пленочные (с восходящей или стекающей пленкой)
• емкостные (кристаллизаторы, испарители)  

Технические характеристики:

• поверхность теплообмена 10-3150 м2
• давление водяного пара не выше 1,6 МПа (16 кгс/см2)
• давление вторичных паров 0,0054-1,6 МПа (0,054-16 кгс/см2)
• температура сред 12-300°С  

Выпарные установки проектируются совместно с ОАО «СвердНИИхиммаш» (г. Екатеринбург).

Применяются многокорпусные схемы выпаривания и предварительного подогрева исходного раствора за счет тепла греющего и вторичного пара, что обеспечивает высокую энергетическую эффективность производства (многократное использование подводимого тепла снижает удельный расход греющего пара). Используется прямоточное, противоточное и параллельное питание раствором смежных ступеней выпаривания.

Определение схемы, числа ступеней и типа аппаратов производится в зависимости от назначения установки, минимума затрат на выпаривание и свойств раствора, проявляющихся при выпаривании (отложение накипи, вспенивание, увеличение вязкости и т.д.).

Направления модернизации:

• снижение удельного расхода энергозатрат
• увеличение интенсивности выпаривания и концентрирования раствора
• повышение качества продукта и извлечения продукта из раствора

Для строящегося производства титанового коагулянта (г. Ухта, Республика Коми) спроектирован и изготовлен выпарной аппарат для упаривания солевого раствора в линии обезвреживания жидких отходов (аппарат обеспечивает увеличение концентрации солей в растворе с 27,5 до 50,8%). Конструкционный материал – титановый сплав ВТ1.

Для ЗАО «Русский хром 1915» (г. Первоуральск, Свердловская обл.) спроектирован выпарной аппарат для упаривания маточных растворов. Удельная производительность по выпаренной воде – 125 кг/м3ч.

Выпарной аппарат с принудительной циркуляцией состоит из греющей камеры, сепаратора, циркуляционной трубы и циркуляционного насоса. Исходный раствор подается в нижнюю часть циркуляционной трубы, где смешивается с циркулирующим в аппарате раствором и подается в теплообменные трубки греющей камеры. Греющий пар подается в межтрубное пространство греющей камеры. Перегретый по отношению к температуре кипения в сепараторе раствор поступает в сепаратор, где вскипает и охлаждается. Образующийся при этом вторичный пар отводится из верхней части сепаратора. Циркуляция раствора в аппарате осуществляется с помощью циркуляционного насоса. Упаренный раствор периодически отводится из сепаратора.

Для строящейся карналлитовой обогатительной фабрикисоликамского калийного рудоуправления №1 (ОАО «Уралкалий», г. Березники, Пермский край) разработан технический проект вакуум-кристаллизационной установки с регулируемым ростом кристаллов (РВКУ), разработана конструкторская документация и изготовлено нестандартизированное оборудование: циркуляционные вакуум-кристаллизаторы и конденсаторы.

РВКУ предназначена для выделения кристаллизацией обогащенного карналлита из насыщенного щелока.  

Технические характеристики 

РВКУ заменит действующую установку мощностью 330 тыс. т/г со средним размером кристаллов продукта 0,28 мм.   Установка скомпонована из четырех однотипных, последовательно соединенных вакуум-кристаллизаторов вертикального типа с циркулирующей суспензией, позволяющими в определенных пределах регулировать крупность кристаллов. Предусмотрена непрерывность эксплуатации РВКУ за счет возможности работы по трехкорпусной схеме с выводом на промывку одного любого кристаллизатора.   Насыщенный горячий щелок подается в циркуляционную трубу первого кристаллизатора, в котором поддерживается давление ниже, чем давление насыщения горячего щелока, поэтому щелок в кристаллизаторе оказывается перегретым, вскипает и охлаждается. В результате испарения части воды в насыщенном щелоке создается пересыщение и начинается кристаллизация солей.   Из первого кристаллизатора насыщенный щелок самотеком через сливные бачки направляется во второй кристаллизатор, где поддерживается давление более низкое, чем в первом кристаллизаторе. Кристаллизация солей продолжается. Аналогичные процессы происходят в третьем и четвертом кристаллизаторах. Продукционная суспензия карналлита откачивается на сгущение.   Пар, образующийся в сепараторе первого кристаллизатора, поступает в межтрубное пространство кожухотрубчатого конденсатора, по теплообменным трубкам которого протекает растворяющий щелок. Пар самоиспарения последующих кристаллизаторов поступает в барометрические конденсаторы смешения, орошаемые охлаждающей водой. Конденсация пара происходит на струях воды.

Опросный лист на разработку выпарной установки

Опросный лист на модернизацию выпарной установки