Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Выпарка растворов сульфата натрия в аппаратах с тепл опередаю щ е й поверхностью

Кристаллизация сульфата натрия при выпаривании его раство­ра в аппаратах, обогреваемых паром, затруднена зарастанием по­верхности нагрева коркой сульфата. Особенно сильно инкрусти­руются греющие поверхности при выпарке сульфатных растворов, загрязненных примесями, вызывающими коррозию стальных кипя­тильников99. Греющие поверхности выпарных аппаратов должны изготовляться из хромистых или хромоникелевых сталей, наиболее устойчивых в условиях выпарки сульфатного раствора.

Для уменьшения зарастания солью греющих поверхностей ре­комендуется применять аппараты с интенсивной принудительной циркуляцией раствора или с механической очисткой поверхности нагрева (например, движущимися скребками или щетками). Не­смотря на интенсивную циркуляцию (3 м/сек), в течение суток на­растает слой накипи до 0,5 мм и коэффициент теплопередачи умень­шается с 3470 до 900 ккал/(м2 • ч ■ град). Поэтому интенсивная цир­куляция не исключает необходимости частых промывок аппаратов, что снижает производительность выпарной станции.

Вследствие склонности сульфата натрия к образованию пере­сыщенных растворов отложение соли происходит не только в зоне подогрева и кипения раствора, но и на всех поверхностях цирку­ляционного контура. Поэтому наиболее радикальным средством борьбы с зарастанием солью выпарных аппаратов является вы­парка интенсивно циркулирующей суспензии мелких кристаллов Na2SC>4 в насыщенном растворе. В этом случае пересыщение ра­створа снимается главным образом за счет роста взвешенных в жидкости кристаллов. При содержании в суспензии 5—10% твер­дой фазы выпаривание в опытном аппарате при скорости циркуля­ции 1,8—1,9 м/сек проходило в течение 1,5 суток без заметного снижения коэффициента теплопередачи 10°.

Зарастание теплопередающей поверхности значительно умень­шается, если она хорошо отполирована; при этом коэффициент теплопередачи в 1,5—2,5 раза больше101.

Подвергаемый выпариванию горячий раствор Na2S04 обычно используют и для плавления мирабилита. Загружаемые в плави - тель куски мирабилита при смешении с подогретым маточным рас­твором «тают», рассыпаются и образующаяся суспензия безвод­ного сульфата натрия направляется на выпарку.

На заводе в Троне (США) рапу концентрируют в трехкорпус - ной вакуум-выпарной батарее, а затем кристаллизуют мирабилит при охлаждении до 5—6°. Отфильтрованный мирабилит плавят и образующийся концентрированный раствор сульфата натрия на­правляют в двухступенчатый испаритель, где кристаллизуется без­водный сульфат натрия. Кристаллы выводятся из испарителя при 60° и высушиваются в барабанной сушилке (см. ниже) при 135°.