Способ сепарации кристаллов льда от рассола и устройство для его осуществления

 

1. Способ сепарации кристаллов льда от рассола, включающий концентрирование суспензии льда и рассола с отделением большей части рассола до образования ледяного пористого поршня и последующее вытеснение остаточного рассола потоком промывочной жидкости, отличающийс я тем, что, с целью повьшения удельной производительности, концентрирование суспензии ведут в поле центробежных сил путем подачи ее в виде -вращающегося потока, а в качестве промьшочной жидкости используют последовательно исходный раствор и пресную воду. 2. Устройство для сепарации кристаллов льда от рассола, включающее колонну, осевую трубу для ввода промьшочной жидкости, дренажную сетку с карманом, установленный в верхней части колонны распределитель § кристаллов льда с конусным обтекателем , о тли ч ающе е с я тем, (Л что, с целью повышения удельной производительности , нижняя часть колонны выполнена в виде гидроциклона, а конусный обтекатель снабжен перфорированным 1ЩЛИНДРОМ в верхней части. 00 Од Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1676 A (19) ()!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3682548/23-26 (22) 30. 12. 83 (46) 30.09.85. Бюл. Я- 36 (72) Ю.П.Денисов (71) Одесский технологический институт холодильной промышленности (53) 663.635 (088..8) (56) Патент США Р 3587859, кл. 210-66, 1971.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1058894, кл. В 01 D 9/04, 1981. (54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ КРИСТАЛЛОВ

ЛЬДА OT РАССОЛА И УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ сепарации кристаллов льда от рассола, включающий концентрирование суспензии льда и рассола с отделением большей части рассола до образования ледяного пористого поршня и последующее вытеснение остаточного рассола потоком промывочной жидкости, о т л и ч а ю щ и й— (51)4 В 01 D 9/04; С 02 F 5/02 с я тем, что, с целью повышения удельной производительности, концентрирование суспензин ведут в поле центробежных сил путем подачи ее в виде вращающегося потока, а в качестве промывочной жидкости используют последовательно-исходный раствор и пресную воду.

2. Устройство для сепарации кристаллов льда от рассола, включающее колонну, осевую трубу для ввода промывочной жидкости, дренажную сетку с карманом, установленный в верхней части колонны распределитель кристаллов льда с конусным обтекателем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения удельной производительности, нижняя часть колонны выполнена в виде гидроциклона, а конусный обтекатель снабжен перфорированным цилиндром в верхней части.

1 1181

Изобретение относится к опреснению соленых вод кристаллизацией и может быть использовано для сепарации и промывки кристаллов льда от рассола при опреснении соленых вод, а также при концентрировании водных растворов кристаллизацией с получением пресной воды и концентрированного раствора.

Целью изобретения является увеличение удельной производительности.

На чертеже представлена схема уст— ройства для сепарации, осуществляющего предлагаемый способ сепарации

15 кристаллов льда от рассола.

Нижняя часть колонны выполнена в виде гидроциклона 1, снабженного тангенциальным сопловым вводом

2 льдоводяной суспензии, подаваемой насосом 3 из кристаллизатора, и нижним осевым выводом 4 для рециркуляции отделенного рассола в кристаллизатор. Промежуточный вывод 5 используется для подачи части рассола

25 потребителю через регулирующий вентиль 6, а диафрагма 7 используется для отделения и ввода сконцентрированной суспензии на дальнейшую обработку в среднюю часть сепарационнопромывочной колонны, где установлена дренажная сетка 8. Карман 9 используется для сбора рассола, фильтрующегося через сетку 8, и последую- .

«щего вывода его через регулирующий вентиль 10 на рециркуляцию в кристал- 35 лизатор. По оси диафрагмы 7 установлена осевая труба 11 исходного раствора.

Распределитель 12 кристаллов льда 40 выполнен в виде конусного обтекателя и снабжен перфорированным цилиндром 13. На выходе из сепарационнопромывочной колонны установлен плавитель 14, снабженный теплообмен- 45 ной поверхностью 15, выполненной, например,в виде пучка труб, изогнутых по спирали, и передающей тепло конденсации хладагента на плавление кристаллов льда. Конусный обтекатель 50 распределителя 12 установлен на верхней торцовой стенке плавителя с помощью опор 16, обеспечивающих зазор, сообщающий полость плавителя с внутренней полостью перфорирован- 55 ного цилиндра для рециркуляции части пресной воды на промывку ледяного пористого поршня. Вывод пресной

676 воды потребителю осуществляется через регулирующий вентиль 17.

В качестве примера рассмотрена сепарация кристаллов льда от рассола в сепарационно-промывочной колонне произвоительностью 1 т/ч по пресной воде при опреснении соленой воды кристаллизацией. Льдоводяную суспен— зию в количестве 10, 1 т/ч, состоящую из 9 т/ч рассола концентрацией

57 ИаС1 и взвешенных кристаллов льда массой 1,1 т/ч, насосом 3, развивающим перепад давления в «0,1 МПа, направляют через тангенциальный сопловой ввод 2 в нижнюю часть сепарационно-промывочной колонны, выполненную в виде гидроциклона 1 диаметром 0,15 м. Поток льдоводяной суспензии, вводимый тангенциально со скоростью 12 м/с, создает циклон, разделяющийся в поле центробежных сил на первичный вихревой поток, вращающийся вдоль цилиндрической стенки и опускающийся, и вторичный восходящий поток суспензии, содержащий основную массу льда, состоящую из крупных кристаллов льда. При этом большую часть первичного вихревого потока суспензии, содержащую мелкие кристаллы льда (около 5,3 т/ч рассола и 0,05 т/ч льда), направляют через нижний осевой вывод 4 на рециркуляцию в кристаллизатор, а меньшую часть (, 0,7 т/ч) .направляют через регулирующий вентиль 6 готребителю.

Вторичный восходящий поток суспензии, сконцентрированный по кристаллам льда (около 3 т/ч рассола и 1,05 т/ч льда), выводят через диафрагму 7 на дальнейшую сепарацию в среднюю часть сепарационно-промывочной колонны, снабженную дренажной сеткой 8.

Часть рассола (, 2 т/ч) из вторичного потока вращающейся суспензии сепарируют за счет действия центробежных сил, а остальную часть рассола (1 т/ч) вытесняют исходным раствором, вводимым в количестве 1,7 т/ч и с концентрацией 27. NaC1 вдоль оси колонны через трубу 11. В результате дренажа рассола через сетку 8 образуется вращающийся ледяной пористый поршень, который под действием перепада давления перемещается вверх вдоль оси колонны в зону промывки, где раствор, оставшийся между кристаллами льда, вытесняют потоком промывочной пресной воды, поступающей че76

Составитель Л. Эпштейн

Техред M.Íàäü Корректор. А. Зимокосов

Редактор Т.Иитейко

Заказ 5979/6 Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3 11816 рез перфорацию цилиндра 13. При этом часть пресной воды (w 5X) от массы льда, вырабатываемого кристаллизатором, смешивается с вытесняемым раствором и вь:водится также через сетку 8.

Поступающие в карман 9 через дренажную сетку рассол, исхоцный раствор и часть (57) пресной воды образуют раствор, который в количестве

4,75 г/ч и с концентрацией около 10

3,97 NaC1 выводят далее через регулирующий вентиль 10 на рециркуляцию в кристаллизатор.

На выходе из колонны вращающийся ледяной пористый поршень разжижают

Рециркулирующим потбком пресной воды и в виде льдоводяной суспензии, содержащей 1,05 т/ч льда, направляют с помощью распределителя 12 в полость плавителя 14, где по трубам

15 циркулирует хладагент, за счет тепла конденсации которого плавят поступающий лед. Основной поток пресной воды, образующейся при плавлении льда, в количестве 1 т/ч выводят через регулируйщий вентиль 17 потребителю, при этом некоторая часть пресной води (0,05 т/ч) теряется в процессе промывки кристаплов льда, попадая через дренажную сетку 8 в карман 9.