Кристаллизация хлористого калия на линии В

(регулируемая вакуум-кристаллизация)

Вакуум-кристаллизационная установка предназначена для раздельной кристаллизации хлористого калия из насыщенных осветленных растворов в виде кристаллизата с определенной массовой долей KCI и с одновременной рекуперацией тепла сокового пара, выделяющегося при охлаждении насыщенного щелока от 95 до 40 ⁰С.

Процесс кристаллизации заключается в ступенчатом выпаривании и охлаждении насыщенного осветленного щелока под вакуумом на установке, состоящей из 7 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 (1300±100) м³/ч насосами (поз.1РР 1/2) подается в первый кристаллизатор (поз.1ЕV1), регулировка расхода щелока осуществляется дроссельной задвижкой (поз.1VLt-52) в зависимости от задания на вторичном приборе уровня в баке (поз.1СU1). Уровень в баке (поз.1СU1) измеряется пьезометрическим уровнемером. 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 хлористого калия 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 испаритель (поз.1ЕV2). Отделенный от крупных кристаллов щелок из отстойной камеры кристаллизатора (поз.1ЕV1) извлекается насосом (поз.1РР4) в кристаллизатор (поз.1ЕV2).

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 испарителе осуществляется регулированием объемного расхода щелока дроссельным клапаном (поз.1VLt-15), установленным на трубопроводе нагнетания насоса (1РР4) в кристаллизатор (поз.1ЕV2). В отстойной камере кристаллизатора возможна также регулировка скорости восходящего потока путем изменения объемного расхода щелока в левом трубопроводе слива дроссельной задвижкой типа "Амри" с ручным цепным приводом, с целью регулировки крупности продукционных кристаллов. Для предотвращения выпадения кристаллов хлористого натрия и растворения кристаллов хлористого калия фракций менее 0,1 мм в верхнюю часть отстойной камеры испарителя через распределительную рампу насосами (поз.1РР 19/20) подается конденсат сокового пара поверхностных конденсаторов, часть конденсата подается в бак (поз.1СU1).

Предыдущий процесс повторяется постепенно в каждом кристаллизаторе и заканчивается в кристаллизаторе-испарителе (поз.1ЕV7), работающем при температуре до 40 ⁰С. Слив из отстойной камеры седьмого кристаллизатора поступает во всасывающий коллектор насосов (поз.1РР 23/24).

Суспензия хлористого калия кристаллизатора (поз.1ЕV7) извлекается насосами (поз.1РР15/16) и подается в пульподелитель (поз.2DI-1) отделения сгущения и центрифугирования. Регулировка концентрации суспензии в кристаллизаторе (поз.1ЕV7) осуществляется за счет подачи части оборотного маточного раствора от насосов (поз.1РР 23/24) через регулирующий клапан (поз.1VLT-42).

Регулировка уровня в кристаллизаторе (поз.1ЕV7) осуществляется за счет изменения количества щелока в баке (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 конденсаторов смешения в баки (поз.1ВС1, 1ВС6) и далее в самотечный коллектор горячей воды отделения оборотных засоленных вод №1. Для охлаждения паро-воздушной смеси испарителей (поз.1ЕV6, 1ЕV7) используется оборотная вода, которая подается в конденсаторы смешения (поз.1СD6, 1СD7), смонтированные непосредственно на испарителях (поз.1ЕV6, 1ЕV7). Оборотная вода может подаваться как параллельно на оба конденсатора, так и последовательно.

При последовательной подаче вода из конденсатора (поз.1СD7) поступает в бак-гидро-затвор (поз.1ВС3) и далее насосами (поз.1РР 21/22) подается на конденсатор (поз.1СD6) и затем самотеком в гидрозатвор (поз.1ВС4), откуда переливается и поступает в коллектор оборотных засоленных вод.

Объемный расход воды на каждый конденсатор измеряется расходомером и стабилизируется дроссельным клапаном с пневмоприводом. Вакуум в каждом испарителе 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 испарителей.

Для поддержания определенного вакуума в испарителях существует система автоматического регулирования вакуума путем изменения количества паровоздушной смеси, отсасываемой из корпуса кристаллизатора. В испарителях (поз.1EV1-1EV4) соответствующими пневмоклапанами, в испарителях (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. Любой кристаллизатор можно вывести из работы для ремонта не снижая нагрузки по исходному раствору путем байпасирования по линии подачи суспензии, насыщенного щелока и оборотного 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 испарителях кристаллизаторов предусмотрена подача в корпуса кристаллизаторов РВКУ антивспенивателя: 2,5-5,0 % водного раствора эмульсола ЭМ-1 из расчета 35 г на 1 т 95 % KCl или 2,0 % водного раствора смеси жирового гудрона и тринатрийфосфата в соотношении 1:1 из расчета по 19,3 г на одну тонну 95 % KCl. 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 1 РР2) и далее в корпуса кристаллизаторов РВКУ.

На пульте управления в центре управления фабрикой (ЦУФ) расположены элементы управления конвейерами, сигнализация о работе основных механизмов СОФ, звуковая сигнализация об остановке основных механизмов, световая сигнализация о срезе шпилек на Брандесах линий А, Б, В, сигнализация о начале перегруза и перегрузе элеваторов и растворителей, сигнализация основных причин остановок ленточных конвейеров. Управление параметрами технологического процесса осуществляется с персональных электровычислительных машин, по телефону и по селекторной связи.