Установка для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ СГУЩЕНИЯ РАСТВОРОВ СУЛЬФАТА АММОНИЯ ПОД ВАКУУМОМ(71) Заявитель Открытое акционерное общество Гродно Азот(72) Авторы Иванов Геннадий Борисович Куделя Валерий Васильевич Бабай Сергей Михайлович Лакомкин Александр Андреевич(73) Патентообладатель Открытое акционерное общество Гродно Азот(57) 1. Установка для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом, включающая выпарной аппарат с выносной линией циркуляции раствора, подключенный в нижней части к линии вывода сгущенного раствора, а в верхней части - к линии вывода парогазовой смеси, один или несколько сборников конденсата, кипятильник, установленный на выносной линии циркуляции раствора и подключенный к линии ввода пара и к линии вывода конденсата, соединенной со сборником конденсата, конденсатор, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии слива конденсата, соединенной со сборником конденсата, вакуумный насос, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии подвода хладагента, соединенной с источником хладагента, и к линии вывода хладагента, соединенной со сборником конденсата, линия вывода загрязненного конденсата на обезвреживание, соединенная со сборником конденсата, отличающаяся тем, что в качестве источника хладагента использован сборник конденсата,линия подвода хладагента подключена к сборнику конденсата и на ней установлен рекуперативный холодильник, подключенный к линии охлаждающей воды. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что на линии охлаждающей воды установлена запорно-регулирующая арматура. Полезная модель относится к аппаратурным установкам химической технологии и может быть использована в системах, работающих под вакуумом, например в производстве сульфата аммония при проведении процесса термического сгущения растворов с использованием охлаждаемых вакуумных насосов. В качестве прототипа полезной модели выбрана установка для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом, включающая выпарной аппарат с выносной линией циркуляции раствора, подключенный в нижней части к линии вывода сгущенного раствора, а в верхней части - к линии вывода парогазовой смеси, один или несколько сборников конденсата, кипятильник, установленный на выносной линии циркуляции раствора и подключенный к линии ввода пара и к линии вывода конденсата, соединенной со сборником конденсата, конденсатор, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии слива конденсата, соединенной со сборником конденсата, вакуумный насос, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии подвода хладагента, соединенной с источником хладагента, и к линии вывода хладагента,соединенной со сборником конденсата, линия вывода загрязненного конденсата на обезвреживание, соединенная со сборником конденсата 1. Недостатком прототипа является невысокая экономичность установки из-за использования дорогостоящего хладагента в виде химически очищенной воды для обеспечения уплотнения и охлаждения вакуумных насосов. Задача, решаемая полезной моделью, - повышение экономичности установки. Поставленная цель достигается в установке для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом, включающей выпарной аппарат с выносной линией циркуляции раствора, подключенный в нижней части к линии вывода сгущенного раствора, а в верхней части - к линии вывода парогазовой смеси, один или несколько сборников конденсата, кипятильник, установленный на выносной линии циркуляции раствора и подключенный к линии ввода пара и к линии вывода конденсата, соединенной со сборником конденсата,конденсатор, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии слива конденсата, соединенной со сборником конденсата, вакуумный насос, установленный на линии вывода парогазовой смеси и подключенный к линии подвода хладагента,соединенной с источником хладагента, и к линии вывода хладагента, соединенной со сборником конденсата, линия вывода загрязненного конденсата на обезвреживание, соединенная со сборником конденсата, в которой, согласно полезной модели, в качестве источника хладагента использован сборник конденсата, линия подвода хладагента подключена к сборнику конденсата и на ней установлен рекуперативный холодильник,подключенный к линии охлаждающей воды. На линии охлаждающей воды установлена запорно-регулирующая арматура. Существенность отличий полезной модели заключается в следующем. В качестве источника хладагента использован сборник конденсата, и линия подвода хладагента подключена к сборнику конденсата. Такое решение обеспечивает замену дорогостоящего хладагента (химически очищенной воды) дешевым хладагентом (технологическим конденсатом). Технологический конденсат образуется в установке сгущения растворов сульфата аммония при регламентированном протекании технологического процесса при конденсации соковых паров в кипятильнике и в конденсаторе. Так как в модели для охлаждения вакуумного насоса используется внутренний технологический поток,т.е. источник хладагента соответствует сборнику конденсата, то по сравнению с прототи 2 59922010.02.28 пом имеет место снижение количества загрязненного конденсата, выводимого из установки на его обезвреживание, что также повышает экономичность модели. На линии подвода хладагента установлен рекуперативный холодильник, подключенный к линии охлаждающей воды. Такое решение обеспечивает охлаждение начального горячего конденсата до регламентированной температуры, допускающей его использование в вакуумных насосах, что обеспечивает эксплуатационную надежность работы вакуумного насоса и, следовательно, работоспособность модели. На линии охлаждающей воды установлена запорно-регулирующая арматура. Такое решение позволяет изменять количество подаваемой охлаждаемой воды в зависимости от нагрузки вакуумного насоса, что снижает эксплуатационные затраты в полезной модели. Установка для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом включает выпарной аппарат 1, подключенный в нижней части к линии 2 вывода сгущенного раствора, а в верхней части - к линии 3 вывода парогазовой смеси, выносную линию 4 циркуляции раствора, на которой установлен кипятильник 5, подключенный к линии 6 ввода пара и к линии 7 вывода конденсата, соединенной со сборником конденсата 8. Сборник конденсата 8 может быть выполнен в виде одного или нескольких аппаратов и может быть внутри разделенным на части. В линию 4 врезана линия 9 подвода исходного раствора сульфата аммония в зоне ниже кипятильника 5. На линии 3 размещен конденсатор 10, выполненный в виде кожухотрубчатого теплообменника и подключенный межтрубным пространством к линии 11 слива конденсата, соединенной со сборником конденсата 8. Конденсатор 10 подключен трубным пространством к линии 12 охлаждающей воды. Вакуумный насос 13 установлен на линии 3 и подключен к линии 14 подвода хладагента и к линии 15 вывода хладагента, соединенной с источником хладагента в виде сборника конденсата 8. На линии 14 установлен рекуперативный холодильник 16, подключенный к линии 12, на которой установлена запорно-регулирующая арматура 17. Линия 18 вывода загрязненного конденсата на обезвреживание соединена со сборником конденсата 8. Установка для сгущения растворов сульфата аммония под вакуумом работает следующим образом. Раствор с концентрацией сульфата аммония 40 мас.поступает в установку по линии 9, смешивается с циркуляционным раствором в линии 4, проходит через кипятильник 5, вскипает и в виде парогазожидкостной смеси направляется в выпарной аппарат 1, где происходит отделение жидкой фазы от парогазовой фазы. Сгущенный раствор с концентрацией сульфата аммония около 80 мас.выводится на следующую технологическую стадию. Соковый пар поступает в установку по линии 6, отдает свое тепло раствору в кипятильнике 5, конденсируется и по линии 7 поступает в сборник конденсата 8. Парогазовая смесь выводится из выпарного аппарата по линии 3 и поступает в межтрубное пространство конденсатора 10, где происходит конденсация пара с образованием конденсата и его отвод по линии 11 в сборник конденсата 8. Охлаждение парогазовой смеси осуществляется охлаждающей водой, поступающей в конденсатор 10 по линии 12. Газовая фаза из конденсатора 10 поступает в вакуумный насос 13 и из него выходит из установки и выбрасывается в атмосферу. Часть конденсата из сборника 8 с температурой около 70 С поступает по линии 14 в рекуперативный холодильник 16, охлаждается в нем до 30 С и затем направляется в вакуумный насос 13 для создания уплотнения и охлаждения его внутренних элементов. Охлаждение конденсата осуществляется охлаждающей водой, поступающей в рекуперативный холодильник 16 по линии 11. Требуемая температура конденсата на входе в вакуумный насос 13 регулируется количеством подаваемой охлаждающей воды в рекуперативный холодильник 16 при помощи запорнорегулирующей арматуры 17. Загрязненный и нагретый отработанный конденсат выходит из вакуумного насоса 13 и по линии 14 возвращается в сборник конденсата 8, откуда по линии 18 выводится из установки на стадию нейтрализации. Использование конденсата в качестве хладагента вакуумного насоса обеспечивает полезное использование внутреннего материального ресурса установки, что позволяет повы 3 59922010.02.28 сить экономичность установки из-за исключения применения дорогостоящего хладагента(химически очищенной воды), а также позволяет уменьшить количество выдаваемого из установки загрязненного жидкофазного потока, что снижает нагрузку на последующие технологические стадии. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4