Спосіб очистки апаратів дистиляції

Изобретение относится к способам очистки аппаратов дистилляции производства кальцинированной соды – дистиллера, трубопроводов, смесителя – от солевых отложений, образующи хся в результате их контакта с дистиллерной жидкостью, и может быть использовано в хи мической промышленности. Отложения, образующие ся на стенках аппаратов дистилляции, состоят в основном из безводного сульфа та кальция и его кристаллогидратов и приводят к резкому снижению коэффициента теплопередачи. Они с тр удом поддаются меха ническому и хи мическому удалению. Известен способ очистки теплопередающи х поверхностей теплообменных аппаратов от отложений сульфа та кальция, включающий циркуляционную промывку поверхности 2–25%-ным раствором хлорида натрия при поддержании рН среды 4–7 и скорости движения раствора 1,1–3,5 м/сек. (см. авт. св. СССР № 1000733. М.Кл. F28G9/00, заявл. 15.06.81 г., опубл. 28.02.83). Недостатком известного способа является недоста точно высокая скорость растворения осадка сульфа та кальция. При такой скорости растворения очистка аппаратов дистилляции, в которых толщи на солевых о тложений достигает 7 см и бо лее, займет более 10 суток, что неприемлемо. К недостаткам данного способа следует также отнести необхо димость расходовать минеральную кислоту, что тре бует затем регенерации ее из сточных вод. Частично устраняет недостатки описанного способа другой способ очистки аппаратов дистилляции содового производства от солевых отложений, согласно которому ведут растворение их жидкостью работающе го конденсатора дистилляции с подачей в очищаемый аппарат пара. Жидкость содержит: аммиак "свободный" (в виде NH4OH) и "полусвязанный" (в ви де углеаммонийных солей) в сумме 16,4 г/л, СО2 общий – 19,4 г/л, аммиак "связанный" (в виде хло рида аммония) – 59,2 г/л, хлорид-ион – 177 г/л (см. авт. св. СССР № 332049, М. Кл. C 01 D 7/18, заявл. 03.08.70, опубл. 14.03.72). Этот способ является прототипом настояще го изобретения. Недостатком способа – прото типа является недостаточно высокая скорость очистки аппаратов от солевых отложений, вследствие невысокой скорости их растворения. Продолжительность промывки аппаратов от 11 до 33 суток. В то же время по условиям работы содовых заводов остановка аппаратов на чистку предусматривается не более чем на 7 суток, что делает химическую очистку, в отличие от меха нической, для многих заводов неприемлемой. Кроме того, способ требует значительного объема промывной жидкости. В основу изобретения положена задача создать способ очистки аппаратов дистилляции жидкостью, обеспечивающей воз можность быстрого химического раство рения солевых отложений. Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе очистки аппаратов дистилляции содового производства от солевых отложений, включающем растворение их жидкостью работающего конденсатора дистилляции с подачей в очищае мый аппарат пара, согласно изобретению, из жидкости, подаваемой на растворение отложений, предва рительно отгоняют свободный и полусвязанный аммиак до его остаточной концентрации 0,02–0,10 г/л. Предлагаемый способ очистки аппаратов дистилляции содового производства от со левых отложений отличается от прото типа тем, что из жидкости, подаваемой на растворение отложений, предварительно отгоняют свободный и полусвязанный аммиак до его остаточной концентрации 0,02–0,10 г/л. Исходя из описанного уровня техники следует, что указанные отличия являются новыми. В отличие от из вестного спо соба, в ко тором недоста точно вы сокая скорость растворения отложений обусловлена низкой растворимостью солей в промывной жидкости, со держащей аммиак, в предлагаемом способе за счет контакта практи чески освобожденной от "свободного" и "полусвязанного" аммиака и диоксида углерода промывной жидкости с отложениями солей, со держащи ми карбонат кальция, происхо дит хи мическое взаимодействие последнего с растворенным в жидкости хло ридом аммония с получением хорошо раство римого хло рида кальция. Интен сивному протеканию реакции дополнительно способствует отгонка образующе гося аммиака. Имеющий ся в отложениях суль фат кальция частично раство ряется в промывной жидкости, частично выносится в виде суспензии после растворения карбоната кальция. Как показали исследования, проведенные авторами, снижение степени отгонки аммиака до концентрации его в жидкости ниже 0,02 г/л нецелесообразно, т.к. продолжительность времени отмывки не снижается, а расход энергоресур сов (пара) неоправданно возрастает. Заметное по сравнению с прототипом ускорение промывки достигается при остаточной концентрации аммиака не более 0,1 г/л. Та ким образом, выход за пределы указанного интервала концентраций не дает положительного эффекта. Конкретная связь между концентрацией "свободного" и "полусвязанного" аммиака в жидкости и временем промывки иллюстрируется следующи ми данными: Концентрация "свободного" и "полусвязанного" аммиака в г/л 0,2¸0,4 0,10 0,04 Время промывки, сут. 9 3 0,02 4 0,01 3 12 Предложенный способ очистки аппаратов дистилляции содового производства реализуется следующим образом. Фильтровую жидкость содового производства (маточный раствор после отделения гидрокарбоната натрия на фильтрах) подают в конденсатор дистилляции (КДСр) работающей дистилляционной (ДСр) ко лонны и после нагрева в нем до 75¸90оС направляют на отгонку аммиака. Аммиак отгоняют либо в отдельном аппарате путем подачи в него острого пара, либо последовательно в теплообменнике дистилляции (ТДСр) работающей дистилляционной колонны (ДСр) и теплообменнике дистилляции (ТДСп) промываемой дистилляционной (ДСп) колонны путем продувки паром, поступающим из работающе го и промываемого дистиллера. При этом отдувается "свободный" и "полусвязанный" аммиак до остаточного содержания в жидкости 0,02–0,10 г/л. Жидкость с указанным содержанием аммиака из ТДСп подают на очистку аппаратов дистилляции-смесителя (СМп) и дистиллера (ДСп). Для ускорения растворения солевых отложений в промываемых аппаратах выделяющий ся из жидкости в процессе промывки аммиак отво дят из аппаратов, например, отгоняя его паром, подаваемым в ДСп и СМп. Жидкость после промывки направляют в смеситель (СМр) работающей дистилляционной колонны (ДСр). Длительность отмывки (очистки) от солевых отложений составляет 3–9 суток, а количество промывного раствора 40–140 м 3/час. Способ иллюстрируется нижеследующими примерами. Пример 1. 120 м 3/час фильтровой жидкости содового производства подают в КДСр работающей дистилляционной колонны, где ее нагревают до 82 оС, а затем в ТДСр. Туда же подают пар из ДСр и ТДСп. После ТДСр жидкость с температурой 96оС поступает в ТДСп, где из нее отгоняют аммиак до концентрации суммы "свободного" и "полусвязанного" аммиака 0,1 г/л. Отгонку осуществляют паром в количестве 14 т/ч. Жидкость после отгонки из нее аммиака, имеющую состав: NH4Cl – 14%, NaCl – 7%, NH 3 ("свободный" и "полусвязанный") – 0,009%, поступает последовательно в смеситель и дистиллер промываемой колонны, откуда через испарители откачивается в смеситель работающей дистилляционной колонны. На растворение отложений солей толщиной 25–30 мм на стенках дистилляционной колонны затрачивается 6 суток. Пример 2. Промывку дистилляционной колонны ведут та кой же жидкостью, как в примере 1, однако, пар для отгонки аммиака подают не в ТДС промываемой колонны, а в низ дистиллера этой колонны. При этом пар прохо дит последовательно через дистиллер, смеситель и ТДС промываемого элемента и увлекает за собой выделяющий ся из жидкости в процессе растворения ею солевых отложений аммиак. Время, затрачиваемое на промывку – 5 суток. Пример 3. 120 м 3/час фильтровой жидкости последовательно подают в КДСр, где происхо дит ее нагрев до 84оС, и ТДСр, где нагревают до 97оС паром, поступающим из СМр и ТДСп. Далее из нагретой жидкости отгоняют аммиак в ТДСп промываемого дистиллера до остаточной концентрации суммы "свободного" и "полусвязанного" аммиака 0,02 г/л. Отгонку осуществляют паром с расхо дом 22 т/ч, прошедшим до подачи в ТДСп последовательно ДСп и СМп (промываемого элемента). Жидкость после отгонки аммиака, содержащую 14% хлорида аммония, 7% хлорида натрия и 0,0017 суммы "свободного" и "полусвязанного" аммиака, направляют в смеситель, дистиллер и испарители промываемого дистиллера, oткуда откачивают в смеситель работающей колонны. Время промывки колонны – 3 суток. Как видно из приведенных примеров, те хнико-экономические преимущества предлагаемого способа состоят в том, что он позволяет снизить продолжительность очистки аппаратов дистилляции от отложений солей с 11–33 суток до 3–6 суток. Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03