Изучение и анализ производства медного купороса
· процесс упаривания на «кристалл» проводится непрерывно в выпарном вакуум – кристаллизаторе двухконтурного типа;
· температура упарки раствора и кристаллизации медного купороса поддерживается в интервале 30 – 500С;
· греющая камера установлена в наружном циркуляционном контуре вакуум-кристаллизатора на нагнетательной линии циркуляционного насоса. Через греющую камеру осуществляется циркуляция осветленного маточного раствора, отбираемого из внутренней отстойной камеры кристаллизатора;
· размер кристаллов в циркулирующей суспензии регулируется изменением скорости истечения струй маточного раствора из сопла струйного насоса (до 20,5 м/с) и температуры перегрева осветленного маточного раствора в греющей камере (от 5 до 150С);
· работа установки непрерывная;
· для гарантированного достижения заданной производительности по кристаллическому медному купоросу Генпроектировщику предусмотрена резервная нитка, обеспечивающую работу любой из выпарок I ой - IIIой стадий при остановке ее (нитки) на ремонт или ревизию.
Вакуум-кристаллизационная установка включает в себя следующее оборудование: вакуум-кристаллизатор ВВК; напорный бак Нб; бак-мешалку Бм; поверхностный конденсатор ПК; пароэжекторный блок ПЭБ; циркуляционный насос Нц; вакуумный насос Нв; конденсатный бак К; систему воздуховодов для отвода сокового пара и создания разряжения в корпусе ВВК; автоматизированную систему управления технологическим процессом.
Характеристика оборудования вакуум-кристаллизационной установки представлена в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Характеристика оборудования выпарной вакуум-кристаллизационной установки
|
N |
Наименование |
Характеристика |
Назначение | |
|
1 |
Напорный бак, (Н) |
Рабочий обхъем – 8,0м3, теплообменник-змеевик паровой |
Накопление исходного раствора | |
|
2 |
Выпарной вакуум-кристал-лизатор, (ВВК) |
Емкость полная – 50м3 рабочая – 20м3 |
Выпаривание растворителя с одновременной кристаллизацией медного купороса | |
|
3 |
Греющая камера (Гк) |
3‑ходовый горизонтальный кожухотрубный теплообмен-ник с теплопередающими трубками из титана ВТ! – 0 размерами (38х2х4000) мм или (38х2х3000) мм. Поверхность теплообмена (по наружному диаметру теплообменных трубок) 50м2 |
Циркуляция и нагрев осветленного маточного раствора, отбираемого из отстойной камеры | |
|
4 |
Поверхностный конденсатор (Пк) |
Трубчатый теплообменник, площадь теплообмена -136м2 |
Поддержание необхо-димого разряжения в сепараторе за счет конденсации вторич-ного (сокового) пара | |
|
5 |
Двухступенчатый пароэжекторный блок (ПЭБ) |
Эжектор, теплообменник, производительность по отсасываемой парогазовой смеси – 75 кг/ч |
Для удаления неконденсирующихся газов из поверхност-ного конденсатора | |
|
6 |
Вакуум-насос (Нв) |
Тип ВВН‑3Н, производительность по отсасываемой парогазовой смеси 3м3/мин. |
Для удаления в атмосферу неконденсирующихся в ПК и ПЭБ газов | |
|
7 |
Циркуляционный центробежный насос (Нц) |
Тип Х‑280/29 – КСД, подача 200м3/ч, напор -29 м, частота вращения рабочего колеса – 1500 об/мин |
Транспортировка рабочего раствора по наружному циркуляционному контуру | |
|
8 |
Бак-мешалка (Бм) |
Аппарат с перемешивающим устройством, рабочий объем 2м3 |
Емкость для отбора суспензии из аппарата | |
|
9 |
Центробежный насос |
Тип АХ‑65–40–200‑КСД, подача 25м3/ч, напор -50 м, Тип АХ‑50–32–206 КСД, подача 12,5м3/ч, напор -50 мм |
Транспортировка суспензии на центрифугу для разделения | |
|
10 |
Механический кристаллизатор (Мк) |
Аппарат с перемешивающим устройством и водяной рубашкой, поверхность охлаждения 8,3м2, рабочий объем -2,95м3 | ||
|
11 |
Бак конденсатный (К) |
Рабочий объем -4м3 |
Для приема конденсата греющего и вторичного пара с переливной колонкой гидрозатво-ром, бак является общим с ВВКII, III стадии | |
|
12 |
Центробежный насос (Нц) |
Тип ОХ‑50–125–160 КСД, подача – 25м3/ч, напор – 32 м |
Для откачки конденсата греющего и вторичного пара, общий с ВВК II и III стадии | |
Медный купорос является продуктом процесса кристаллизации сернокислой меди из насыщенных сернокислых растворов.
Процесс выпарной вакуум-кристаллизации организован в три стадии. На первых двух стадиях производится медный купорос продукционный, на третьей стадии ведется кристаллизация медного купороса с целью извлечения его из маточных растворов после второй стадии (для возврата в начало процесса вакуум – кристаллизации).
Маточный раствор после третьей кристаллизации, содержащий остаточную медь до 60 г./л и значительное количество никеля, направляется в отделение обезмеживания и в производство никеля сернокислого реактива марки «ч».
Принцип работы вакуум-выпарного кристаллизатора следующий: исходный раствор из напорного бака Нб непрерывно самотеком поступает в нижнюю часть вакуум-кристаллизатора через штуцер (поз. 8) и смешивается с циркулирующей суспензией.
