УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ СОЛЕЙ, ОБРАЗУЮЩИХ КРИСТАЛЛОГИДРАТЫ

Устройство для хранения растворимых солей, образующих кристаллогидраты относится к складскому оборудованию целлюлозно-бумажной промышленности, а также может найти применение на предприятиях химической отрасли.
2
3
2
2
3
2
Известно устройство для хранения кальцинированной соды фирмы "Гоулд Пейпа Компани" (см. Сафонов Ю.К. Прием и хранение химикатов. ВНИПИЭлеспром, М., 1973 г., стр.20, рис.6), включающее смеситель, соединенный трубопроводом через разгрузочный насос с емкостью для хранения кальцинированной соды, из которой по трубопроводу с помощью питательного насоса содержимое емкости подается в производство. В нижней части емкости расположены горизонтальные трубы для подачи воды и пара. Работает устройство следующим образом. В смесителе осуществляется перемешивание сухой кальцинированной соды с водой или насыщенным раствором, в результате чего образуется суспензия, которая разгрузочным насосом перекачивается по трубопроводу в емкость. Насыщенный раствор откачивается из верхней части емкости и подается в производство по трубопроводу питательным насосом. Для получения насыщенного раствора через нижние горизонтальные трубы внизу емкости подают либо пар или воду. Недостатком данного устройства является то, что при хранении кальцинированной соды в виде суспензии при понижении температуры в емкости ниже 35°С в водных растворах сода находится в виде гепта- или декагидратов (NaCO·7HO, NaCO·10HO), которые выпадают в осадок и цементируют содержимое емкости. Для ликвидации этого недостатка необходимо внутри емкости поддерживать температуру не ниже 35°С, что обусловливает
дополнительные затраты тепла при хранении химиката.
Известно устройство для хранения растворимых солей, образующих кристаллогидраты (а.с. 415203, МПК В65d 87/24, опуб. Б.И. N6, 1974 г.). Устройство состоит из емкости для хранения со смесителем, в которой установлены вертикальные направляющие со стаканами, взаимодействующие с последними. К днищу емкости подведены паровые трубы. Смеситель связан трубопроводом через разгрузочный насос с емкостью для хранения, которая посредством циркуляционного насоса и трубопровода соединена со смесителем. Данное устройство выбрано в качестве прототипа. Работа устройства заключается в следующем. Сухую соду смешивают с водой или насыщенным раствором в смесителе в результате чего образуется суспезия соды, которую перекачивают разгрузочным насосом в емкость для хранения. Твердая часть суспензии осаждается на дно, а в верхней части остается осветленный насыщенный раствор. Толщина осадка растет по мере поступления новых порций соды в виде суспензии. Осадок соды цементируется в блок (монолит) за счет образования декагидрата в межкристаальных порах осадка при понижении температуры в емкости ниже 35°С. В виде такого блока сода хранится до момента потребления. Для получения насыщенного раствора блок переводят из твердого агрегатного состояния в жидкое (суспензионное) путем плавления кристаллогидратов, цементирующих твердую фазу суспензии. С этой целью подают острый пар в стаканы. Разогретая до температуры 90-95°С поверхность стаканов, соприкасаясь с затвердевшим блоком, расплавляет цементирующий декагидрат соды, образуя при своем перемещении (под давлением пара) вдоль вертикальных направляющих каналы по всей высоте блока, после чего подачу пара прекращают и стаканы под действием силы тяжести опускаются вдоль вертикальных направляющих на
блока, после чего подачу пара прекращают и стаканы под действием силы тяжести опускаются вдоль вертикальных направляющих на дно. Затем в верхнею часть емкости подают горячую воду (температура воды выше 35°С), которая проходит по каналам, растворяет соду и насыщенный раствор циркуляционным насосом перекачивают либо в производство, либо в смеситель для приготовления следующих порций суспензии соды. Недостатком этого устройства является сложное конструктивное исполнение элементов, обусловливающих образование каналов внутри блока. При перемещении стаканов по вертикальным направляющим возможен их перекос и как следствие этого работа устройства будет блокирована.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции устройства для хранения растворимых солей, образующих кристаллогидраты и повышение надежности его работы.
Поставленная цель достигается тем, что в емкости установлены вертикальные трубы, соединенные между собой в верхней и нижней частях последней кольцевыми коллекторами, причем верхний коллектор связан с входным патрубком, нижний коллектор соединен с выходным патрубком, а входной и выходной патрубки смонтированы снаружи емкости.
Сущность предлагаемой полезной модели чертежом, где на фиг.1 показана схема устройства для хранения растворимых солей, образующих кристаллогидраты.
Предлагаемое устройство содержит смеситель 1, соединенный трубопроводом через насос 2 с емкостью 3 для хранения, внутри корой установлены вертикальные трубы 4, соединенные между собой в верхней ее части коллектором 5 и в нижней - коллектором 6, причем
верхний коллектор 5 связан с входным патрубком 7, а нижний коллектор 6 соединен с выходным патрубком 8. Патрубки 7 и 8 смонтированы снаружи емкости 3. Нижняя часть емкости 3 соединена с циркуляционным насосом 9, связанным с трубопроводом 10 подачи раствора в производство и циркуляционным трубопроводом 11 подачи раствора в смеситель 1.
2
3
2
Работа предлагаемого устройства заключается в следующем. В смесителе 1 смешивают соду либо с водой, либо с насыщенным раствором соды (это зависит от стадии процесса хранения: начальный или рабочий). Насосом 2 насыщенный раствор или суспензия соды перекачивается в емкость 3 для хранения. Частицы суспензии осаждаются на дно емкости 3. Толщина осадка увеличивается по мере поступления новых порций суспензии. В процессе хранения, который может исчисляться неделями, происходит охлаждение суспензии ниже температуры 35°С, в результате чего происходит выпадение кристаллогидратов соды, цементирующих осадок в емкости 3 в блок. В виде блока сода хранится до момента потребления. Для получения насыщенного раствора блок переводят из твердого агрегатного состояния в жидкое (суспензионное) путем плавления кристаллогидратов, цементирующих твердую фазу суспензии. С этой целью через верхний патрубок 7 подают пар в верхний коллектор 5, далее пар по вертикальным трубам 4 поступает в нижний коллектор 6 и затем по нижнему патрубку 8 удаляется. Разогретая до температуры 90-95°С поверхность вертикальных труб 4, соприкасаясь с затвердевшим блоком, расплавляет цементирующий декагидрат соды (NaCO·10HO) образуя вдоль вертикальных труб 4 каналы по всей высоте блока. Затем из смесителя, куда предварительно подают горячую воду с температурой не ниже 35°С, и далее насосом 2 перекачивают ее в верхнюю часть емкости 3. Горячая вода, которая проходит по каналам
вдоль вертикальных труб 4, растворяет соду и ее откачивают в производство по трубопроводу 10 циркуляционным насосом 9, либо подают по трубопроводу 11 в смеситель 1 для приготовления очередной порции суспензии соды. Предлагаемое устройство лишено конструктивного недостатка, имеющегося в известном устройстве-прототипе. Образование вертикальных каналов вдоль вертикальных труб 4 для подачи пара происходит автоматически, когда температура наружной поверхности последних превысит 35°С, что обусловливает надежность работы предлагаемого устройства.
Техническое задание на проектирование предлагаемого устройства разрабатывается в университете растительных полимеров для последующей реализации на одном из целлюлозно-бумажных комбинатов.