2.2 Выпарные аппараты и испарители с принудительной циркуляцией

Для выпаривания накипеобразующих и кристаллизующихся растворов и пульп, как показала практика, наиболее эффектив­ным оборудованием является выпарной аппарат и испаритель с принудительной циркуляцией (далее- аппарат ПЦ и испаритель ПЦ). К сожалению, внедрение такого оборудо­вания сдерживалось отсутствием низконапорных осевых цир­куляционных насосов необходимой конструкции и подачи, ко­торые были бы надежными в эксплуатации и могли бы удач­но вписаться в циркуляционный контур. Единственное исклю­чение - насос марки ГП-40, который эксплуатировался в по­слевоенное время в производстве электролитического щелока в качестве циркуляционного для выпарных аппаратов. Поэто­му в середине пятидесятых годов, когда потребовалось соз­дание выпарных установок (ВУ) для новостройки Кучукского сульфатного комбината, СвердНИИхиммаш стал создавать эти циркуляционные насосы».

Первые выпарные аппараты ПЦ внедрены на Первоуральс­ком заводе хромовых соединений (ПЗХС). В марте 1957 го­да пущена в промышленную эксплуатацию 2-корпусная ВУ для концентрирования бихроматных растворов, при выпаривании которых выделялся кристаллический сульфат натрия. Это бы­ло первое внедрение в нашей стране ВУ. Выпарная установ­ка, оснащенная аппаратами ПЦ с поверхностью нагрева 55 м2 и модернизированными СвердНИИхиммашем циркуляционными насосами ГП-40, отличается высокой надежностью и работа­ет свыше 30 лет.

Внедрение выпарной техники связано также с получением ложных азотно-фосфорных удобрений из отходов гидрометаллургических производств. Принципиальная схема нового способа производства нитрофоса: "хвостовые" растворы нейтрализуют аммиаком, полученную пульпу последовательно кон­центрируют в 2-стадийной ВУ, затем сушат и гранулируют. Такое оборудование надежно в работе, обеспечивает рентабель­ное получение нитрофоса из "хвостовых" разбавленных рас­творов. Успешное внедрение ВУ для получения нитрофоса и аммофоса из "хвостовых" разбавленных растворов позволило повысить в стране выпуск сложных минеральных удобрений, более полно использовать сырьевые материалы, исключить необходимость хранения или захоронения сбросов (отходов), повысить рентабельность основного производства.

Разработан и внедрен новый (упарочный) способ получе­ния сложных азотно-фосфорных удобрений, сущность которого заключается в следующем: экстракционную фосфорную кисло­ту нейтрализуют аммиаком, полученную пульпу упаривают до влагосодержания 10-25% масс. и затем гранулируют. Этот способ актуален при получении удобрений из бедного сырья.

Выпарная установка для концентрирования пульп в произ­водстве сложных удобрений создана в стране впервые и не имеет аналогов в мире.

Применение принудительной циркуляции необходимо и в мно­гокорпусных дистилляционных опреснительных установках (ДОУ), в которых использованы самые крупные в стране испарители ПЦ с поверхностью нагрева до 2000 м , но в них не мог быть использован ни один из освоенных в гидромашино­строении циркуляционных насосов. Поэтому СвердНИИхиммаш совместно с УралВНИИгидромашем приступил вновь к разработке крупных циркуляционных насосов. В результате была разработана новая конструкция горизонталь­ного насоса марки ОХ2Д-110. Для снижения износа на базе насоса ОХ2Д-110 разработаны и проверены в эксплуатации электронасосные агрегаты марки ОХГН15--110 и ОХГН 15-145 (рис.3 и 4).

Испаритель с принудительной циркуляцией с горизонтальным насосом

Рис. 3

Испаритель с принудительной циркуляцией с вертикальным насосом

Рис. 4

Последняя конструкция является предпочтитель­ней ввиду большего срока службы рабочего колеса и наи­меньшей металлоемкости. Всего на ДО У в стране и за рубе­жом эксплуатируются 120 испарителей ПЦ с поверхностью на­грева от 1600 до 1760 м² /2, 12/(рис. 3 и 4).

Разработанные СвердНИИхиммашем выпарные аппараты и испарители применены в производствах поваренной соли, сульфата натрия, бихромата натрия и калия, каустической соды, нитрофоса и аммофоса, при концентрировании алюминатных и содо-поташных растворов, в опреснении соленых вод, перера­ботке сточных вод химических, металлургических производств, сточных вод ТЭС, гальванических стоков машиностроения, в спецводоочистках АЭС. В настоящее время разработаны и эксплуатируются сотни таких аппаратов с поверхностью нагрева от 50 до 2700м2.