181401. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyamatos kristályosításra

13

181401

14

változatlan marad. Az E3 és F3 példákból látható, hogy a közepes kristályméret változatlannak tartható, mig a szórás a közepes kristálymérettől függetlenül beállítható. Annak a tartománynak a határai, amelyen belül a jellemzők változtathatók, a kristályosító berendezés fokozatai számának növelésével kiteijeszthető.

A G3 és H3 példák mutatják, hogy a teljes kristályfelület milyen módon csökkenthető anélkül, hogy a termékméret eloszlását jelentős mértékben befolyásolnánk. A csökkentés mértéke 19% és 28%. A H3 példa szerinti igen nagy mértékű kristályfelület csökkentést érhetünk el, amely csak kismértékben megnövekedő szórással jár együtt. Az 13 és J3 példák 60% és 68%-os felület növekedést mutatnak. A kristályfelület ilyen mértékű változása a magképződést, és így a kristályosító berendezés stabilis működését befolyásolják.

Egy másik esetben más összehasonlító vizsgálatokat végeztünk másféle folyamattervekkel, amelyek eredményeit összehasonlításképpen a 2. és 3. táblázat tartalmazza.

2. Timföld ülepítése Bayer-eljárásban.

A Kaiser Alumínium and Chemical Corp. Baton Rouge-i timföld üzemének adottságain (K. M. Reese, W. H. Cundiff ismertetése alapján I. and E. C. folyóirat Vol. 47. No. 9; 19SS.) alapuló folyamatos ülepités szimulálása különböző folyamattervekhez.

Kiindulási feltételek:

Betáplálásra kerülő

friss oldat: A1203:112 g/1 (az első ülepítő fokozatba adagolva)

Az A1j03 : Na20 súlyaránya: 1,10 Hőmérséklet: 72 °C Kimerült folyadék:

Az A1203 : Na20 súlyaránya: 0,56 (az utolsó ülepítő fokozat után)

Három ülepítő lépcső.

Az eredményeket a 2. táblázat mutatja.

A szimulált ülepítőnél:

A típus: hagyományos, azonos áramú, a beadagolás arányában számított 10 térf. %-os recirkulációval, a £ típus: ellenáramú, termékszabályozás vagy belső kristálycirkuláció nélküli, (a túlfolyóáramban a kristály mennyisége elhanyagolható mennyiségű) a £ típus: ellenáramú, termék osztályozással és belső kristálycirkulációval.

2. táblázat

Az ülepítő típusa:

A

B

C

Készülékadat:

Térfogatcsökkenés(%):

68

82

Hőgazdálkodási adat:

Elhasznált folyadék hőmérséklete CC):

58

64

65

Termékadatok: Tömeg-átlag méret (pm):

72*

105

55

Legkisebb szemcseméret (pm):

30

0

44

Közepes négyzetes eltérés (pm):

19

43

10

Súlyszázalék — 325 mesh (44 pm):

10

4,2

0

Felületnagyság** (m2/kg):

38

28

47

A *-gal jelölt adatnál 50 súly% — 200 mesh (75 pm).

A **-gal jelölt adatnál gömbszemcse alakzatot vettünk figyelembe.

3. Gyors ülepités

Mesterséges folyamatos ülepítő eljárás szimulációja különböző kialakítású készüléknél. A túltelítettség mértéke 0,1%-ig teljed, vagy kisebb a kristályosítóban fellépő koncentrációesés arányában.

Kiindulási feltételek Betáplált oldat koncentrációja: 50 g/1 Elfolyó oldat koncentrációja: 1 g/1 Három ülepítő lépcső.

Az eredményeket a 3. táblázat mutatja.

A szimulált ülepítőnél:

A típus: egyenáramú, osztályozás nélküli;

£ típus: hagyományos, azonos áramú, betáplálásra vetített 20 térf.%-os recirkulációval és termékosztályozással;

Q típus: ellenáramú, termék osztályozás vagy belső kristálycirkuláltatás nélküli;

D típus: ellenáramú, termék osztályozással és belső kristálycirkuláltatással.

Az ülepítő típusa: Készülék adat: Térfogatcsökkenés

A

B

C

D

(%):

Termék adatok: Tömeg-átlag mérete

0,6-4,2

9,7

(pm):

Legkisebb szemcseméret

75

46

77

59

(pm):

Közepes négyzetes

0

30

0

44

eltérés (pm):

Súly% — 325 mesh

38

14

31

5

(44 pm):

Felület nagyság*

21

55

13

0

(m2/kg):

44

58

38

51

A *-gal jelölt adatnál gömbszemcsés alakot vettünk figyelembe.

Szabadalmi igénypontok:

1. Eljárás folyamatos kristályosításra legalább egy kristályosítható anyagot tartalmazó oldatból, amely során az oldatot kristályosító sor első lépcsőjébe tápláljuk be, minden lépcsőben részleges kristályosítást végzünk, a részlegesen kristályosított szuszpenziót az egyes lépcsők között osztályozásnak vetjük alá, az utolsó lépcsőből származó szuszpenziót szeparátoron ( 15) átbocsátjuk, a szeparátorral ( 15) elkülönített kristályokat tartalmazó áramot az utolsó lépcsőbe viszszavezetjük, a szeparátorból visszamaradt oldatot eltávolítjuk, az első lépcsőből a kristályokat termékként kitermeljük, azzal jellemezve, hogy a részlegesen növesztett kristályokat a kristályosító sorban két vagy több egymást követően öszszekapcsolt kristályosító lépcsőt magábanfoglaló körfolyamatban cirkuláltatjuk, eközben a részlegesen kristályosított szuszpenzió áramból osztályozással a durva frakciót elkülönítjük, és a részlegesen kristályosított szuszpenzió áramot a sorban rákövetkező lépcsőbe vezetjük, míg a durva frakciót tartalmazó visszatérő szuszpenzió áramot pedig a lépcsőtől a sorban megelőző lépcsőbe osztályozás nélkül ellenáramban vezetjük, az első lépcsőből a részlegesen növesztett kristályokat és termékkristályokat tartalmazó szuszpenziót folyadékoszlopos osztályozó csövön (12) keresztül vezetjük, miközben az osztályozó csövön (12) a betáplált oldatot el7