Вариант 7

Вариант 7

Производство органических веществ из торфа

Вторая фаза производства

Фильтрат и промывная вода, представляющие собой водный раствор солей органических кислот, направляются в нейтрализатор 18 через штуцер в верхней части корпуса. Раствор солей нейтрализуется серной кислотой при постоянном перемешивании среды пропеллерной мешалкой. Разбавленная серная кислота из мерника 19 через штуцер в плоском днище сливается в нейтрализатор 18 через второй штуцер в верхней части корпуса до тех пор, пока рН не достигнет значения в интервале 1,5...2. Серная кислота добавляется в нейтрализатор постепенно, так как реакция взаимодействия с раствором сопровождается выделением углекислого газа. Большая единовременная загрузка кислоты может привести к сильному вспениванию массы и выбросу ее из аппарата 18. В результате реакции нейтрализации происходит образование нерастворимых в кислой среде высокомолекулярных кислот, которые отделяют от раствора на центрифуге 16. С этой целью жидкость из нейтрализатора 18 через штуцер в коническом днище сливают в барабан центрифуги. Фильтрат и промывную воду из центрифуги 16 насосом 15 подают в буферную емкость 20 через штуцер в верхней части корпуса. Промытый осадок (смесь высокомолекулярных кислот) выгружают из центрифуги в тару. Осадок является отходом для данного производства. Он может использоваться в качестве удобрения и направляется к потребителям или на склад.

Водный раствор кислот после фильтрации подвергается экстракции. Кислоты экстрагируют (извлекают) этилацетатом под вакуумом, создаваемым вакуум-насосом 21. Экстракционное отделение установки включает в себя следующие аппараты: экстрактор 23, выпарной аппарат 24,конденсатор этилацетата 26, конденсатор летучих кислот 27, испаритель 28.

Экстрактор 23 снабжен трехлопастной пропеллерной мешалкой. С выпарным аппаратом 25 экстрактор 23 сообщается посредством переливной трубы, на которой установлен смотровой фонарь 24. Переливная труба соединяется с экстрактором 23 через штуцер в верхней трети корпуса, а с выпарным аппаратом 25 - через штуцер, расположенный над пучком труб нагревательной камеры. Перед началом процесса экстрагирования из сборника 22 через штуцер в плоском днище в экстрактор 23 вводится под вакуумом этилацетат. Штуцер входа этилацетата расположен в плоской крышке экстрактора. Второй штуцер на крышке предназначен для подсоединения вакуум-насоса 21. Часть введенного этилацетата по переливной трубе стекает в выпарной аппарат 25. Затем из сборника 20 через штуцер в коническом днище насосом 29 в экстрактор 23 транспортируется раствор кислот, который вводится в экстрактор через штуцер в верхней части корпуса.

Этилацетат, имеющий меньшую плотность по сравнению с раствором, вытесняется в верхнюю часть аппарата 23, растворяя в себе кислоты. По переливной трубе этилацетат с растворенными в нем кислотами перетекает в трубы выпарного аппарата 25.

Греющий пар для обогрева кипятильных труб выпарного аппарата 25, по которым циркулирует растворитель с кислотами, подается в межтрубное пространство через штуцеры под верхней трубной решеткой. Образующийся конденсат отбирают через штуцер над нижней трубной решеткой и возвращают к парогенераторам.

Этилацетат, температура кипения которого ниже температуры кипения кислот, испаряется в трубах выпарного аппарата 25. Вторичный пар через штуцер в крышке удаляется в трубы наклонно-установленного конденсатора 26 через штуцер в крышке. Трубы конденсатора 26 охлаждаются холодной водой при температуре 15°С, подводимой в межтрубное пространство через штуцер корпуса под верхней трубной решеткой; нагретая вода отводится через штуцер корпуса над нижней трубной решеткой. Заполнение межтрубного пространства охлаждающей водой гарантируется гидрозатвором на выходном трубопроводе и разрывом потока жидкости за ним. В трубах конденсатора 26 пары этилацетата конденсируются. Образовавшийся конденсат через штуцер в днище стекает в экстрактор 23. Штуцер входа конденсата в экстрактор расположен в верхней части его корпуса. Свежий этилацетат в экстракторе 23 интенсивно перемешивается с раствором пропеллерной мешалкой и вновь участвует в извлечении кислот из раствора. Перетекая

по переливной трубе в выпарной аппарат 25, жидкость испаряется, и образующийся пар поступает в конденсатор 26.Таким образом, в экстракторе 23, выпарном аппарате 25 и конденсаторе 26 происходит постоянная циркуляция этилацетата, связанная с переносом кислот из водного раствора в экстракторе 23 в выпарной аппарат 25.

Процесс экстрагирования продолжается 3,5…4 часа под вакуумом 600 мм рт. ст. при температуре в аппарате 74… 78°С. Визуальное наблюдение за изменением цвета жидкости, проходящей через смотровой фонарь 24, помогает установить момент окончания процесса. К этому времени большая часть этилацетата, оставшегося в выпарном аппарате 25, испаряется и перегоняется в экстрактор 23. После завершения экстракции вода (после отстоя) с содержанием небольшого количества примесей из аппарата 23 через штуцер в коническом днище сливается в канализацию. Оставшийся в экстракторе 23 этилацетат снова используется в производстве.

Упаренный раствор, представляющий собой сырые кислоты, из выпарного аппарата 25 через штуцер в коническом днище стекает в испаритель 28 через штуцер вверху корпуса. Испаритель 28 представляет собой емкость, снабженную рубашкой, в которую через нижний штуцер подводится теплоноситель для подогрева продукта. Из накопленных в испарителе 28 органических сырых кислот отгоняют легколетучие. С этой целью температура в аппарате 28 повышается постепенно до тех пор, пока не начнется интенсивное парообразование. Пары из испарителя 28 через штуцер в крышке направляются во внутреннею трубу односекционного наклонно установленного теплообменного аппарата типа "труба в трубе", выполняющего функцию конденсатора 27. Конденсация протекает при охлаждении паров двигающейся противотоком к ним холодной водой в межтрубном пространстве при температуре на входе 20°С.

Охлаждение кислот проводится в холодильнике 32. Сконденсированные кислоты стекают из конденсатора 27 в змеевик холодильника 32 через штуцер в плоской крышке. Хладагентом среды служит вода, подводимая в аппарат 32 через нижний штуцер в цилиндрическом корпусе. Отвод воды из холодильника 32 производится через верхний штуцер корпуса. Охлажденные кислоты из змеевика холодильника 32 через штуцер в плоском днище сливаются в горизонтальный сборник 33.

Оставшиеся в испарителе 28 после отгона легкой фракции кислоты через штуцер в коническом днище направляются на охлаждение в холодильник 30 (конструкция и принцип действия холодильника 30 аналогичны аппарату 32 описываемой схемы). После охлаждения в аппарате 30 кислоты сливаются в горизонтальный сборник 31 через штуцер в корпусе.

Накопленные в сборниках 31 и 33 кислоты отправляются на переработку по назначению.