Verkrustungsprobleme – Verhinderungsmöglichkeiten
✍ Scribed by Ing. (grad.) Wolfgang Wöhlk; Ing. (grad.) Günter Hofmann
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1980
- Tongue
- German
- Weight
- 485 KB
- Volume
- 52
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
sind mit ausreichenden Wandneigungen auszustatten, alle Oberflachen glatt, ggf. poliert auszufiuhren. Mit Zwangsumwalzung wird ein standiger DurchfluD aller Suspensionsbereiche sichergestellt und die Konstanthaltung von Temperaturdifferenzen und Stromungsgeschwindigkeiten gewahrleistet. Im allgemeinen betragen die Temperaturdifferenzen zwischen Austauscherwand und Losungen zwischen 10 und 20K. Die Aufheizung der Losung im Warmeaustauscher darf nur so groD sein, daB die sich daraus ergebende Verdampfung pro Umwalzzyklus keine zu groBe Ubersattigung an NaCl ergibt. 1 bis 2 K sind iibliche Werte. Hieraus ergibt sich die Umwalzmenge. Die Rohre des Heizkorpers sollten dieser Menge so angepaBt sein, daB Stromungsgeschwindigkeiten von 1,s bis 2 m/s aufrechterhalten werden. Schnelle Stromung behindert die Ausbildung einer Krustengrundschicht auf der Rohrwand. Allerdings bewirken hohe Geschwindigkeiten bei diffusionsbestimmtem Kristallwachstum einen schnelleren Aufbau der Kruste. Daraus ergibt sich die Forderung, daD Warmeaustauscher vor jedem Anfahren der Anlage metallisch blank sein sollten. Die Verweilzeit der iibersattigten Losung im Warmeaustauscher sollte hochstens 10% der Aufenthaltsdauer im Kristallisator betragen . Der Abstand zwischen dem oberen Rohrbogrn des Heizkorpers und dem Losungsspiegel mu13 groRer sein, als es der Dampfdruckdifferenz zwischen aufgeheizter und entspannter Losung entspricht. Damit wird ein Aussieden aus dem Warmeaustauscher verhindert, was bei der gesattigten Losung eine sofortige Verkrustung zur Folge hatte. Der Brudenraumquerschnitt mu8 ausreichend groD bemessen sein, damit kein iibermaDiges Spritzen beim Verdampfen auftritt und daraus ggf. Uberspiegelkrusten entstehen. Bei Atmospharendruck rechnet man mit einer Ausdampfgeschwindigkeit von max. 1 m/s, bei tiefen Driicken mit etwa 3 m/s. In jedem Umwalzzyklus wird die bei der Verdampfung aufgezwungene Ubersattigung nur zum Teil abgebaut. Die Hohe dieser Restubersattigung richtet sich u. a. nach der Dauer eines Umwalzzyklus und nach der Suspensionsdichte. Je hoher der Anteil des suspendierten Kristallisates ist, um so kleiner sind Rest-und Gesamtubersattigung. Bei zu geringer Suspensionsdichte kommt es nach mehreren Umlaufen zu spontaner Keimbildung und damit zu Verkrustungen. Wenngleich die Temperaturabhangigkeit beim NaCl nicht ausgepragt ist, mu0 die Warmeabstrahlung durch ausreichende Isolation minimal gehalten werden. Jede Temperaturdifferenz bedeutet Ubersattigungsgradienten und Verkrustungsgefahr. Konstanter Anlagenbetrieb ist Voraussetzung fur jeden verkrustungsfreien Betrieb. Kurzfristige Leistungsanderungen ziehen Temperaturanderungen der Losung nach sich. Damit sind Anderungen der Temperaturdifferenzen an den Behalterwanden, d.h. Ubersattigungsgradienten, verbunden. SchlieDlich besteht auch die Moglichkeit, bestimmte Verkrustungen durch Verwenden von Additiven zu vermeiden. In wenigen ppm zudosiert, konnen sie beispielsweise Verkrustungen mit Carbonaten und Hydroxiden (CaCO,, Mg(OH), . . .) mehr oder weniger verhindern, andere wirken (2.B. auf CaSO,) bis zu bestimmten Grenzwerten loslichkeitserhohend.
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