Градирование

Градирование

ГРАДИРОВАНИЕ, процесс концентрации рассолов NaCl в солеварнях. При градировании попутно с испарением воды достигается осаждение некоторых примесей, как гипс, углекислая известь. Крепость рассола при градировании доводится до концентрации не ниже 15% содержания в нем соли.

Существует несколько систем градирования: 1) Ящичное градирование, при котором рассол каплями проходит ряд ящиков, расположенных один под другим на расстоянии 28 мм. Размеры ящиков различны; например, в градирном устройстве Баадера (в Австрии) ящики имеют длину 5,5 м, ширину 1,8 м и высоту 4 м. Пройдя все ящики (до 10), рассол собирается в бассейне, из которого он снова насосом поднимается в верхний ящик; такая операция повторяется несколько раз. Ящики - открытые, поэтому соприкосновение рассола с воздухом большое, что и способствует испарению воды. Производительность этого способа невелика. 2) При ступенчатом градировании рассол тонкой струей медленно падает с одной ступени на другую. Способ этот чаще применяется как дополнительный к другим способам градирования. 3) Веревочное или канатное градирование. Пропускают крепкие рассолы по пеньковым канатам или веревкам, натянутым над бассейном, причем соль, после испарения воды, облепляет канат в виде корки, доходящей до 40—50 мм толщины. Общая длина канатов от 30000 до 100000 м. Способ м. б. выгоден в жарком и сухом климате.

4) Градирование посредством: а) испарения солнечными лучами и б) вымораживания. Первый способ сходен с процессом испарения рассолов в самосадочных озерах в жарком климате. Рассол впускают в плоские открытые резервуары и постепенным испарением под действием горячих летних солнечных лучей доводят его до густоты, когда начинает осаждаться соль. Второй, наоборот, применяется в северных местностях с долгими и суровыми зимами, например, близ Охотска. При низких температурах из рассола, прежде всего, замерзает вода, образуя корку льда. Снимая последнюю, постепенно сгущают рассол до выпадения из него соли. При этом могут выпадать из рассола и магнезиальные соли. Этот способ мало продуктивен. 5) Капельное градирование посредством прутьев - наиболее рациональное и обычно применяемое на больших солеваренных заводах, переваривающих бедные рассолы. В Германии этот способ называется терновым градированием (Dorn-Gradierung) вследствие употребления прутьев терновника; в СССР применяется фашинник из лозы или (как в Старой Руссе) березовых прутьев. Основной принцип этой системы заключается в том, что рассол направляют на сложенные фашины, на которых он разбивается на мелкие капли, и, падая с одного прута на другой, приходит в наибольшее соприкосновение с атмосферным воздухом, вследствие чего и усиливается испаряемость воды. При этом происходит химическое очищение рассолов: выделяется прежде всего свободная и часть связанной СО2, почему растворимые двууглекислые соли превращаются в нерастворимые (углекислые соли Са, Mg, Fe, Мn), которые осаждаются на прутьях. Когда рассол несколько сгустится, начинает кристаллизоваться гипс и тоже оседает на прутьях. Все эти твердые соли, осевшие на прутьях, называются градирным камнем. Независимо от этих чисто химических процессов происходит и выпадение механических примесей.

Градирование

Градирование проводится на особых устройствах - градирах - одно- и двустенных. Составные части двустенных градиров (фиг.): главные стойки (а), наружные стойки (b), внутренние стойки (с), главные контрфорсы (d), малые контрфорсы (е), поперечные брусья (f), верхние брусья (g), на которых стоят ящики или лари, проводящие рассол. В наружных стойках (b) вбиты планки, а к внутренним (с) прибиты трубки, на которые положены тоже планки несколько выше соответствующих им планок наружных стоек. Стены (h) составлены из фашин, уложенных рядами между планками внутренней и наружной стоек со слабым уклоном к наружной. Каждая стена состоит из 2-х полустен, в которых прутья комлями соединяются между собой у внутренней стойки (с) в виде седла, а тонкие концы их, длиной от 1,8 до 2,7 м, обращены наружу; на прутья направляются капли рассола. Под градиром располагают врытый в землю, сколоченный из досок, рассольный резервуар (u), вокруг которого затрамбовывается глиняная забивка (k), или же такой резервуар делается надземным на особых брусьях. Резервуар покрывается полого устроенной крышкой (l), на которую стекает с прутьев рассол; протекая по крышке, он еще более сгущается и собирается сначала в желоба (m). Из желобов рассол спускают через особые отверстия в отделения резервуара. Если концентрация раствора недостаточна, его снова поднимают для повторного пропускания через градир. Такую операцию повторяют иногда 4—8 раз, поэтому и рассол в отделениях резервуара называется рассолом первого, второго и т. д. прохода. Рассол пропускают или по наружным сторонам (плоскостное градирование) или, помимо наружных сторон, и внутри стен, где сходятся обе фашинные полустены (кубическое градирование). По опытам в Дюренсберге отношение производительности первой системы ко второй равно 1:1,82. При двустенных градирах иногда устраивают для каждой из стен особые рассолопроводные лари, иногда же посредине, между стенами, ставят главный ларь (n), из которого рассол пускают на внутренние полустены по желобам (r), а к наружным стенам проводят рассол по трубам (о), которые сообщаются с ларем особыми трубами (р); затычки (q) служат для разобщения труб от ларя. При прохождении рассола через градир всегда происходит довольно значительная потеря соли (до 20%) от утечки рассола из ларей и желобов, от уноса ветром капель рассола; чем рассол концентрированнее, тем больше потери. Градиры высотой до 10—12 м устанавливают на открытом месте т. о., чтобы его длинная сторона (25—60 м при двустенных градирах) шла перпендикулярно направлению господствующих ветров; при постройке нескольких градиров их ставят в одну линию на некотором (10 м) расстоянии друг от друга.

Производительность градиров зависит: а) от способа подвода рассола на градиры; б) от состава и крепости употребляемого рассола; в) от состояния погоды: температуры и влажности воздуха, силы и продолжительности ветров. При сильном ветре, во время дождя и при температуре ниже 5° градирование прекращают; поэтому, например, на Иркутском солеваренном заводе, где градиры подобны описанным, градирование рассчитывается только на 150 дней в году. При продолжительном действии градира количество градирного камня настолько увеличивается, что он уже начинает мешать свободному проходу воздуха между прутьями, и поэтому через известный срок (5—10 лет) прутья необходимо заменять новыми.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.