JP5530366B2 - 晶析による粗大硫安結晶製品の製造方法,及び前記製造方法を実行するための設備 - Google Patents

晶析による粗大硫安結晶製品の製造方法,及び前記製造方法を実行するための設備 Download PDF

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Description

本発明は請求項1の序文に記載の晶析による粗大硫安結晶の継続的な製造方法,及び前記製造方法を実行するための設備に関する。
硫安((NH(SO))は大規模に生産される製品であり,窒素源や硫黄源の肥料として主に農業で使用される。工業的な観点からは,硫安は何らかの化学工程で,特にカプロラクタム製造の副産物として製造される。肥料としての要件を満たすには,硫安が粗粒物(粒径d´(RRSB)の分布が2〜4ミリ)として得られなければならない。このことは効力を効果的に広げるため,および他の肥料物質と混合された場合に粒状混合物の好ましい比率を悪化させるような分離傾向を抑制するために重要である。
基本的に,粗大結晶は、DTB(ドラフト チューブ バッフル)タイプかオスロタイプの晶析缶で,溶液から作ることができる。両タイプとも晶析缶で作られる硫安物の平均粒径が周期的に変動しやすいという問題に直面する。すなわち,粗大結晶の割合が高いフェイズと主に微小結晶(例えば1.5ミリ以下の粒径)が製造されるフェイズが交互に来る。これは,晶析缶内の高い過飽和状態における,1次自発核生成が激しく起こる結果である。顕著な粗大結晶生成のフェイズでは,DTB晶析缶の外部溶液循環の熱交換器内もしくはオスロ晶析缶の循環系の温度上昇の結果として,強い微小結晶溶解により,生成したすべての結晶核が溶解する。
公報EP0632738B1に開示されているように,継続的な晶析法によって粗大硫安結晶をDTB晶析缶で過飽和硫安溶液から製造できる。この手法では,過飽和硫安溶液の懸濁液とすでに生成した結晶が,DTB晶析缶の内部循環系内で定常的に循環する。溶媒(水)の蒸発により新たな過飽和状態が継続的に作られ,そして生じる結晶化の結果としてこの過飽和状態は破られる。気化過程で生成する蒸気はDTB晶析缶の頂部から抜き出される。DTB晶析缶の晶析チャンバーの上部のフローガイド壁により懸濁液の内部循環系から分離された部分から,及びそれとは反対のほとんどが晶析核と微小結晶で構成される固体比率の清澄溶液がある晶析缶の底部領域から,清澄溶液の局所流は抜き出され,そこに含まれる固体部分の溶解の後,結晶核チャンバーの底部領域に再導入される。固体部分を溶解するために熱交換器が外部循環系に接続され,清澄溶液の温度,ひいては硫安を溶解する溶媒の力を上昇させる。さらに,新たな硫安溶液を補給できる供給ラインが晶析缶及び熱交換器の上流の外部循環系に入る。一部の固体部分を含む懸濁液の局所流は,結晶物が適切な粒径の時に,底部領域から継続的に抜き出される。結晶物は濃縮器内で,続いて遠心分離法で母液から分離され,母液はDTB晶析缶に再導入される。十分に粗大な結晶の生成を増大させるために,そして粒径の周期的な変動に関して生成を向上させるために,本手法では飽和硫安溶液に加え,硫安の結晶懸濁液が外部源から一定の流入割合で晶析缶に供給される。EP0632738B1には懸濁液が生成される方式についての記載は何もない。すなわち,懸濁液が例えば粉砕した製品結晶を溶解することにより生成されたものであるのか,別の晶析缶で生成されたものであるかについては記載されていない。単に懸濁液が次の条件を満たさなければならないことが明記されている。
すなわち,
供給される懸濁液の温度は晶析缶の操作温度を超えてはならず,
さらに,懸濁液は6〜24重量%の結晶を含まなくてはならず,
少なくとも結晶の35%は1.2ミリより大きく,
結晶物を含む懸濁液の中の結晶の重量の4−25%の範囲が供給懸濁液中の結晶の重量になるように懸濁液の供給を範囲取り,
そしてその懸濁液は晶析缶の底部から抜き出される,
という条件である。
粒径に影響を与えるための結晶懸濁液を晶析缶に導入するこの制御供給はまた,種結晶と定義される。
さらにWO00/56416は,オスロ晶析缶またはDTB晶析缶での粗大硫安結晶の継続的な大量結晶化の中で粒子の大きさを制御する方法を公開しており,そこではEP0632738B1による方法と類似して,種結晶は外部から供給された結晶懸濁液で実行される。種結晶生成物は現存の結晶過程とは無関係に,独自のパラメータで生成される結晶であり,0.1〜1.0ミリの平均粒子直径を有する。本手法では,添加中の種結晶生成物の温度もまた晶析缶の操作温度よりも高くなってはならず,40度まで,できることなら10度〜30度かそれ以下でなければならない。他のすべての供給物および再循環物は固体を含まない。このことは特に,硫安結晶物を製造するための供給ストックは前もって加熱され,固体を含まない硫安供給溶液であり,微小固体部分を含む抜出溶液からなる外部循環系は,初めに晶析缶から熱交換器に達し,固体を含まない溶液が晶析缶に再導入される前に溶液の温度を上昇させ,固体部分を再溶解させるのに装置が役立つことを意味する。この熱交換器を加熱するための熱エネルギーは,晶析缶から抜き出された蒸気によって供給され,初めに蒸気圧縮によりさらに高温にされる。晶析缶底部から,適切な粒径の固体部分を含む懸濁液が継続的に抜き出され,遠心分離法により分離され結晶物と母液になり,そこで母液は中間容器に運ばれ,その母液は晶析缶の外部循環系の循環ラインの中に再供給される。種結晶生成物は大容量で加えられることが好ましく,その固体比率はそれぞれ晶析缶から抜き出す固体の5〜30重量%にする。種結晶物の固体部分は,例えば結晶物の一部を機械的に粉砕するおよび/もしくはその他の結晶化の段階により製造できる。
最後に,JP2005−194153Aは硫安結晶の製造のためにDTB晶析缶としてデザインされた設備について公表しており,そこでは清澄溶液の外部循環系は晶析缶の清澄部への接続のために具備されており,含有固体部分を溶解するため,オプション的に熱交換器もしくは溶媒(すなわち水か飽和以下の硫安溶液)の供給ラインが組み込まれている。さらに,清澄部は直接的もしくは外部循環系を介して間接的にさらに抜出ラインに接続され,それによって例えば微小硫安結晶物を得るために,微小結晶だけを固体として含む懸濁液だけを行程から完全に抜き出すことができる。さらに,3つめの抜出ラインが清澄部の最上部に接続され,それによっていかなる過剰の晶析核や超微小結晶を抜き出すことができ,必要なときに集積容器に導入される。固体を溶解するために溶媒が集積容器に加えられ,得られた溶液は中和容器に導入され,そこで溶液には硫酸とアンモニアが加えられ,会合による中和反応で加熱される。そして加熱された溶液は晶析缶に供給される。
EP0632738号公報 WO00/56416号公報 JP2005−194153号公報
本発明の目的は公開済みのタイプにしたがいながら,できる限り生産効率を安定させ高生産性を維持し,供給する加工エネルギーの使用をできる限り少なく粗大硫安結晶を製造する手法を開発することであり,さらに本手法を実行するための設備についても与える。
本発明はDTB原理の晶析物ステージの硫安溶液の結晶化による粗大硫安結晶(粒径d´の分布が最低2.4ミリ)の継続的生産の手法に関わり,水が蒸発する間に母液と硫安結晶の懸濁液が内部循環系で定常的に循環し,部分的な清澄溶液が定常的に外部循環系の上部領域から抜き出され,含まれる固体を溶解するために加熱され,清澄溶液として晶析物ステージの低部領域に再導入される。その間,蒸気は継続的に晶析物ステージの頂部から抜き出され,新たな懸濁液が外部から供給され,粗大硫安結晶を含む懸濁液の局所流は晶析物ステージの底部から抜き出される。
本手法の場合は,晶析物ステージの上流に位置する晶析前ステージで新たな懸濁液が作られ,大部分の0.5ミリ以下の粒径の微小結晶と結晶核を除き,分級懸濁液が抜出されることにより新たな懸濁液の固体部分が取り出され飽和濃度以下の母液の部分が与えられるが,それは適切な粒径までのさらなる結晶成長を保証するのに十分であり,晶析前ステージから直接的に晶析物ステージに供給されると言う事実により記述された目的は達成される。また,本発明では清澄溶液が晶析物ステージの外部循環系で間接的に,もしくは直接的に,晶析前ステージから抜き出された蒸気の熱により熱せられる。それゆえ,晶析物出ステージの操作には外部からの別個なエネルギー供給は必要ない。
本発明の核は,晶析前で実質的にすべての微小結晶固体が分級により取り除かれている母液と硫安結晶物の懸濁液が,制御の元で製造される事実に現れている。晶析前ステージから抜き出された懸濁液の中の平均粒径d´(RRSB)の分布は適切には1−2ミリの範囲であり,d´=2ミリのとき結晶の約80%は少なくとも1.6ミリの粒径を有し,そのとき0.8ミリ以下の微小結晶,できれば1ミリ以下,特に1.3ミリ以下は実質的にはすでに分級により除去されている。それゆえ,晶析物の供給原料は懸濁液の形で与えられ,これにより適切でない微小結晶の増加の危険性なく,中間サイズの結晶から粗大結晶を形成することを保証する。その結果として,微小な粒の含有量が低く粗大結晶の生産量を高めることのできるように,最初から比較的狭い範囲の粒径幅を有する結晶物を生成する。
晶析物ステージでの結晶成長を保証するためには,新たに導入される懸濁液に適切な量の母液が含まれるか,晶析物ステージでの懸濁液レベルが一定であり,自発核結晶化なしで結晶成長が可能なほど十分な結晶表面があるように,晶析前とは別に母液を晶析物ステージに導入しなければならない。それゆえ,飽和濃度以下の母液が懸濁液に添加されるか,懸濁液とは別に晶析物ステージに導入される。複雑化を避けるため,必要があれば少量の希釈溶液もしくは濃縮液を晶析物ステージに直接供給することもできる。
例えばEP0632738B1またはWO00/56416の方法とは対照的に,懸濁液が他で冷却されることなく適切に,重大な熱損失なく晶析物ステージに供給されるので,流入した熱は晶析物ステージでの溶媒蒸発のために用いることができる。
晶析前ステージはDTB方式に従って,晶析物ステージと同様の方法で操作することが好ましい。直接晶析前ステージに濃硫酸とアンモニアを別々に供給し,必要な母液をすると特に好ましい。本手法は,本行程で必要なエネルギーをカバーできる発熱反応が起きるという点において有利な効果を発揮する。特に,供給される硫酸の少なくとも主要な部分はDTB晶析前ステージの外部懸濁液循環系に,さらには加圧側(循環ポンプの下流部)に供給されることで,放出された熱が外部溶液循環系の固体を溶解することができる。この効果は,たとえアンモニアが完全もしくは部分的に外部懸濁液循環系に入れられたとしても,硫安生成によって助けられる。結果として,外部溶液循環系中の切り離された非直接的な熱交換のすべてを保存するのが可能である。しかし,基本的には硫安生成による反応物を完全にもしくは部分的に,晶析前の晶析チャンバーに導入することも可能である。晶析前に新たに必要な溶液を2種類の反応物の形で供給する場合,晶析前ステージの固体の溶解および水の蒸発に必要な全熱量をカバーでき,晶析物ステージと熱テクニックとのカップリングのために,すべての過程で必要な熱量は,単に反応熱だけで容易にカバーされる。それゆえ本発明に係る手法では外部からの別な熱供給を必要としない。
十分な量の飽和濃度以下の母液を晶析物ステージに供給するために,晶析前ステージの外部溶液循環系からの局所流を取り除くことができる。これは,循環系かそれ以外への濃縮液もしくは希釈液の添加の結果として,溶液の温度の上昇によって,原同伴固体がすでに溶液において溶解している循環系の位置で発生する。しかし,初めにまだ微粒子を含む局所流を少し外部溶液循環系から抜き出し,そして濃縮液か希釈液で飽和濃度以下にしても良い。さらなる代替法は,清澄溶液の局所流を直接晶析前ステージから抜き出し,飽和以下にするためにこれに濃縮液もしくは希釈液を混合することである。いずれにしても,飽和以下の母液の晶析物ステージへの制御した供給は,変動する工程条件への柔軟な適応を可能とする。
晶析前ステージの操作温度は晶析物ステージよりも高く,最低でも10度,なるべく約15〜45度が好ましい。
下流に位置する局所的なステージがそれぞれ直接上流に位置する局所的なステージの蒸気で加熱される一方で,新しい懸濁液の供給と粗大硫安結晶物を含む懸濁液の抜出しに関して並列に接続された少なくとも2つの晶析ステージから晶析物ステージが作られ,そしてそれぞれの場合に晶析前ステージの蒸気で1つめの局所的なステージだけが直接加熱されるように外部溶液系の非直接的な加熱に関して接続する場合に,エネルギー利用に関して特に有利な実験順序が達成される。適切な方法では,蒸気は少なくとも本手法での部分的な再利用のために収集,濃縮される。
本手法のさらに有利な具体化として,晶析物ステージから抜き出された懸濁液の粗大硫安結晶物が母液から分離され,付着した母液を取り除くために続いて洗浄され,乾かされ,最終的に選別されるが,選別ではじかれた必要以下の大きさの結晶が濃縮液で溶解され,晶析物ステージに再導入されることがある。
本発明の通りの手法を実行するための設備は請求項18に記述された特徴を含む。有利な展開はそれとは独立の請求項19−30に見ることができる。
図1は,本発明に係る方法を実行するための設備をスキーム的に図解した図である。
以下さらに詳細に,本発明に係る方法を実行するためにスキーム的に図解した設備を示した1つの図を参照しながら説明される。
図解された設備は晶析前缶(1a)を具備し,本発明の好展開として2つの並列な晶析物缶(1b,1c)を具備し,それらすべてはDTB原理の通りに機能する。すなわち図の矢印でそれぞれ示されたように,内部懸濁液循環系のためにフローガイドチューブ2a,b,cと内部ポンブ7a,b,cを具備している。さらに,晶析缶1a,b,cはそれぞれ外部溶液循環系3a,b,cを有し,それらはポンプ4a,b,cで維持されており,その循環ボリュームは内部懸濁液循環系よりかなり少ない(典型的には内部溶液循環系の約20%)。晶析缶1a,b,cの上部の清澄部から出て,晶析缶1a,b,cの底部域6a,b,cで終結する外部溶液循環系3a,b,cのラインは,それぞれに濃縮液供給ライン13a,b,cを具備し,必要な時にそれらを通じて希釈のために濃縮液を添加することができる。2つの晶析物缶1b,cの2つの外部溶液循環系3b,cは,それぞれが固体の溶解のために非直接的な熱交換器12b,cを有するのに対し,そのような熱交換器は晶析前缶1aには具備されていない。その外部溶液循環系3aはその代りに濃硫酸のための供給系9そしてアンモニアのための供給系10が具備されている。供給系10,11は共にポンプ4aの下流の圧力領域に適切に位置している。晶析前缶1aはその底部領域6aに分級コネクティングピース8を具備し,その下部に向かって外部溶液循環系3aの分岐ライン3a´が吸収効果を出すために延び,そこでライン3a´が適切に供給系9,10の上流に分岐し,濃縮液が添加されてはいるが飽和未満で,まだ反応熱で加熱されていないため分級コネクティングピース8であまり大量には結晶に溶媒の加えることできない溶液を運ぶ。分級コネクティングピース8の下方端につながる懸濁液線14は,分岐し2つの晶析物缶1b,cの底部領域6b,cにどちらも延び,これらはこの点において並列に接続している。分岐ライン3a´から母液溶液線29が延びており,これを通じてさらなる結晶成長に必要な量の飽和未満母液が懸濁液線14に導入される。この母液線29はまた直接2つの晶析物缶1b,cにも延びる。母液線29の代わりに,母液線30(点線で図示)もまた直接晶析前1aの清澄部から懸濁液ライン14にもしくは直接晶析物缶1b,cに導入できる。オプションとして,分岐もまた分級コネクティングピース8に導入できる。運搬ポンプと母液線29の流速を制御するバルブは図示されていない。
また,懸濁液抜出しに関しては,二つの晶析缶1b,cは並列に接続しており,さらに底部領域6b,cから出る懸濁液抜出ライン15b,cを介して連結している。しかし,熱交換器12b,cの加熱に関しては,その2つの晶析物缶1b,cは直列に接続し,1つめの晶析物缶1bの熱交換器12bは,晶析前缶1aの頂部5aから出る蒸気ライン11aと接続し,一方2つめの晶析物缶1cの熱交換器12cは1つめの晶析物缶1bの頂部5bから出る蒸気ライン11bと接続する。蒸気ライン11a,bは2つの熱交換器12b,cの下流から,熱交換の間に形成された濃縮液を収集するための濃縮液集積容器19に向かうが,2つめの晶析物缶1cの頂部5cから出ている蒸気線11cは,工程からの蒸気を捕集,濃縮するために適切に具備されていて,冷却水供給ライン17と冷却水抜出ライン18を有する濃縮器16に延びる。濃縮器16は濃縮液集積容器19にラインで接続している。2つの晶析物缶1b,cのうち1つが一時的に稼働できない場合には,熱交換器12b,cをバイパスするために2つのバイパスライン11a´,b´がオプション的に与えられ,蒸気を濃縮器16に直接導入する。基本的に,懸濁液供給ラインと抜出ラインに関しては並列に,加熱に関しては直列に,図示したように晶析物缶1b,cの2つだけよりも多く接続することが可能である。
販売可能な粗大アルミニウム(ママ)硫黄結晶物を得るためには,懸濁液抜出ライン15a,bにより晶析缶1b,cから抜き出された懸濁液が,例えば下流に位置していてハイドロサイクロンと遠心分離機からなる,結晶も洗浄できる固体/液体分離器23に初めに導入される。分離された母液もしくは洗浄液を取り出すために,固体/液体分離器23が再循環ライン27により混合容器20に接続される。湿った結晶は下流に位置する乾燥装置24に入り,そこから分級器25に入り,そこではわずかな存在割合の微小結晶が販売可能な粗大硫安結晶物から分離される。分離された微小結晶は再循環系28を介して混合容器20に移送され,そこで濃縮液に溶解される。その濃縮液は同様に濃縮溶液集積容器19からラインを通じて混合容器20に導入される。溶液ライン22および22b,cを通じて,混合容器20で生成した溶液は晶析のためにポンプ21により晶析物缶1b,cに再導入される。操作温度に関しては,晶析前缶1aでは約100度が,1つめの晶析物缶1bでは約80度が,そして2つめの晶析物缶1cでは約60度が適当であると考えられる。図にした具体例は単に概要化されたものであり,当業者がその手法を実施することが自明であるすべての詳細を含む訳でないことは明らかである。例えば,不純物の量を制限する方法を除外するものでなない。
本発明による本手法は,操業工程用の熱の外部からの別供給を全く必要とせず,そのため低い生産価格の実現を可能にするので,非常に有利であると言うことがすでに証明済みである。高い生産効率と共に,本発明では,実質的に中間の粒サイズで十分量の懸濁液が常に供給され,適切なサイズの粗大結晶まで制御して結晶成長させるために十分に大きな結晶表面を生じるので,比較としてほんの少量の微小結晶のみを含む製品結晶を与え,事実上自発核生成を防ぎながら晶析操作を容易にすることができる。晶析前の反応熱を制御して使用するので熱交換器の場所を全く使用しないで済み,したがって装置導入のための支出が縮減される。
1 晶析前缶
1b,c 晶析物缶
2a,b,c フローガイドチューブ
3a,b,c 外部循環ライン
3a´ 分岐ライン
4a,b,c ポンプ
5a,b,c 晶析缶頂部
6a,b,c 晶析缶底部領域
7a,b,c 内部ポンプ
8 分級コネクティングピース
9 硫酸供給
10 アンモニア供給
11a,b,c 蒸気ライン
11a´,b´ バイパスライン
12b,c 熱交換器
13a,a´,b´,c 濃縮液供給ライン´
14 懸濁液ライン
15b,c 懸濁液抜出ライン
16 濃縮器
17 冷却水供給ライン
18 冷却水抜出ライン
19 濃縮液集積容器
20 混合容器
21 ポンプ
22 溶液ライン
22b,c 溶液ライン
23 固体/液体分離器
24 乾燥器
25 分級器
26 製品硫安晶析缶
27 母液再循環
28 微小結晶再循環
29 母液ライン
30 母液ライン

Claims (30)

  1. DTP原理に従い,水の蒸発の間に,母液と硫安結晶の懸濁液が絶えず内部循環系で循環し,溶液の局所的な流れが絶えず外部循環系の上部領域から抜き出され,そこに含まれる固体を溶解するために加熱され,そして晶析物ステージの下部領域に清澄溶液として再導入され,
    ここで,蒸気は常に前記晶析物ステージの頂部から抜き出され,新たな懸濁液は外部から供給され,粗大硫安結晶物を含む懸濁液の局所的な流れは前記晶析物ステージの底部から抜き出される,
    前記晶析物ステージにおける硫安溶液の結晶化によって,最低粒径2.4ミリの粗大硫安結晶物を継続的に製造する方法であって,
    前記晶析物ステージの上流に位置する晶析前ステージの中で前記新たな懸濁液が作られ,そこでは前記新たな懸濁液の固体の部分が0.5ミリ以下の粒径を持つ微小結晶と結晶核を除き懸濁液の分級抜出によって抜き出され,前記新たな懸濁液の固体の部分が飽和濃度以下の母液の部分とともに供給され,前記新たな懸濁液の固体の部分は前記晶析前ステージから直接前記晶析物ステージまでに適切な大きさの結晶成長を保証するのに十分なものであり,そして前記清澄溶液が前記晶析物ステージの外部循環系において前記晶析前ステージから抜き出された蒸気の熱で加熱されることを特徴とする
    方法。
  2. 結晶サイズ0.8ミリ以下の微小結晶を含まない前記新たな懸濁液中の固体の部分が,分級された抜出懸濁液から抜き出されるとことを特徴とする
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記抜出した新たな懸濁液の結晶の平均結晶粒径範囲が1〜2ミリであることを特徴とする,
    請求項1又は請求項2に記載の方法。
  4. 前記新たな懸濁液が,冷却なしで供給されることを特徴とする,
    請求項1から請求項3のいずれかに記載の方法。
  5. 前記晶析前ステージが,DTB原理に従い,同様に操作されることを特徴とする
    請求項1から請求項4のいずれかに記載の方法。
  6. 前記晶析前ステージで必要な母液が,前記晶析前ステージに濃硫酸とアンモニアを供給することによって与えられることを特徴とする
    請求項1から請求項5のいずれかに記載の方法。
  7. 放出される反応熱で外部溶液循環系の固体を溶解させるように,硫酸が,少なくとも部分的に,外部溶液循環系の加圧部の前記晶析前ステージの外部溶液循環系に供給されることを特徴とする
    請求項5又は請求項6に記載の方法。
  8. 前記アンモニアもまた前記外部溶液循環系の加圧部に完全又は部分的に供給されることを特徴とする
    請求項7に記載の方法。
  9. 晶析前ステージにおける固体の溶解および水分の蒸発に必要な全熱量が,供給された硫酸とアンモニアの反応熱により与えられることを特徴とする
    請求項7又は請求項8に記載の方法。
  10. 濃縮液若しくは希釈液の添加による固体の溶解,及び/又は溶液温度の上昇による固体の溶解の後,飽和濃度以下の母液が,前記晶析前ステージの清澄溶液とともに外部溶液循環系からの局所流として抜き出されることを特徴とする
    請求項5から請求項9のいずれに記載の方法。
  11. 前記飽和以下の母液を製造するために,微小結晶を含む前記晶析前ステージの外部溶液循環系の局所流と清澄溶液を分岐して,濃縮液又は希釈液と混合することを特徴とする
    請求項5から請求項9のいずれか記載の方法。
  12. 前記外部溶液循環系に残存する前記母液を加熱する前に,前記外部溶液循環系から前記母液が取り除かれることを特徴とする
    請求項10又は請求項11に記載の方法。
  13. 飽和濃度以下の母液を製造するために,清澄溶液の局所流を前記晶析前ステージの清澄部から別に抜き出して,濃縮溶液又は希釈溶液と混合することを特徴とする
    請求項5から請求項9のいずれかに記載の方法。
  14. 前記晶析前ステージでの操作温度が,前記晶析物ステージでの操作温度よりも,少なくとも10度高いことを特徴とする
    請求項1から請求項13のいずれかに記載の方法。
  15. 前記晶析物ステージが,前記新たな懸濁液の供給と前記粗大硫安結晶物の懸濁液の抜出しに関して並列に接続され,かつ,最初の局所的なステージだけが前記晶析前ステージの蒸気で直接加熱されるように外部溶液循環系の非直接的な加熱に関して直列にそれぞれの場合に接続された少なくとも2つの局所的なステージから形成され,一方,下流に位置する前記局所的なステージが,それぞれ直後の上流に位置する前記局所的なステージからの蒸気で加熱されることを特徴とする
    請求項1から請求項14のいずれかに記載の方法。
  16. 前記蒸気が,捕集され,濃縮されることを特徴する
    請求項1から請求項15のいずれかに記載の方法。
  17. 前記晶析物ステージから抜き出された懸濁液からの前記粗大硫安結晶製物が,前記母液から分離され,洗浄され,乾燥され,分級され,前記分級過程ではじかれた微小な結晶が濃縮溶液で溶解され,前記晶析物ステージに再導入されることを特徴とする
    請求項16に記載の方法。
  18. DTB原理の通りに操作し,清澄溶液のための外部循環ライン(3b,3c),及び前記外部循環ライン(3b,3c)に接続された熱交換器(12b,12c)を有する晶析物缶(1b,1c)を少なくとも1つと,
    前記晶析物缶(1b,1c)の頂部(5b,5c)に配置された蒸気ライン(11b,11c)と,
    新たな懸濁液を供給するための懸濁液ライン(14)と,
    前記晶析物缶(1b,1c)の底部(6b,6c)から続く懸濁液抜出ライン(15b,15c)を有する請求項1に記載の方法を実行するための設備であって,
    前記晶析物缶(1b,1c)の上流に晶析前缶(1a)が位置し,前記晶析前缶(1a)の頂部(5a)から蒸気ライン(11a)が前記晶析物缶(1b)の前記熱交換器(12b)につながり,前記晶析前缶(1a)の底部(6a)に分級コネクティングピース(8)が接続され,前記分級コネクティングピース(8)下端から懸濁液ライン(14)が延び前記晶析物缶(1b,1c)につながることを特徴とする
    設備。
  19. 前記晶析前缶(1a)が,清澄懸濁液のための外部循環ライン(3a)を有するDTB晶析缶として設計されていることを特徴とする
    請求項18に記載の設備。
  20. 前記分級コネクティングピース(8)の下部に延びる分岐ライン(3a´)は,前記晶析前缶(1a)の前記外部循環ライン(3a)から続くことを特徴とする,
    請求項18又は請求項19に記載の設備。
  21. 前記晶析前缶(1a)に母液を与えるために,濃硫酸とアンモニアが別々に供給される供給管(9,10)を有し,少なくとも1つの硫酸の供給管(9)は,前記外部循環ライン(3a)に組み入れられたポンプ(4a)の下流の加圧部に配置されることを特徴とする
    請求項19又は請求項20に記載の設備。
  22. アンモニアの供給管(10)が,前記外部循環ライン(3a)の加圧側に入ることを特徴とする
    請求項21に記載の設備。
  23. 前記分岐ライン(3a´)が,前記供給管(9,10)の上流に位置する前記外部循環ライン(3a)から分岐することを特徴とする
    請求項21又は請求項22に記載の設備。
  24. 前記外部循環ライン(3a)又は前記分岐ライン(3a´)から,母液ライン(29)が,前記懸濁液ライン(14)又は直接的に前記晶析物缶(1b,1c)に続き,前記母液ライン(29)が,直接的又は非直接的に,濃縮液又は希釈液の供給ライン(13a)に接続されることを特徴とする
    請求項19から請求項23のいずれかに記載の設備。
  25. 前記母液ラインそのもの,又は前記母液ライン(29)が前記分岐ライン(3a´)から延びている場合には前記分岐ライン(3a´)が,母液を加熱できる位置の上流にある外部循環ライン(3a)から分岐することを特徴とする
    請求項24に記載の設備。
  26. 前記晶析前缶(1a)の清澄部から懸濁液ライン(14)又は直接的に晶析物缶(1b,1c)に続き,そして濃縮液又は希釈溶液の供給ライン(13a´)に接続する母液ライン(30)が設けられていることを特徴とする
    請求項19から請求項23のいずれかに記載の設備。
  27. 前記懸濁液ライン(14)に並列に接続される少なくとも2つの晶析物缶(1b,1c)が設けられ,前記晶析物缶(1b,1c)のうちの1つ(1b)の熱交換器(12b)が加熱の目的で晶析前缶(1a)の蒸気ライン(11a)に直接接続され,一方,他の晶析物缶(1c)の前記熱交換器(12c)が晶析物缶(1b)の蒸気ライン(11b)に加熱の目的で直接接続されることを特徴とする
    請求項18から請求項26のいずれかに記載の設備。
  28. 蒸気の濃縮のための濃縮器(16)及び濃縮物集積容器(19)が設けられていることを特徴とする
    請求項18から請求項27のいずれかに記載の設備。
  29. 固体/液体分離器(23),乾燥器(24),及び前記粗大硫安結晶物(26)を製造するための分級器(25)が設けられていることを特徴とする
    請求項18から28のいずれかに記載の設備。
  30. 溶液ライン(22,22b,22c)を通じて前記晶析物缶(1b,1c)に接続する混合容器(20)が設けられ,前記混合容器(20)内には,前記分級器(25)で分離された微小な結晶が,前記濃縮液集積容器(19)の濃縮溶液で溶解され,前記溶液ライン(22,22b,22c)を通じて再導入できることを特徴とする
    請求項28および29に記載の設備。
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