[发明专利]分离方法和反应器

权利要求书

1.晶种辅助沉淀方法，包括：

将CaSO₄的过饱和水溶液接受到多级连续搅拌釜反应器（CSTR）中；

将凝结剂添加（a）到多级CSTR的进料流中，或（b）到多级CSTR中；

使所述溶液流过多级CSTR，并在剪切条件下运行所述晶种辅助沉淀和多级CSTR，以产生平均直径为约20μm至约40μm的石膏晶种细粒；和

将所述石膏晶种细粒作为水溶液中的石膏晶种细粒混合物转移到分离器中。

2.晶种辅助沉淀方法，包括：

将CaSO₄的过饱和水溶液接受到第一连续搅拌釜反应器（CSTR）中；

将凝结剂添加（a）到所述第一CSTR的进料流中，或（b）到所述第一CSTR中；

使所述溶液流过第一CSTR和至少一个另外的CSTR，以产生水溶液中的石膏晶种细粒混合物；

将石膏晶种细粒作为水溶液中的石膏晶种细粒混合物转移到分离器中；

其中每个CSTR独立地具有高度（H）和直径（D），其中H∶D比为约1∶1至约2∶1；

其中每个CSTR中的搅拌是用斜叶桨以约50 rpm至约200 rpm的速度独立进行的，并且其中每个桨独立地具有宽度（d），其中d∶D的比率为约1∶3至约1∶2；并且

其中在每个CSTR中的停留时间独立地为约2至约10分钟。

3.根据权利要求2所述的沉淀方法，其中所述方法包括使所述混合物流过至少三个CSTR。

4.根据权利要求2或3所述的沉淀方法，其中选择所述CSTR的H∶D比，所述CSTR的d∶D比，所述CSTR的搅拌速度以及所述CSTR的停留时间以得到平均直径为约20μm至约40μm、例如约25μm的石膏晶种。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的沉淀方法，其中所述H∶D比为约1∶1至约1.5∶1。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的沉淀方法，其中各搅拌速度独立地为约120 rpm至约150 rpm。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的沉淀方法，其中在每个CSTR中的停留时间独立地为约2.5至约5分钟。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的沉淀方法，其中，所述晶种辅助沉淀包括将石膏晶种添加到所述反应器中；例如通过将石膏晶种从所述分离器转移回所述反应器。

9.根据权利要求8所述的沉淀方法，其中所述转移的石膏晶种是非絮凝的石膏晶种。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的沉淀方法，其中从膜分离单元接受所述CaSO₄的过饱和水溶液。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的沉淀方法，其中，所述凝结剂是基于三价金属盐的凝结剂，例如铁或铝基凝结剂，例如FeCl₃、Fe₂(SO₄)₃、聚硫酸铁或聚氯化铝。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的沉淀方法，其中以足以使所述反应器中的任何防垢剂不稳定的量添加所述凝结剂。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的沉淀方法，其中所述方法排除添加氢氧化钙。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的沉淀方法，其中所述方法在约18℃至约25℃的温度下进行。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的沉淀方法，其中，所述转移到所述分离器中的混合物的钙浓度为约400至约1300 ppm。