Прямоточная сорбционная пульсационная колонна непрерывного действия

 

ПРЯМОТОЧНАЯ СОРБЦИОННАЯ ПУЛЬСАЦИОННАЯ КОЛОННА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ преимущественно для переработки пульп с плотностью, большей плотнбсти частиц сорбента, и содержащих песковые фракции, вкл1бчающая цилиндрический корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, загрузочное устройство в верхней части корпуса и разделительное устройство сорбента и пульпы, выполненное в виде цилиндра , снабженного крышкой, коническим днищем и пульсационной камерой, при этом нижняя кромка корпуса разг мещена в разделительном устройстве, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности процесса сорбции за счет увеличения времени контакта фаз, колонна снабжена соединенным со штуцером выгрузки сорбента трубопроводом и, устройством для деления потока сорбента, соединенным с загрузочным устройством , при этом соотношение диаметров (Л разделительного устройства и корпуса колонны составляет t1,25-1,4:1 , а крышка разделительного устройства расположена под углом, t so sj ;О 0

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ т ЕЛЬСТВУ ми . ввода и вывода фаз, загрузочное устройство в верхней части корпуса и разделитель ное уст ройс т во со рбен- . та и пульпы, выполненное в виде ци" линдра, снабженного крышкой, коническим днищем и пульсационной камерой, при этом нижняя кромка корпуса раз-. мещена в разделительном устройстве, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности про. цесса сорбции за счет увеличения времени контакта фаз, колонна снабжена соединенным со штуцером выгруз. ки сорббмтз трубопроводом и, устройством для деления потока сорбента, соединенным с загрузочным устройством, при этом соотношение диаметров разделительного устройства и корпуса колонны составляет i1,25-1,4:1;. а крышка разделительного устройства расположена под углом. (21) 2992234/23-26 (22) !5.10.80 (46) 23.09.83. Бйл. t 35 . (72) С.ф.Иедведев, С.И.Балакирев, P.Ш.Иенглишев, А.В.Арефьев, Н ° Б «,, ростышевский, А.A. Рыбальченко, А.И.Карпман и В.И.Попов (53) 541. 183. 12(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 728895, кл. В 01 J 47/02,15 04.80.

2. Корпачева С.И, и др. Основы теории и расчета. пульсационных колон;. ных реакторов. И., 1980, с.38-39, рис.1.13 r. (54)(57) ПРЯиоточнАЯ сОРБЦионнАЯ

ПЬЛЬСАЦИОННАЯ КОЛОННА НЕПРЕРЫВНОГО.

ДЕЙСТВИЯ преимущественно для перера" ботки пульп с плотностью, большей плотности частиц сорбента, и содержащих песковые фракции, включающая цилиндрический корпус со штуцера

2796 2

4 104

Изобретение относится к массообменным аппаратам химического машиностроения, а более конкретно к сорбционным аппаратам колонного типа, используемым при извлечении ценных компонентов из растворов и пульп, плотность которых больше плотности частиц сорбента, причем в пульпах допускается. содержание песковых фракций. Скорость насыщения сорбента очень низкая (время установления . равновесия -. несколько сот часов).

Известна прямоточная сорбционная колонна, содержащая цилиндрический корпус с загрузочным устройством для подачи реагентов снизу и раздели- телем сорбента и пульпы в верхней части корпуса P) .

Колонна работает при отсутствии в пульпе песковых фракций. Поскольку в. рудных пульпах всегда присутствуют песковые Фракции, данная колонна на таких пульпах работать не может.

Известна также прямоточная сорбционная пульсационная колонна непрерывного действия преимущественно для переработки пульп с плотностью, большей плотности частиц сорбента, и содержащих песковые фракции, включающая цилиндрический корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, загрузочное устройство в верхней части корпуса"и разделительное устройство сорбента и пульпы, выполненное в виде цилиндра, снабженного крышкой, коническим"днищем и пульсационной камерой, при этом нижняя кромка корпуса размещена в разделительном устройстве )2) .

Недостаток этой колонны состоит в том, что не обеспечен подвод сорбента к штуцеру выгрузки и не может быть обеспечено требуемое время пребывания сорбента, необходимое для процессов с длительным временем насыщения сорбента.

Цель изобретения - повысить эффек тивность процесса сорбции за счет увеличения времени контакта фаз.

Поставленная цель достигается . тем,что прямоточная сорбционная пуль сационная колонна непрерывного действия преимущественно для перера-. ботки пульп с плотностью, большей плотности частиц сорбента, и .содержащих песковые фракции, включающая; цилиндрический корпус со штуцерами ввода и вывода фаз, загрузочное уст„

Штуцер 12 для опорожнения колонны патрубок 13 для подачи сжатого воздуха в пульсационную камеру. Верхняя E часть цилиндрического корпуса 6 разделительного устройства 3, наклонная крышка 7 и нижняя часть цилиндрического корпуса 2 образуют кольцевую камеру 14. йтуцер 10 выгрузки сорбен40 та соединен с устройством 4 для деле», ния потока сорбента через транспор" тирующее устройство 15. Устройство

4 для деления потока сорбента сообщено трубопроводом 16 с загрузочным

45 устройством 1 и имеет штуцер 17 для выгрузки сорбента.

Колонна работает следующим образом.

Пульпа и сорбент подаются в колонну сверху. Скорость нисходящего потока пульпы в колонне такова, что относительно легкий сорбент транспортируется вниз по колонне при необходимом наполнении ее сорбентом.

Отделение сорбента от потока г1уль55 пы осуществляется в нйжней части колонны в разделительном устройстве 3.

При входе реагентов в это устройство, поскольку диаметр разделительного ройство в верхней части корпуса и разделительное устройство сорбента и пульпы, выполненное в виде цилиндра, снабженного крышкой коническим днищем и пульсационной камерой, при этом нижняя кромка корпуса размещена в разделительном устройстве, снабжена соединенным со штуцером выгрузки сорбента трубопроводом и устройством

10 для деления потока сорбента, соединенным с загрузочным устройством,при этом соотношение диаметров разделительного устройства и корпуса колонны составляет 1,25- 1,4;1, а крыш15 ка разделительного устройства расположена под углом.

На чертеже изображена предложенная колонна, продольный разрез.

Колонна включает загрузочное щ устройство 1, цилиндрический корпус

- 2, разделительное устройством 3,устройство 4 для деления потока сорбента. Корпус 2 заполнен насадкой 5, типа КРИМА.

Разделительное устройство пульпы и сорбента.содержит цилиндрический корпус 6, наклонную крышку 7,. коническое днище 8,цилиндрическую пуль" .сационную камеру с конической крышкой 9., штуцер 10 выгрузки сорбента, патрубок 11 для выгрузкм пульпы, 3 -.1;.0427 Й ".- фустройства в 1,25-1,4 раза больше-, =::, -:. диаметра реакционной зоны, скорость: .потока падает и прежде всего на уЧас гках, наиболее удаленных от центра.

В результате частицы сорбента в этих местах перестают двигаться вниз и. йа" чинают всплывать, удаляясь ot встречного потока реагентов к периферии..

Уходу их к периферии способствует-; также, коническая форма крышки 9 пуль- !О сационной камеры, помещенной внутри:,-. . 4-, разделительного устройства 3, .и на", ложение пульсации на движущуюся жйд-кость.

Высота зоны разделения, т.е. рас,- 15 стояние между нижней кромкой корпуса колонны и вершиной конической крыш"," ки пульсационной камеры, которое ., составляет 0,3-0,15 к, обеспечивает. практически, полное отделение сорбен" 20 та от потока пульпы. При этом, велйчина множителя при 4 1 уменьшается от 0,3 до 0,15 .при увеличении диаметра колонны от 1 до 3,6 м. Сорбент,, достигнув наклонной крышки раздели" 25 тельного устройства, движется по кольцевой камере 14.к штуцере 10 вы" грузки,сорбента. Наклон крышки 7 разделительного устройства 3 и наложенйе пульсации на жидкость, в которой всплЦ" 30 вает сорбент, способствуют. транспор+, тировке. его к штуцеру 10 выгрузки еорбента.

С помощью транспортирующего устройства 15 сорбент поступает в устройство 4 для деления сорбента, где нужное количество для выгрузки от:„деляется и выводится через штуцер:.-:

17 для выгрузки сорбента. Остальная часть сорбента возвращается по тру- . бопроводу 16 в загрузочное устрой = ство 1 и далее в колонну. Этим обеспечивается необходимое время пребф| -вания сорбента в аппарате и тем самым достигается требуемая степень" насыщения. ФЬрбента. Движение сорб<,нта и пульпы направлено сверху вниз и-;: порции пульпы, пришедшие в. аппарат., позже, не смешиваются с предыдущйии:, что позволяет проводить процесс: йрй

-=:Ж:-.

96 4 наличии градиента концентрации цен- ного компонента по высоте аппарата.

Принятый диапазон соотношений диаметров разделительного устройства и корпуса колонны обусловлен необходимостью уменьшения скорости йотока йульпы и сорбента, при котором происходит разделение плотной пульпы . и сорбента в разделительном устройстве. Величина соотношений получена экспериментально и для пульпы с плотностью 1400 кг/м равна 1,4, для

Э пульп с плотностями 1250-1300 кгlм снижается до 1,25.

На основании экспериментальных данных установлено, что с увеличением диаметра колонн высота разделителя ° увеличивается. Например,в колонне диаметром 0,1 м разделение происхо-. дит на высоте 0,14 м, в колонне диа- . метром 0,2 м - на высоте 0,16 м.:

Расчетным путем установлено,что с изменением диаметра колонны от

0,9 м до 3,6 м высота зоны разделения, а следовательно, расстояние между вершиной крышки пульскамеры и низом корпуса колонны изменяются .от 0,3dq до О,!53, ° !

Наклон крышки разделительного устройства выбран из следующих соображений: угол наклона, равный

10о, определенный теоретически и подтвержденный экспериментально, обеспечивает транспортировку сорбента . к штуцеру-выгрузки после разделе" ния его от пульпы в радиальном устройстве. При меньших углах разгрузка сорбента затруднена;верхний предел угла наклона, равный 15о, выбран, исходя иэ обоснованной точности изготовления такого рода аппаратуры.

При угле наклона больше 15 разделение реагентов не ухудшается, но не-. целесообразно возрастают габаритные размеры разделительного устройства.

Ориентировочно экономический эффект при использовании предложенной колонны на золотодобывающей фабрике вместо пачуков составит 200 тыс.руб.

1042796

Заказ 7183/9 Тираж 537

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. N-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель 3,Александрова

Редактор Л. Гратилло Техред И. Гайду Корректор О. Билак