Аппарат с эрлифтным перемешиванием для обработки суспензий

 

1. АППАРАТ С ЭРЛИФТИЫМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИЙ, содержащий емкость с газораспределительным устройством в нижней части. разделенную продольными вертикальными перегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище которой между циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины , отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности аппарата за счет равномерного распределения газа и ликвидации застойных зон в донной части емкости, каждая эрлифтная ячейка снабжена поперечными вертикальньми перегородками , образукицими камеры, в нижней части продольньк вертикальных перегородок выполнены прорези, при этом газораспределительное устройство расположено на одной высоте с проре (О зями. t f s 00 Q 01 Од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1084056

ЗЕЮ B 01F 5 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21.) 3432370/23-26 (22) 11. 01.82 (46) 07. 04. 84. Бюл, g.13 (72) В.П. Щебелев, Е.Г. Аксенова, И.В. Доманский и В.Н. Соколов (71) Ленинградский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (53) 66.063(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 382260, кл. В 01 F 5/10, 197 1.

2. Авторское свидетельство СССР

И 739088 кл. С 12 В 1/10,. 1977. (54)(57) 1. АППАРАТ С ЭРЛИФТНЦИ ПЕРЕИЕШИВАНИЕИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИЙ, содержащий емкость с газораспределительным устройством в нижней части, разделенную продольными вертикальными перегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище которой между циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины, отличающийся тем, что, с целью повьнпения производительности аппарата эа счет равномерного распределения газа и ликвидации за-; стойных зон в донной части емкости, каждая эрлифтная ячейка снабжена поперечными вертикальными перегород" ками, образующими камеры, в нижней части продольных вертикальных перегородок выполнены прорези, при этом газораспределительное устройство расположено на одной высоте с прорезями.

108405 á щ ст нию про дой при вор ра фил сор жид в ную кан

Под гну щие лен на ван газ рез вог ван в к сжа дв

Нис нав вуе явл дящ рас ван его газ дир заб щим мен апп

2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юй с я тем, что, соотношение рон камеры составляет 1-1,5.

Аппарат по п.1, о т л и ч а- 5 ю шийся тем, что эрлифтная ячей ка азмещена на расстоянии от днизобретение относится к оборудовадля проведения газожидкостных ессов с суспендированной тверфазой и может быть использовано окислении сульфидной серы в раст х глиноземного производства.

Наличие сульфидной серы в раствоприводит к появлению в них неьтруемого железа, что снижает тность глинозема.

16 звестен аппарат для насыщения ости газом, содержащий емкость рме параллелепипеда, разделенна барботажные и циркуляционные лы вертикальными перегородками . 15 каждым каналом установлены воые полуцилиндрические направляюспособствующие изменению направ. я движения жидкостного потока

180 и предотвращающие образое застойных зон. Распределение в аппарате осуществляется чеотверстия камер, образованных утыми направляющими, и перфорироые-трубки. При работе аппарата налах, к которым подводится

ый газ, возникает восходящее ение газожидкостной смеси. одящее движение жидкости устаивается в каналах, где отсутст- 30 ввод газа (1). едостатком данного аппарата ется то, что конструкция подвох газовых камер и система ределения газа через перфорироые трубки исключают возможность использования для проведения жидкостных процессов с суспенванной твердой фазой вследствие ания газораспределителя осаждаю- 40 ся твердыми частицами при вреом прекращении подачи газа. аиболее близким к предлагаемому рату по технической сущности ща, не превышающем 1/3 ее ширины.

4. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что газораспределительное устройство выполнено в виде горизонтальных труб с,отверстиями в нижней части. и достигаемому результату является аппарат с эрлифтным перемешиванием, содержащий емкость с газораспределительным устройством в нижней части, разделенную продольными вертикальными перегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище которой между циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины 1.2 ).

Основными недостатками этой конструкции, ограничивающими ее применение при разработке аппаратов большой единичной мощности для переработки жидкостей и суспензий, являются: неравномерность распределения газа в эрлифтной ячейке, аналогичная имеющей место в барботажной пустотелой колонне, возникающая по причине слияния газовых пузырьков вследствие их вытеснения жидкостью к центру барботажной зоны, что приводит к созданию обратной циркуляции жидкости в эрлифтной ячейке и к снижению общей циркуляции жидкостного потока во всем объеме аппарата, наличие застойных зон в. донной части аппарата, обусловленное его плоским днищем и раз,мещением газораспределителя под

f эрлифтной ячейкой. Объем застойных зон определяется высотой расположения верхнего среза газораспределительного устройства над днищем и концентрацией твердой фазы в перемешиваемой суспензии. .Кроме того, недостатком конструкции является закупоривание твердой фазой коллектора газораспределительного устройства, обращенного отверстиями навстречу движению твердых частиц при их осаждении (при аварийной остановке аппарата), вызывающее нарушение равномерности подачи газа

8405á

15

30

3 10 в эрлифтную ячейку. При склонности осадка к кристаллизации возможно полное прекращение подачи газа в аппарат ° При этом невозможен запуск аппарата при заглублении перегородок в слой осевшей твердой фазы.

Целью изобретения является ловышение производительности аппарата за счет равномерного распределения газа и ликвидации застойных зон в донной части емкости.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате с эрлифтным перемешиванием, содержащем емкость с газораспределительным устройством в нижней части, разделенную продольными вертикальными перегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище которой между циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины, каждая эрлифтная ячейка снабжена поперечными вертикальными перегородками, образующими камеры, в нижней части продольных вертикальных перегородок выполнены прорези, при этом газораспределительное устройство расположено на одной высоте с прорезями.

При этом соотношение сторон камеры составляет 1-1,5 а эрлифтная ячейка размещена на расстоянии от днища, не превьппающем 1/3 ее ширины.

Кроме того, газораспределительное устройство выполнено в виде горизонтальных труб с отверстиями в нижней части.

Разделение эрлифтной ячейки на отдельные камеры позволяет достичь равномерного распределения газа по ее сечению и улучшить организованную циркуляцию суспензии в аппарате, что способствует созданию наиболее благоприятных условий для протекания процессов переноса.

Расположение трубы газораспределителя с направленными вниз отверс-

I тиями вьппе уровня осевшей твердой фазы (при отсутствии подачи газа) исключает возможность ее закупоривания и повышает надежность работы газораспределителя.

Использование плоского днища с наклонными пластинами вдоль циркуляционных ячеек и задание оптимального расстояния от днища до перегородок способствует ликвидации застойных зон в нижней части аппа-. рата, улучшению условий подъема твердой фазы со дна аппарата и ее равномерному распределению во всем объеме.

Наличие в плоских перегородках вертикальных прорезей, превышающих уровень осевшей твердой фазы, позволяет создать циркуляцию жидкости в секциях аппарата в начальный период его работы и осуществить постепенный размыв слоя твердых частиц.

На фиг.1 схематично изображен аппарат, обший вид продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-A на фиг. 1.

Аппарат состоит из емкости 1, плоского днища 2 с наклонными пластинами 3, установленными под углом Д, 30-45 к плоскости днища, емкость о

1 разделена перегородками 4 на секции, в центре каждой из которых на высоте

Н от днища установлены перегородки 5 с образованием циркуляционных

6 и эрлифтных 7 ячеек. Каждая эрлифтная ячейка снабжена поперечными вертикальными перегородками 8, .образующими камеры 9. На высоте Н г в эрлифтных ячейках размещены .трубы газораспределительного уст1ройства 10 с размещенными в нижней части отверстиями 11, через которые подается газ. Аппарат снабжен штуцером 12 для подачи исходной суспензии и штуцером 13 для вывода конечного продукта. В нижней части перегородок 5 выполнены вертикальные прорези 14, высота которых .определяется высотой слоя осадка в аппарате — при полном осаждении твердых частиц из суспензии (при остановке аппарата) слой осадка не перекрывает прорезь.

Для уменьшения влияния обратной циркуляции в эрлифтной ячейке 7, зависящей от размеров камеры 9, соотношение сторон камеры 9 выбрано равным 1,0-1,5. Расстояние от днища аппарата дд эрлифтной ячейки выбирают не превышающим 1/3 ее ширины из условия наименьшего гидравлического сопротивления входящему в эрлифтную ячейку потоку суспензии при отсутствии твердой фазы на днище аппарата.

Аппарат работает следующим образом.

В заполненный суспензией аппарат непрерывно подается сжатый газ по газораспределительному устройству 10, поступающий через отверстия 11 в

1084056 кам про пен жен газ рат яче час щие щаю хва осу в я

5, сек ду бин пр шт це вы те

IIP

ВЯЦЦПК Заказ 1857/7

Тираж 576 Подписное филшал gHQ Illa tì r, ужгород ул е Лроектмаа 4 ры 9 эрлифтных ячеек 7. Исходный укт поступает через штуцер 12. аз, барботируя через слой сусии, создает направленное ее двие вверх. При выходе из камер 9 5 сепарируется и удаляется из àïïàt а суспензия по циркуляционным кам 6 опускается в донную его ь. Частицы твердой фазы, осаждаюя на наклонные пластины, перемеся по ним к устью камер и заываются жидкостным потоком. Так ествляется циркуляция суспензии ейках аппарата вокруг перегородок оказанная стрелками на фиг.1. 1 з циркуляционной ячейки первой ии суспензия переходит в послеую, где достигается большая глуа проведения процесса. Готовый укт выводится из аппарата через 20 цер 13.

При необходимости проведения проса по заданному температурному реу перегородки 4 и 5 могут быть олнены полыми для подачи в них, лоносителя.

В случае отключения подачи газа кращается циркуляция суспензии: и твердые частицы оседают на дно аппарата. Так как газораспределительное устройство 10 с отверстиями 11 находится выше уровня осадка, то практически исключается возможность

его забивания твердыми частицами.

Вывод аппарата на рабочий режим при возобновлении подачи газа осу- ществляется за счет циркуляции жидкости вокруг перегородок 5 через прорези 14 ъ постепенным размывом осадка до полного его взвешивания, Газораспределительное устройство 10 расположено на одной высоте с прорезями 14 и вьппе первоначального слоя осадка. Такое конструктивное выполнение позволяет производить запуск аппарата при осевшем осадке без дополнительного воздействия извне на аппарат или на осадок (предварительное рыхление механическим путем, воздухом или жидкостью).

Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить запуск аппарата при осевшем осадке, исключить застойные зоны в донной части аппарата, повысить надежность работы газораспределительного устройства.