Установка для растворения

 

Изобретение относится к установкам для проведения массообменных процессов, в частности растворения, и может найти применение в химической , пищевой и др. отраслях промьпплённости. Целью изобретения является интенсификация процесса растворения и упрощение конструкции. Установка содержит смеситель 1 с насосом 2 подачи суспензии, аппарат 3 растворения , выполненный в виде двух колонн с входными и выходными патрубками, сепаратор 13 с патрубками входа раствора , выхода осветленного раствора и слива осадка и гидропульсатор 14. Новым в установке является то, что насос соединен с гидропульсатором 14, который соединен с входными патрубками колонн. Выходные патрубки колонн соединены между собой и с патрубком входа раствора сепаратора.Смеситель снабжен эжекторным устройством 30, соединенным с патрубком слива осадка сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С

СОЮЗ COBETCHHX

СОЩ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 В 01 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я "

К ABTOPCHOMY CBNQETEJlbCTBV

RIg, -ч,.

)."я

)1 в„р (21) 4138428/31-26 (22) 27.10.86 (46) 07.04.88. Бюл. )(- 13 (71) Киевский технологический институт легкой промышленности (72) В.Н.Гладкий, В.В.Меньшиков, Е.И.Посенчук, С.В.Скрипник, Б.Я.Либман, Е.В.Михин, И.Н.Позднеев, Д.А.Янов, И.В.Хабер и В.В.Слюзар (53) 66.061.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1212526, кл. В 01 F 5/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1242221, кл. В 01 F 1/00, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАСТВОРЕНИЯ (57) Изобретение относится к установкам для проведения массообменных процессов, в частности растворения, и может найти применение в химической, пищевой и др. отраслях промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса растворения и упрощение конструкции. Установка содержит смеситель 1 с насосом 2 подачи суспензии, аппарат 3 растворения, выполненный в виде двух колонн с входными и выходными патрубками, сепаратор 13 с патрубками входа раствора, выхода осветленного раствора и слива осадка и гидропульсатор 14.

Новым в установке является то, что насос соединен с гидропульсатором

14, который соединен с входными патрубками колонн. Выходные патрубки колонн соединены между собой и с патрубком входа раствора сепаратора.Смеснтель снабжен эжекторным устройством

30, соединенным с патрубком слива осадка сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 1ил.

1386263

Изобретение относится к конструкциям установок для проведения массообменных процессов, в частности растворения, и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности работы за счет увеличения амплитуды пульсаций. 1О

На чертеже изображена предлагаемая установка для растворения, общий вид. !

Установка содержит смеситель 1 для приготовления суспензии, соединенный с входом насоса 2 подачи суспензии, аппарат 3 растворения, выполненный в виде колонны 4 с входчым

5 и выходным 6 патрубками и колонны

7 с входным 8 и выходным 9 патрубками, сепаратор 10 с патрубками входа раствора 11, выхода осветленного раствора 12 и слива осадка 13 и гидропульсатор 14. Гидропульсатор 14 выполнен в виде цилиндрического корпуса 15 с крышками 16 и 17. Внутри корпуса 15 установлены с возможностью вращения полые цилиндрические бараба ны 18 и 19, разделенные перегородкой

20. На боковой поверхности барабанов

18 и 19 выполнены окна 21 и 22. На боковой поверхности корпуса 15 установлены патрубки 23 — 26. В крышках

16 и 17 установлены патрубки 27 и 28.

При этом патрубок 27 соединен с выходом насоса 2 подачи суспензии, а патрубок 28 через регулировочный вентиль 29 соединен с входом насоса 2.

Патрубки 23, и 24 гидропульсатора 14 соединены между собой и с входным патрубком 5 колонны 4. Патрубки 25 и

26 соединены между собой и с входным патрубком 8 колонны 7. Выходные патрубки 6 и 9 колонн 4 и 7 соединены между собой и с патрубком 11 входа 45 раствора сепаратора 10. Для организации гидрофонтанирующего режима перемешивания в смесителе i, а также для возврата твердой фазы из сепаратора 10, смеситель 1 снабжен эжектор- 50 ным устройством 30,- установленным в его нижней части, содержащим рабочее сопло 31 и подвод 32 полезного потока. Подвод 32 полезного потока соединен с патрубком 13 слива осадка 55 сепаратора 10.

Установка работает следующим образом.

Сырье подается в верхнюю часть смесителя 1 для приготовления суспензии, а снизу через рабочее сопло

31 подается растворитель. При этом в смесителе 1 организуется гидрофонтанирующий режим перемешивания, за-. ключающийся в том, что струя растворителя, входя в слой взвешенных частиц сырья, захватывает их и вовлекает в циркуляционное движение — частицы поднимаются вдоль оси струи и постепенно смещаются к стенкам смесителя 1, вблизи которых опускаются к рабочему соплу 31, где снова захватываются струей растворителя. При этом циркуляция частиц происходит на разных уровнях в зависимости от их гидравлической крупности, т.е. более крупные частицы находятся в нижней части смесителя 1, а более мелкие поднимаются в верхнюю часть.

В результате интенсивного перемешивания в смесителе 1 начинается растворение частиц сырья. При этом размеры частиц уменьшаются и они постепенно поднимаются в верхнюю часть смесителя 1, где воздействие струи ослабевает и преобладает режим вытеснения — мелкие частицы поднимаются в потоке раствора и в виде cyct пензии выводятся из смесителя 1.Далее при помощи насоса 2 суспензия подается через патрубок 27 в бара-. бан 19 гидропульсатора 14.

Окно 21 барабана 19 совмещено с патрубком 23 и суспензия через окно

21 и патрубок 22 гидропульсатора подается во входной патрубок 5 колонны 7, откуда выводится через выходной патрубок 6 в виде раствора. В то же время вход насоса 2 соединен через вентиль 29 с патрубком 28 гидропульсатора 14. Окно 22 барабана 18 совмещено с патрубком 26. Следовательно, через колонну 7 раствор движется в направлении от выходного патрубка 9 к входному 8 и далее через патрубок 26, окно 22 и патрубок

28 гидропульсатора 14 через вентиль

29 на вход насоса 2. Таким образом суспензия движется через колонну 4 в прямом направлении (от входного патрубка 5 к выходному 6) и выводится в виде раствора через патрубок 6.

Часть раствора поступает в сепаратор 10, а часть выводится через колонну 7, по которой движется в обратном направлении (от выходного пат 3

1386263 рубка 9 к входному 8). При этом величина расхода раствора при движении в обратном направлении регулируется при помощи вентиля 29. Далее при вращении барабанов 18 и 19 гидропульсатора 14 окна 21 и 22 совмещаются с. патрубками 23 и 24 соответственно.

При этом направления движения потоков меняются, т.е. суспензия при по- 1О мощи насоса 2 движется через патрубок 27, окно 21 и патрубок 25 гидропульсатора 14, а затем через колонну 7 в прямом направлении (от входного патрубка 8 к выходному 9), а через колонну 4 часть раствора движется в обратном направлении (от выходного патрубка 6 к входному 5), затем через патрубок 24, окно 22 и патрубок 26 гидропульсатора 14 и далее через вентиль 29 на вход насоса 2, Таким образом, при постоянном вращении барабанов 18 и 19 гидропульсатора 14 направления движения потоков 25 в колоннах 4 и 7 постоянно меняются, т.е. суспензия движения через колонны 4 и 7 в пульсирующем режиме.

Частота пульсаций устанавливается скоростью вращения барабанов 18 и 30

19 гидропульсатора 14, амплитуда— производительностью насоса 2, а соотношение величин прямого и обратного импульсов регулируется при помощи вентиля 29. Колонны 4 и 7 аппарата

3 растворения обычно заполняются различными турбулизирующими вставками (насадками, тарелками). Частицы суспензии, проходящей через турбулизирующие вставки, в пульсационном ре- 40 жиме подвергаются интенсивному растворению. Пульсирующие режимы в колоннах 4 и 7 находятся в противофазе, поэтому в патрубок 11 входа раствора сепаратора 10 подается равномерный поток раствора (его величина определяется разностью величин прямого и обратного импульсов, соотношение меж1 ду которыми регулируется при помощи вентиля 29). В сепараторе 10 раствор

50 осветляется и выводится через патрубок 12 выхода осветлеьного раствора.

Отдельные нерастворившиеся частицы в виде осадка (сгущенной суспензии) выводятся через патрубок 13 слива осадка. При работе рабочего сопла

31 эжекторного устройства 30 в подводе 32 полезного потока создается разрежение, В результате этого осадок из патрубка 13 сепаратора 1О попадает в эжекторное устройство 30, где смешивается с потоком растворителя, поступающего через рабочее сопло 31 и вводится вместе с ним в смеситель 1 на дорастворение.

Использование изобретения позволит значительно повысить эффективность работы установки по сравнению с известным, В известном техническом решении поток суспензии при помощи насоса подачи суспензии движется через аппарат растворения, при помощи второго насоса и гидропульсатора на входе и выходе аппарата растворения созда- ется попеременно локальные импульсы повышения и понижения давления. При этом область повышенного (пониженного) давления распространяется во все стороны от точки ввода возмущения, т.е. как внутрь в рабочую зону аппарата растворения, так и наружу— по коммуникационным трубопроводам, причем больше наружу — в сторону уменьшения гидравлического сопротивления. Кроме того, импульс давления быстро затухает по длине аппарата.

Вследствие этого в известном техническом решении пульсирующий режим движения, определяющий интенсивность процесса, представляет собой лишь незначительное поочередное увеличение и уменьшение скорости движения .суспензии через аппарат растворения, что обуславливает его невысокую эффективность.

В предлагаемом изобретении суспензия движется через аппарат растворения в пульсационном режиме, периодически изменяя направление своего движения на противоположное. При этом частота, амплитуда пульсаций и соотношение величин прямого и обратного импульсов могут регулироваться в широких пределах для достижения наибольшей интенсивности течения процесса. Кроме того, не требуется применение дополнительного насоса для создания пульсаций, что упрощает конструкцию устройства и ее надежность.

Формула изобретения

1. Установка для растворения, содержащая смеситель для приготовления суспензии с насосом подачи суспензии, Ф

Составитель А.Сондор

Редактор И.Дербак Техред М.Ходанич

Корректор Н.Король

Заказ 1446/11 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1386263 6 аппарат растворения, выполненный в рый в свою очередь, соединен с входвиде двух колонн, каждая из которых ными патрубками колонн аппарата растснабжена входным и выходным патруб- горения, а выходные патрубки колонн ками, сепаратор с патрубками входа соединены между собой и с патрубками раствора, выхода осветленного раст- входа раствора српаратора. вора и слива осадка и гидропульсатор, отличающаяся тем, что, 2. Установка по п. 1, о т л и— с целью повышения эффективности ра- ч а ю щ а я с я тем, что смеситель боты за счет увеличения амплитуды 1О для приготовления суспензии снабжен пульсаций, насос подачи суспензии эжекторным устройством, соединенным соединен с гидропульсатором, кото- патрубком слива осадка сепаратора.