Газлифтный аппарат

 

Изобретение может быть использовано для проведения массообменных и реакционных процессов в многофазных системах, связанных с обработкой, суспензий. Цель изобретения состоит в повышении эффективности работы аппарата за счет исключения расслаивания фаз, равномерного перемешивания суспензии и предотвращения флотации мелкодисперсных частиц. Наличие специальным образом расположенных циркуляционных труб 5 с устройствами подвода газа 7, установленными соосно входным патрубком 15 и направленными соплами к вертикальной оси аппарата, обеспечивает устойчивую циркуляцию суспензии из верхней части слоя в нижнюю и исключает скапливание там флотируемых мелкодисперсных частиц. В верхней части аппарата имеется кольцевой распределитель 9, в который поступает эрлифтом часть потока по циркуляционным трубам 6, разбрызгивается на поверхность суспензии, что позволяет смачивать флотируемые частицы и уменьшить пенообразование. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 3/32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ю 17 11

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4814921/26 (22) 16,04.90 (46) 07,03.92. Бюл. № 9 (71) Киевский научно-исследовэтельойий филиал с опытным заводом Московского научно-производственного обьединейия

"Синтез" (72) Т.Е. Митченко, В,П. Назаров, В.Г. С)вчинников, Л.Е. Постолов, А.С, Ромашев и Н,А. Смирнова (53) 66.015.23.05(088.8) (56) Железняк А.С., Иоффе И.И. Методы расчета многофазных жидкостных реакторов,.

Л.: Химия, 1974.

Аксельруд Г,А., Молчанов А.Д. Растворение твердых веществ, M. Химия, 1977-.

Авторское свидетельство СССР

¹ 382715, кл. В 01 0 3/32, 1973.

Соколов В.Н., Доманский И.В, Газожидкостные реакторы, Л.: Машиностроение, 1976, с. 79.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1360757, кл. В 01 D 3/32, 1987(прототип); (54) ГАЗЛИФТНЫЙ АППАРАТ (57).Изобретение может быть использовано для проведения массообменных и реакционных процессов в многофазных системах, связанных с обработкой суспензий. Цель изобретения состоит в повышении эффективности работы аппарата зэ счет исключейия расслаивания фаз, равномерного переме-. шивания суспензии и предотвращения флота ци и M ел кодиспе рс н ы х частиц. Наличие специальным образом расположенных циркуляционных труб 5 с устройствами подвода газа 7, установленными соосно входным naiрубком 15 и направленными соплами к верти„„Я „„1717164 А1 кальной оси аппарата, обеспечивает устойчивую циркуляцию суспензии из верхней части слоя в нижнюю и исключает скапливание там флотируемых мелкодисперсных частиц, В верхней части аппарата имеется кольцевой распределитель 9, в который поступает эрлифтом часть потока по циркуляционным трубам 6, разбрызгивается на поверхность суспензии, что позволяетсмачивать флотируемые частицы и уменьшить пенообразование, 1 3,п, ф-лы, 1 ил, 171 1164

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в химической и смежных с ней отраслях промышленности для проведения массообменных и реакционных процессов в многофаэных системах газ-жидкость — твердое с участием в качестве реагентов или продуктов реакции малорастворимых дисперсных частиц, склонных к флотации, а также для осуществления других процессов, связанных с обработкой суспенэий.

Известны аппараты с механическим перемешиванием для проведения массообменных и реакционных процессов в многофаэных системах.

Недостатками таких аппаратов являются. воэможность расслаивания суспензий, флотация мелкодисперсных частиц, залегание крупнодисперсных фракций, абразивный износ механических мешалок, Более эффективными для обработки суспензий являются аппараты с пневматическим перемешиванием. Известны цилиндрические аппараты с коническим днищем с внутренними или внешними газлифтными трубами, в которые подается газ и осуществляется цйркуляция суспензии из нижней части аппарата в верхнюю.

Недостатками таких аппаратов являются сепарация мелкодисперсных флотируемых частиц в верхней части слоя, ухудшение однородности суспенэии и, как следствие, снижение эффективности работы.

Известен, газлифтный барботажный реактор, состоящий иэ цилиндрического корпуса, крышки, днища, газораспределительной решетки, выносных циркуляционных труб. Реактор такого типа может использоваться и для обработки суспензий.

Недостатками конструкции данного аппарата являются слабая циркуляция суспензии в выносных трубах, возможность сепарации и залегания твердых частиц в трубах, вплоть до их полной забивки.

Наиболее близким по технической сущ.ности и достигаемому результату к предлагаемому является газлифтный массообменный аппарат, который рассматриваетвя в качестве прототипа. Аппарат включает цилиндрический корпус, крышку, днище с газорасп ределителем, циркуйяционные выносные трубы с устройствами подвода газа, патрубки для подвода и отвода фаз. В аппарате исключено залегание частиц суспензии в нижней части, экономно расходуется газ для перемешивания.

Недостатком аппарата является флотация мелкодисперсных частиц в верхней части, что существенно ухудшает массообмен

40 ционным трубам в кольцевой распределитель, разбрыэгивается над слоем суспензии, осаждает флотируемые частицы и

"гасит" образующуюся пену. Таким образом, предлагаемое техническое решение

45 обеспечивает оДнородность суспенэии, исключает расслаивание фаз, снижает пенообразование и в целом повышает эффективность работы аппарата. . На чертеже изображен газлифтный ап50 парат.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса 1, верхней крышки 2, днища 3 с . газораспределителем 4, выносных циркуляционных труб 5 и 6 с устройствами 7 и 8

55 подвода газа, кольцевого распределителя 9

° жидкости, соединенного с верхними концами циркуляционных труб 6, патрубков 10-17 для подвода и отвода фаэ. Устройства 7 подвода газа установлены соосно нижним входным патрубкам 15 и н= п : алены соплами к

30 и снижает эффекгивность работы аппарата в целом, Цель изобретения — повышение эффективности работы аппарата за счет исключения расслаивания фаз, равномерного перемешивания суспензии и предотвращения флотации мелкодисперсных частиц.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат включает цилиндрический корпус, крышку, днище с газораспределителем, выносные циркуляционные трубы, патрубки для подвода и отвода фаэ, расположенный в верхней части корпуса кольцевой распределитель жидкости, соединенный с верхними концами одной или нескольких циркуляционных труб, нижние концы которых могут быть снабжены фильтрующими элементами, другие циркуля ционные трубы, верхние концы .которых расположены ниже кольцевого распределителя жидкости, à устройства подвода газа встроены в эти трубы соосно нижним входным патрубкам и направлены соплами к вертикальной оси аппарата.

Преимущество предлагаемого аппарата заключается в том, что в циркуляционных трубах, соединенных с кольцевым распределителем жидкости, движение потока opraнизовано снизу вверх, а в циркуляционных трубах, верхние концы которых находятся под распределителем жидкости, движение потока осуществляется сверху вниз. Поэтому основное количество флотируемых мелкодисперсных частиц захватывается потоком из верхней частицы аппарата и поступает под слой суспензии, благодаря чему исключается расслаивание жидкости и твердых частиц, Одновременно часть потока поступает из нижней части по циркуляСоставитель О. Калякина

Техред М;Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор И: Касарда

Заказ 830 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 вертикальной оси аппарата, Верхние концы циркуляционных труб 5 установлены ниже кольцевого распределителя 9 и при работе находятся под слоем жидкости. Кольцевой распределитель 9 жидкости находится над уровнем жидкости. Нижние концы газлифтных труб 6 могут быть снабжены, фильтрующими элементами (не показаны).

Аппарат работает в периодическом режиме следующим образом.

Расчетное количество ионообменной смолы гидротранспортом загружают через штуцер 10 в аппарат. Через этот же штуцер доливают воду до заданного уровня таким образом, чтобы верх циркуляционных труб

5 находился под слоем жидкости. Затем через штуцер 11 в аппарат загружают заданное количество порошка хлорактивного вещества для модификации ионообменвой смолы. После загрузки реагентов подают воздух в циркуляционные трубы через устройства 7 и 8 подвода газа. По циркуляционным трубам 5 поток движется сверху вниз, захватывает плавающие на поверхности мелкодисперсные частицы хлорактивного порошка, увлекает под слой суспензии, где частицы частично растворяются и. взаимодействуют с ионообменной смолой. Одновременно часть потока по циркуляционным трубам 6 поступает в кольцевой распределитель 9,.сливается на поверхность суспензии, смачивает плавающие частицы хлорактивного вещества и одновременно "гасит" образующуюся пену, Рабочий газ, поступающий в циркуляционные трубы, выходит из аппарата через штуцер 17. Перемешивание суспензии производят до полного растворения и срабатывания хлорактивного порошка. После этого подачу газа прекращают, жидкость сливают через штуцер 14. В аппарат заливают воду, и модифицированную ионообменную смолу выгружают через штуцер 12 гидротранспортом для последующего использования;

Благодаря расположению верхних концов циркуляционных труб 5 в слое суспензии под кольцевым распределителем 9 и наличию устройств 7 подвода газа, встроен5 ных в эти трубы соосно входным штуцером

15 и направленных соплами к вертикальной оси аппарата, достигается устойчивое перемешивание суспензии, исключаются расслаивание фаз и флотация мелкодиспер10 сных частиц, улучшаются условия массообмена, повышается эффективность работы.

Циркуляция части потока через верхний кольцевой распределитель 9 уменьшает пенообразование, 15

Формула изобретения

1; Газлифтный аппарат для проведения массообменных и реакционных процессов, 20 включающий цилиндрический корпус, крышку, днище с газораспределителем, выносные циркуляционные трубы с устройствами подвода газа в виде трубок с соплами, патрубки для подвода и отвода фаз; о т л и25 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности работы аппарата за счет исключения расслаивания фаз, равномерного перемешивания суспензии и предотвращения флотации мелкодисперсных частиц, 30 корпус снабжен кольцевым распределителем жидкости, соединенным с верхними концами одной или нескольких циркуляционных труб и установленным над слоем жидкости, при этом верхние концы. других

35 циркуляционных труб расположены виже кольцевого распределителя жидкости, а устройства подвода газа встроены в эти трубы соосно с нижними входными патрубками и направлены соплами к вертикальной оси an40 парата.

2. Аппарат по п. t, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что нижние концы циркуляционных . труб, соединенных с кольцевым распределителем жидкости, снабжены фильтрующи45 ми элементами.