Прямоточный смеситель-отстойник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскн»»

Соцналнстнческнк

Республнк (»»»806057 (61.) Дополнитвльное к ает, сеид-ву— (22) Заявлено 14.04. 76 (21) 2345119/23-26 с присоединением заявим ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230281, Бюллетень № 7

Дата оп ублнковани я описания (51)М. Кл.з

В 01 0 11/04

Госудврстееииый комитет

СССР по лелем изобретеиий и открытий (53) УДК 66.061.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

H.H.Òîêà!>åâ, С.И.Барбот, В.Ф.Смирнов, »О.

h.Л.Левченко, P.Â.3óáðoâñêèé, N.È.Áå!»oáo и Д.>».Фролов

Коров,щ», до А.::.В.494i49

ЦА » ИТ11 О»»,", < р 1У 1» ц <з т, .

< т<<<1Ц(ц.(71) Заявитель

I! l"! кк > l t "-1Hblfi СМБСИТБЛ Ь-(>ТС »т>,"l Н»1y

Изобретение относи тс«к конструированию м<»ссооб,"tt>t»ttl lx <»|»»»ар<»тон х»»мичес кой Tc>xf»o! I<>» » » »t и, B <» <»»<»»»ч»»»»х многосекционных, горизонт.-»лъных смесителейотстойников для массообмена в системах жидкость-жидкость, и может быть использовано в .области извлечения экстракцией таких элементов, как цирконий, медь, никель, кобальт, редкие земли, где величина потерь экстрагента составляет 70-80Ъ в себестоимости передела.

Известен горизонтальный ящичный смеситель-отстойник для экстракции цветных и редких металлов из рудных растворов, выполненный в виде прямоугольной камеры, разделенной вертикальными перегородками на секции смесительной и отстойной зоны. Смесительные зоны снабжены быстроходными турбинными мешалками закрытого типа, работающими при окружной скорости 3-3,5 м/сек. его камеры снабжены заслонками, совершающими безвозвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости при помощи винта, соединенного с приводом. С целью изменения соотношения фаз всасывающий патрубок турби»»»»ых мешалок в»,»полне»»»»одв»»ж»»ьгл в вертик<»лы»о»» плоскости (1 1.

Все ступени. аппарата гидравлически зависимы, вследствие чего, К»1Д аппарата на различных систе»лах не превышает

80;;, потери органическои фазы составляют 0,3-0,5 л на 1 м обрабатывае3 мого раствора, удельная производительность аппарата составляет 5-8м/ч с 1 »л объема.

Цель изобретения — повышение производительности аппарата, а также расе»ирение области при»ленения аппаратов типа смеситель-отстойник.

Указанная цель иост»»гается тем, что, с целью увеличения производительности путем создания в зоне смешения параллельного тока фаэ, устройство для ввода тяжелой фазы ныполнено в виде емкости, снабженной штуцером ввода сжатого воздуха и вертикально расположенными каналами-гидрозатворами, устройство для передачи смеси фаэ из зоны. смешения в зону отстоя выполнено в виде щелевидного раструба, верхний торец которого расположен на уровне границы раздела фаз.

На фиг. 1 изобр>ж<.но устройство, общий вил, на фиг. 2 — разрез Л-A

806057 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез ББ на фиг.1.

Устройство состоит из корпуса 1, разделенного перегородками 2 на смесительные и отстойные зоны, которые снабжены патрубками 3 и 4 для ввода и вывода фаз, мешалок 5, закрепленных на консольном валу б, и вращающихся от привода 7., горизонтальных перегородок 8, делящих смесительную камеру 9 на н сколько последовательных отсеков, в каждом из которых производится контактирование фаз.

Последовательное соединение отсеков приближает характер движения фаэ к поршневому, уменьшает вертикальную рециркуляцию, препятствует выравнива- 15 нию концентраций и повышает как ско. рость массопередачи, так и КПД ступени.

Устройство имеет щелевидный раструб 10, предназначенный для передачи смеси фаз из камеры смещения в 20 отстойную зону, на границу раздела фаз, пневматическое приспособление

11 пульсационного типа, служащее для транспортировки тяжелой фазы в отстойную зону, канал 12 и перелив

13, йтуцер 14 и трубу 15.

Прямоточный смеситель-отстойник работает следующим образом.

Легкая фаза иэ секции в камеру смещения 9 следующей секции поступает самотеком. Транспортировку тяжелой 30 фазы осуществляют специальным пневматическим приспособлением пульсационного типа.

Тяжелая фаза через патрубок 3 по каналу 12, через перелив 13 поступает З5 в приемную камеру транспортирующего приспособления 11. После заполнения камеры до уровня, соответствующего удельным весам фаз и высотам их слоев в отстойных зонах, через шту- 40 цер 14 подводится сжатый воздух, выдавливающий тяжелую фазу через трубу

15 в смесительную зону 9. Подача воздуха с его стравливанием для определенного заполнения приемной камеры

11 тяжелой Фазой. ,В смесительной зоне 9 осуществля ется контактирование фаз. Движение смеси фаз по отсекам смесительной зоны и из смесительной зоны в отстой ную присходит как за счет разности удельных весов, так и эа счет небольшого нагнетающего действия мешалок 5.

Величина нагнетающего действия мешалок 5 зависит от расстояния их до перегородок 8. 55

Расстояние от мешалок до перегородок должно быть .подобрано экспериментально, так как изменение нагнетающего действия приводит к снижению уровня в смесительной зоне.. р

Тяжелая Фаза подается пневматическим приспособлением пульсацион« ного типа 11 на высоту, Равную 400500 мм, и поэтому для работы может быть использован воздух, подаваемый д вентилятором. Периодичность подачи воздуха достигается работой автома- тически действующего клапана или золотника. Соотношение объемов смесительных и отстойных эон изменено до

1/2 (обычно оно равна = W/3-1/51

Относительное увеличей е объема смесительной зоны увеличивает время контактирования фаэ, что в совокупности с эффектом, полученным от осуществления параллельного тока фаз позволяет уменьшить степень диспергирования фаз путем снижения окружной скорости мешалок с 3 до 1,5-2 м/сек.

Уменьшение дисперсности фаз позволяет уменьшить объем. отстойной зоны на величину„ большую, чем увеличение смесительной зоны 9, а уменьшение общего объема аппарата позволяет увеличить объем с 1 м полезного

3. объема в два раза.

Уровень раздела фаз в отстойных зонах 15 зависит от высоты расположения переливного порога 13. Можно понизить высоту.переливного порога на величину и одновременно компенсировать это понижение дополнительным давлением воздуха. Давление воздуха в приемной камере приспособления 11 в момент заполнения тогда должно равняться h 4 . Для регулированияуровня раздела фаэ в каждой отстойной зоне, достаточно изменить .величину остаточного давления воздуха после его стравливания из устройств 11.

Предлагаемое устройство отличается от известного вдвое большей производительностью, при этом на 15о оувеличивается КПД и в 10 раз сокращаются потери зкстрагента с водной фазой.

Формула изобретения

1.Прямоточный смеситель-отстойник с принудительной транспортировкой тяжелой фазы, включающий горизонтальный корпус ящичного типа, разделенный на зоны смешения и отстоя, перемешивающее устройство, устройство для ввода тяжелой н легкой фаэ, и устройство для передачи смеси фаз, отличающийся тем, что,с целью увеличения производительности путем создания.в зоне смешения. парал,лельного тока фаз, устройство для ввода тяжелой фазы выполнено в виде емкости, снабженной штуцером ввода сжатого воздуха и вертикально расположенными каналами-гидрозатворами.

2.Смеситель-отстойник по и. 1, отличающийся тем, что устройство для передачи смеси фаэ из зоны смешения в зону отстоя выполнено в виде щелевидного раструба, верхний торец которого расположен на уровне границы раздела фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1вАвторское свидетельство СССР

Р 135220, кл. С 22 В 3/00, 1961 (про,тотип).

806057 фиг. 1

А-Д .ЛФ- легиая рдзд т Ф вижепая гааза

8-б

ВНИИПИ Заказ 95/6

Тираж 717 Подписное

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