Тепломассообменный аппарат
. Союэ Советскик
Социапистическик
Реснубп#к
О П И С А Н И Е („)854412
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) Допол и и тел ьное к а вт. с вид- ву
3 (22) Заявлено 06.-11.79 (21) 2834998/23-26 (5 g ) Щ. Кл. с присоединением заявки .%
B 01Э 3/30 тввударстееюак квинтет
СССР ао «елаи изобретении и открытии (23) П риоритет
Опубликовано 15.08.81. Бюллетень М 30
Дата опубликования описания 15.08, 81 (53) УДК 66. .015.23.05 (088.8) В. К. Фомин, О. Н . Лебедев, Ю. И. Жур
Н. М, Чернецов и Н. М. Алашова
{72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ТЕПЛОМ АССООБМЕННЫЙ АППАРАТ
Изобретение относится к химической промышленнос1и а именно к устройствам дпя осущестйпениа процессов в системе жидкость - твердое тело, например дпя разложения плавикового шпата серной: кислотой.
Известен барабанный массообменный аппарат, содержаший наклонный вращающийся цилиндрический корпус с укрепленными внутри него копьцевыми перегороди P).
Недостатками данного аппарата является относительно низкая производитель» и ность из-за недостаточно хорошо ор ганизованного массо- и теплсобмена в ре-, зуттьтате небольшого времени пребывания частиц s аппветате.
Известен также тенпомассообменный аппарат дня осуществления процессов в системе жидкость - твердое тело, содержащий вращающийся барабан с внутренними копьдевыми перегородками с отношением высоты кольцевой перегородки к диаметру барабана 0,12 - 0,14 (2).
Недостатком этого аппарата является большая затрудненность выгрузки материала из аппарата, так как кольцевые перегородки задерживают 20 — 25 % реакдионной массы от объема аппарата.
Поэтому при проведении ремонтов апнарата реакционную массу выгружают вручную.
Бель изобретения — обеспечение возможности полной разгрузки аппарата от реакционной массы в процессе работы при прекр ащении подачи реагирующих веществ.
Поставленная цепь достигается тем, что в аппаратах, содержащих вращающий барабан с внутренними перегородками, перегородки выполнены в виде кольцевых секторов, установленных диамет рапьно противоположно друг другу с отношением площади кольцевого сектора к площади копьца 0,5 - 0,8, а расстояние между кольцевыми секторами определятют по формуле
Ъ g ñ з 8544 где (- расстояние между кольцевыми . секторами, м, ф1 — высота кольцево1-о сектора, м, — угол естественного откоса реакционной массы, град, коэффициент, определяемый экспериментально.
На фиг, 1 схематически изображен тепломассообменный аппарат, продольный разрез, на фиг. 2 — то же, попереч- 10 ный разрез, Аппарат содержит вращающийся барабан 1 и также кольцевые сектора (2).
Теплом ассообменный аппарат работает следующим образом, 15
Смесь плавикового шпата и серной кислоты поступает в переднюю часть апи парата, имеющего ..наклон 1 — 2 вращающегося со скоростью 1,0 об/мин и обогреваемого. снаружи топочными газами. Реакционная смесь, соприкасаясь с внутренней стенкой аппарата, перемешивается и нагревается. За счет установленных перегородок в виде кольцевых сектороа высОтой например 0f 3 м с соотноше- 25 нием площади . кольцевого сектора к площади кольца, равным 0,5 — 0,8, реакциОнная масса накапливается до высоты кольцевого сектора и пересылается как через верх так и между кольцевыми секторами. После прекращения подачи реагирующих веществ в аппарат; реакционная масса движется в сторону наклона аппарата, проходит между кольцевыми секторами и выгружается иэ аппарата специаль35. ным устройством. о
6= гс(, Тепломассообменный аппарат для осуществления процессов в системе жидкостьтвердое тело, содержащий вращающийся барабан с внутренними перегородками, отличающийся тем, что, с целью обеспечения воэможности полной разгрузки аппарата от реакционной массы, перегородки выполнены в виде кольцевых секторов, установленных диаметрально противоположно друг другу с отноше-нием площади кольцевого сектора к площади кольца 0,5 - 0,8, а расстояние между кольцевыми секторами определяют по формуле
45
Отношение площади кольцевого сектора к площади кольца, равное 0,5- 0,8, является оптимальным. При отношении ниже
0,5, например 0,45, два кольцевых сектора не перекрывают сечение аппарата, и поэтому реакционная масса не задерживается перегородкой. При отношении выше
0,8, например 0,85 возрастает время, необходимое для выгрузки реакщюнной массы, так как сечение аппарата перекрывается кольцевыми секторами, приближающимися по всей фигуре к
КОЛЬЦУ.
Барабанный массообменный аппарат диаметром 160 мм испытан в лабораторных условиях. Результаты испытаний предлагаемого аппарата на фторгипсе (реакционной отходящей массы разложения
55 плавикового шпата серной кислотой) позволяют опытным путем установить необходимое расстояние между кольцевыми сек12 4 торами, при котором эффект кольцевой перегородки сохраняется где- определено экспериментально и равно 0,8 — 0,9 . Угол естествен —, ного откоса фторгиспа после сернокислотного разложения плавикового шпата (с6 ) о колеблется в пределах 4С1-43 С ., равно 0,02 м, что соответствует отношению высоты кольцевой перегородки к диаметру барабана, равному О, 125.
Произведя вычисления, находим, что для лабораторного тепломассообменного аппарата расстояние между кольцевыми секторами составляет 0,021 — 0,019М.
Уменьшение расстояния между кольцевыми секторами ниже 0,019 м приводит к увеличению времени разгрузки аппарата, а увеличение расстояния более 0,021 м не обеспечивает работу кольцевой перего родки из-за свободного прохождения реакционной массы между кольцевыми сектора- ми+
Формул а изобретения где 6 — расстояние между кольцевыми секторами, м; 1 — высота кольцевого сектора, м, 0(- угол естественного откоса реакционной массы град.
"1(- коэффициент, определяемый экспериментально.
Источники информации, принятые во внимание при экспо тиэе
1. Авторское свидетельство CC(l
¹ 426680, кл. В 01F 9/00, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР № 636005, кл. В 01 Р 3/30, 1 9 78.
85441
Фиг,2
Составитель lI. Эпштейн
Редактор Н. Горват Техред А. Еа6инед Корректор Г. Решетник филиал ППП, Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 655 1/7 Тираж 706
ВНИИПИ Государственного по делам изобретений
113035,.Москва, -35, Подписйое комитета СССР и открытий
Раушская наб., д. 4/5