Противоточный сорбционный аппарат

 

О П И С А Н И Е (944636

ИЗЬВРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советски к

Социапистическик

Республик

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 16. 01 . 81 (21) 3240908/23-26 (51) М. Кл.

В 01 0 47/04 с присоединением заявки J4 (23) Приоритет

5Ьоудеретееииый комитет

СССР

Ilo Аелем изобретеиий и открытий (53) УДК663в631..8 (088,8) Опубликовано 23.07 ° 82. Бюллетень рв 27

Дата опубликования описания 23 07.82 (72) Авторы изобретения

4.А. Балабанов и В.Б. Пименов

ИАТЕттЯ О.

Всесоюзный ордена Трудового Красного и ещм, цщй р;„ исследовательский горно-металлургичесКий инсуиТуТ

": .«в1Ь ..« t i I « цветных металлов (71) Заявитель (54) ПРОТИВОТОЧНЫЙ СОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к оборудо-. ванию для проведения массообменных процессов между раствором и зернистым сорбентом и может быть использовано в производстве различных химических веществ или для их улавливания из промышленных стоков.

Известен противоточный сорбционный аппарат с зигзагообразно расположенными по высоте наклонными беспровальными решетками, снабжен-. ными перетоками, в которых раствор движется через решетки и сорбент снизу вверх, а сорбент за счет гравитационных сил перемещается по ре" шеткам и перетокам сверху вниз $1).

Недостаток этого аппарата заключается в его низкой производи" тельности.

Известен также противоточный сорбционный аппарат, включаощий кор" пус, внутри которого установлены зигзагообразно расположенные по вы" соте наклонные беспровальные решет-.

2 ки с размещенными над ними вертикальными перегородками, перетоки, разгрузочное и загрузочное устрой- ства $2j.

Недостатком этого аппарата является его низкая производительность, так как скорость фильтрации раство" ра через сорбент- в нем должны быть меньше скорости псевдоожижения, находящейся в пределах 1-5 м/ч, Цель изобретения - увеличение производительности аппарата за сче1 повышения скорости фильтрации, Поставленная цель достигается т"м, что противоточный сорбционный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены зигзагообразно расположенные по высоте наклонные беспровальные решетки с раэме ?II щенными над ними вертикальными перегородками, перетоки, загрузочное и разгрузочное устройства, он снабжен расположенными под беспровальными решетКами перегородками, разде",:

944636 4

З5

4о ,1 г

На уровне нижней решетки колонна снабжена разгрузочной трубой 11.

Вверху колонны со стороны верхней части решетки расположено загрузочное устройство l2 в виде фильтра.

Это устройство имеет дренаж 13, патрубок 14 для подсоединения разгрузочной трубы от аппарата предшествующей стадии сорбционной обработки, патрубок с краном 15 для подачи в загрувочное устройство в случае необходимости воды для предваритель" ной отмывки сорбента, патрубок с краном 16, расположенный ниже дренажа и предназначенный для отвода из загрузочного устройства поступаю- 5 щего вместе с сорбентом раствора и воды,и патрубок с краном 17,соединяющий загрузочное устройство с коляющими пространство между соседними решетками на подрешетную и надрешетную полости, при этом подрешетная полость нижележащей беспровальной решетки снабжена трудопроводом, соединяющим ее с надрешетной полостью вышележащей беспровальной решетки.

На чертеже изображен противоточный сорбционный аппарат, продольный разрез.

Противоточный сорбционный аппарат состоит иэ вертикального корпуса 1, внутри которого по.высоте зигзагообразно расположены наклонные беспровальные решетки 2 и перетоки 3 для перемещения сорбента с решетки на решетку.

Уклон решеток для беспрепятствен ного скольжения сорбента выбирается несколько больше угла естественного откоса сорбента в растворе. Для поддержания постоянства толщины слоя сорбента на решетках над ними на высоте, равной толщине слоя, установлены вертикальные перегородки 4, препятствующие свободному течению сорбента. Под решетками расположены перегородки 5, делящие пространство между соседними решетками на две полости: подрешетную 6 и наддешетную 7, при этом подрешетная полость каждой решетки трубопроводом 8 соединена с надрешетной полостью выше расположенной решетки.. В нижнюю надрешетную полость подведен патрубок с краном 9, из верхней подрешетной полости выведен патрубок с краном 10 °

1О

15 ю

25 зо лонной и предназначенный для пропуска сорбента из загрузочного устройства в колонну.

Предлагаемый сорбционный аппарат является аппратом полунепрерывного действия, в котором рабочие циклы сорбции чередуются с циклами по транспорту сорбента.

° Аппарат работает следующим образом.

При рабочем цикле краны 9 и 10 открыты, а краны 15-17 закрыты, и раствор через патрубок с краном 9 подается в нижнюю надрешетную полость 7, фильтруется через сорбент сверху вниз в нижнюю подрешетную полость 6 и по трубопроводу 8 поступает в надрешетную полость выше расположенной решетки, последовательно проходя все слои сорбента на решетках. Очищенный раствор через патрубок с краном 10 выводится из верхней подрешетной полости аппарата, Для предотвращения обратного двиния сорбента под действием более высокого давления раствора на ниже расположенных решетках перетоки 3 могут выполняться конусообразными, что создает сопротивление обратному перемещению сорбента, или снабжаться обратными клапанами.

Цикл транспорта сорбента осуществляется в три операции.

В первой операции краны 10, 15 и 17 закрыты, а краны 9 и 16 открыты, так что давлением раствора, поступающего в колонну, сорбент с нижней решетки частично выдавливается в загрузочное устройство последующего по технологической цепочке сорбционного аппарата, а из предыдущего по технологической цепоч" ке аппарата сорбент подается в загрузочное устройство l2 настоящего аппарата, При этом, в связи с постоянством давления по всей высоте аппарата при закрытом кране 10, сорбент беспрепятственно перетекает по решеткам, так что уровень сорбента на нижней решетке восстанавливается, а на верхней решетке понижается.

Поступающий с сорбентом раствор выводится из загрузочного устройства через дренаж 13 и патрубок с краном 16.

Во второй операции краны 9, 10 и !7 закрыты, а краны 15 и 16 откры944636 ты и через сорбент пропускается вода для предварительной отмывки.

Эта операция может не проводиться, когда возможна подача в колонну неотмытого сорбента.

В третьей операции краны 9, 10, 15 и 16 закрыты, а открыт только кран 17, через который сорбент из загрузочного устройства перетекает в колонну, чем восстанавливается высота слоя сорбента на верхней ререшке. Аппарат подготовлен к повторению рабочего цикла.

Таким образом, обеспечивается противоточное движение сорбента и раствора, при этом, по мере продвижения вниз, сорбент насыщается, а раствор по мере продвижения вверх очищается, Движение раствора через сорбент в направлении дренажа (беспровальной решетки ) позволяет во много раз увеличить скорость фильтрации раст вора через сорбент сверх скорости псевдоожижения и работать в режиме сорбционных фильтров, скорость фильтрации в которых достигает до

150 м/ч против 1-5 м/ч в аппаратах непрерывного действия с выходящим потоком раствора и гравитационным движением сорбента.

Экономический эффект от использования предлагаемого аппарата- соста-; вит 99,42 тыс. руб. формула изобретения

Противоточный сорбционный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены зигзагообразно расположенные по высоте наклонные беспровальные решетки с размещенными над ними вертикальными перегород" ками, перетоки, загрузочное и раз в грузочное устройства, о т л и ч а юшийся тем, .что, с целью увеличения производительности аппарата за счет повышения скорости фильтрации, аппарат снабжен расположенными

is под беспровальными решетками перего" родками, разделяющими пространство между соседними решетками на подрешетную и надрешетную полости, при этом подрешетная полость нижележаув щей беспровальной решетки снабжена трубопроводом, соединяющим ее с надрешетной полостью вышележащей беспровальной решетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии В 1 F Ю 1000553, 10 ° 03.67.

2 ° Авторское свидетельство .СССР

N 633588 кл; 8 01 D 15/04, (В 01 У 1/22), 26.11.78.

944636

27

Составитель 3. Александрова

- Редактор Л. Филлипова Техред М.Рейвес Корректор A- Дзятко

Ю

Заказ 5193/7 Тираж 583 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

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