CS196069B1

CS196069B1 - Hydrodynamic closure for raising the highly-consistent fluid from the colsed receptacle

Info

Publication number: CS196069B1
Application number: CS827377A
Authority: CS
Inventors: Ondrej Wein; Vaclav Sobolik; Kamil Wichterle; Jaromir Maly
Original assignee: Ondrej Wein; Vaclav Sobolik; Kamil Wichterle; Jaromir Maly
Priority date: 1977-12-12
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1980-02-29

Description

z uzavřené nádobyfrom a sealed container

Vynález se týká hydrodynamického uzávěru k vynášení vysocekonzistentní kapaliny z uzavřené nádoby.The invention relates to a hydrodynamic closure for discharging a highly consistent liquid from a sealed container.

Jedním z obtížně řešitelných technických problémů při kontinuálních chejnicko-technologických operací s vysocekonzistentními kapalinami /suspenze, roztoky, taveniny, emulse apod./ je udržování konstantní zádrže kapaliny v uzavřené míchané nádobě.One of the hard-to-solve technical problems in continuous chemical technology operations with highly consistent liquids (suspensions, solutions, melt, emulsions, etc.) is to maintain a constant liquid retention in a closed stirred vessel.

Běžné typy přepadů s hydrostatickým uzávěrem /sifon./ bud zcela selhávají, nebo jsou na kontinuální lince zdrojem trvalých potíží, zejména při kolísající konzistenci odtahovatiého materiálu nebo jeho tendenci k zatuhávání. Odtahování vysocekonzistentní kapaliny potrubím přes Čerpadlo naráží obvykle na potíže s kavitací v sací částí potrubí, se strháváním plynu a s nerovnoměrnou činností čerpadla. I pří dostatečně dimenzovaném průměru odtahového potrubí nebo jeho opatření vynášecím šnekem zůstává obtížným problémem regulace chodu čerpadla podle okamžité zádrže, nebot její indikace v případě vysocekonzistentnich kapalin nebývá příliš spolehlivá a navíc snadno dochází ke vzniku sopouchů, jimiž je odtahován plyn, zatímco zádrž kapaliny dále narůstá.Conventional types of overflows with hydrostatic closure (siphon) either fail completely or are a source of permanent problems on the continuous line, especially with fluctuating consistency of the material to be drawn or its tendency to set. Pulling highly consistent fluid through the pipe through the pump usually encounters problems with cavitation in the suction section of the pipe, with gas entrainment and uneven pump operation. Even if the suction pipe diameter is sufficiently dimensioned or provided with a discharge auger, it remains a difficult problem to regulate the pump according to the instantaneous stop because its indication is not very reliable in the case of highly consistent liquids and more easily generates ducts to withdraw the gas. .

Popsané nevýhody odstraňuje hydrodynamický uzávěr k vynášení vysocekonzistentní kapaliny z uzavřené nádoby protlačováním této kapaliny perforovaným dnem nebo perforovanou částí dna nádoby podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z rotující škrabky pevně nebo pružně přiléhající ke dnu nádoby a z perforované části dna míchané nádoby. Perforovaná část dna sestává z podélných žeber skloněných ve směru rotace škrabky, která pružně přiléhá ke dnu nádoby.The described drawbacks eliminate the hydrodynamic closure for delivering a highly consistent liquid from a sealed container by extruding the liquid through the perforated bottom or perforated portion of the bottom of the container of the invention, consisting of a rotating scraper firmly or resiliently adjacent to the bottom of the container. The perforated part of the bottom consists of longitudinal ribs inclined in the direction of rotation of the scraper, which resiliently abuts the bottom of the container.

Navrhované řešení spočívá ve využití míchadla, obvykle instalovaného v průtočné nádobě k dalším technologickým účelům, k protlačování vysocekonzistentní kapaliny perforovanou částí dna nebo stěny na vnější stěnu nádoby, odkud může kapalina např. již volně padat /bez styku se stěnami nádoby/ vlastní tíží k dalšímu zpracování.The proposed solution consists in using a stirrer, usually installed in a flow vessel for other technological purposes, to push a highly consistent liquid through the perforated part of the bottom or wall to the outer wall of the vessel from where the liquid can fall freely treatment.

Při vhodném dimenzování perforací lze navrhovaným uspořádáním dosáhnout dostatečně intenzivního odtoku a udržování neproměnné výšky hladiny v nádobě, přičemž vnější atmosféra a atmosféra v nádobě jsou odděleny vrstvou protlačované kapaliny, ulpělé v perforaci. Takto uspořádaný hydrodynamický uzávěr má při vhodném dimenzování a uspořádání perforace navíc í charakter proporcionálního regulátoru průtoku z nádoby, přičemž regulovaným parametrem je střední výška hladiny v zařízení.With suitable dimensioning of the perforations, the proposed arrangement can achieve a sufficiently intense effluent and maintain a constant level in the vessel, wherein the outer atmosphere and the atmosphere in the vessel are separated by a layer of extruded liquid adhered to the perforation. The hydrodynamic closure thus arranged has, in addition to the appropriate dimensioning and arrangement of the perforation, the character of a proportional flow regulator from the vessel, the controlled parameter being the mean level of the device.

Hydrodynamický uzávěr je schematicky znázorněn ria výkrese, kde představuje obr. 1 celkový schematický pohled na míchanou nádobu a hydrodynamický uzávěr a obr. 2 a 3 detaily hydrodynamického uzávěru.The hydrodynamic closure is schematically shown in the drawing, wherein Fig. 1 is an overall schematic view of a stirred vessel and a hydrodynamic closure, and Figs. 2 and 3 show details of the hydrodynamic closure.

Znázorněné zařízení sestává z rotující škrabky 7_, pevně nebo pružně .přiléhající ke dnu 5_ nádoby 1_ a z perforované části _2 dna míchané nádoby. Nádoba J_ je opatřena víkem 3_, otvory b_ a 1 1 pro vstup a výstup, odtahovou trubkou 10 připojenou k výstupnímu hrdlu _9 a j e vybavena míchadlem s lopatkami 6.The apparatus shown consists of a rotating scraper 7 fixedly or resiliently adjacent the bottom 5 of the container 7 and a perforated part 2 of the bottom of the stirred container. The vessel 1 is provided with a lid 3, openings b and 11 for inlet and outlet, a discharge tube 10 connected to the outlet neck 9 and is equipped with a stirrer with blades 6.

PříkladExample

Navrhované řešení bylo použito k vynášení heterogenní taveniny směsi anorganických solí, vznikající při čpavkování silně znečištěné kyseliny s vysokým obsahem kyseliny dusičné a hořečnatých a vápenatých solí v kontinuálním dispergačním reaktoru o prosazení cca 50 kg/h kyseliny. Tavenina vzniká při teplotách cca 110 °C a při teplotách pod 100 °C již zatuhává.The proposed solution was used to carry out a heterogeneous melt of a mixture of inorganic salts resulting from the ammonia acidification of a highly polluted acid with a high content of nitric acid and magnesium and calcium salts in a continuous dispersing reactor of about 50 kg / h acid. The melt forms at temperatures of about 110 ° C and at temperatures below 100 ° C it solidifies.

V reaktoru, obrázek 1, je instalováno rámové míchadlo, kterým je tavenina, samovolně se oddělující z plynokapalinové disperze, stírána ke dnu nádoby. Protože samotná reakce probíhá v heterogenní plynné fázi, je žádoucí věškerou taveninu okamžitě odvádět z reakčního prostoru.In the reactor, Figure 1, a frame mixer is installed, by which the melt, spontaneously separating from the gas-liquid dispersion, is wiped to the bottom of the vessel. Since the reaction itself takes place in a heterogeneous gas phase, it is desirable to remove all the melt immediately from the reaction space.

K tomu je nádoba opatřena výpustním otvorem na dně. V počátečním uspořádání byl výpustní otvor opatřen poměrně dlouhou trubkou, kterou měla tavenina vytékat a zajistit tak oddělení reakčního prostoru od okolní atmosféry. Protože však tavenina byla vysocekonzistentní, o viskozitě přes 10 Pa.s, a protože ve výtokové trubce navíc již docházelo k ochlazování taveniny, zarůstala tato trubka tuhnoucí taveninou.For this purpose, the container is provided with a drain opening at the bottom. In the initial configuration, the discharge orifice was provided with a relatively long tube through which the melt was to flow out to ensure separation of the reaction space from the surrounding atmosphere. However, since the melt was highly consistent, having a viscosity of over 10 Pa.s, and since the melt had already cooled in the discharge tube, this tube overgrown with the solidifying melt.

Při odstranění trubky sice tavenina odcházela bez potíží, ale výtokovým otvorem docházelo střídavě k výronu čpavku do okolí nebo přisávání vzduchu do reakčního prostoru. Opatření výtokového otvoru perforovanou clonkou a vhodná úprava spodku míchadla vedly k odstranění všech zmíněných potíží a k možnosti kontinuálního provozování dispergačního reaktoru po prakticky neomezenou dobu.While the melt was removed without difficulty in removing the tube, ammonia was discharged to the surroundings alternatively or air was sucked into the reaction space through the discharge opening. Providing an outlet aperture with a perforated orifice plate and adjusting the bottom of the stirrer appropriately led to the elimination of all these problems and the possibility of continuous operation of the dispersion reactor for virtually unlimited time.

V uváděném příkladě bylo technické řešení problému usnadněno i tím, že tavenina na vnější straně perforované části dna okamžitě zatuhávala v tenké vrstvičce o malé mechanické pevnosti, která však postačovala k prakticky dokonalému uzavření perforace v rozsahu tlakových diferencí mezi okolní atmosférou a atmosférou v nádobě nepřesahujících 5 kPa.In the present example, the technical solution to the problem was facilitated by the fact that the melt on the outside of the perforated bottom part immediately solidified in a thin layer of low mechanical strength, but sufficient to close the perforation practically perfectly within a pressure differential between ambient and vessel atmosphere not exceeding 5. kPa.

Použití vynálezu lze očekávat ve výrobě průmyslových hnojiv a při jiných technologiích, kde produktem nebo meziproduktem reakce nebo jiné interakce mezi alespoň dvěma fázemi je vysocekonzistentní kapalina.The use of the invention can be expected in the production of fertilizers and other technologies where the product or intermediate of the reaction or other interaction between at least two phases is a highly consistent liquid.

PŘEDMĚTSUBJECT

Claims

Hydrodynamic closure for discharging a highly consistent liquid from a closed container by extruding the liquid through a perforated bottom or perforated part of the bottom of the container, characterized in that it consists of a rotating scraper (7) firmly or resiliently adjacent to the bottom (5) of the container. stirred containers.

OF THE INVENTION

Hydrodynamic closure according to claim 1, characterized in that the perforated part of the bottom consists of longitudinal ribs (8) inclined in the direction of rotation of the scraper (7), which resiliently abuts the bottom of the container.

2 sheets of drawings

Severography. n. p & xod. 7. Moet