CS198120B2 - Device for concentrating the solution of the substance in the solvent - Google Patents

Description

(54 J Zařízení pro koncentrování roztoku látky v rozpouštědle

Vynález se - týká zařízení pro koncentrování roztoku látky v rozpouštědle tím, že se tento roztok v komoře uvádí do vzájemného styku s proudem, teplého plynu cirkulujícím ' v prostoru nad roztokem, přičemž teplý plyn je schopen se vypařovat a strhovat rozpouštědlo.

U zařízení tohoto druhu se styku mezi plynem a roztokem dosahuje zejména buď za pomoci přepážek zvětšujících vzájemný styčný povrch, nebo tím, že se vytvoří jedna nebo několik clon kapiček roztoku v dráze uvedeného- plynu.

Avšak bylo zjištěno, že taková zařízení jsou spojena se značnými ztrátami vsázky, a že vzájemný styk mezi roztokem a plynem je nedostatečný. Z toho vyplývá, že v takových přístrojích je prováděno koncentrování roztoku s nedostatečným výtěžkem, přesto, že se spotřebuje velké množství energie, což se projevuje zvětšenými náklady.

Vynález odstraňuje tyto nevýhody a jeho účelem je vytvořit zařízení, které umožňuje koncentrovat roztok na předem určený stupeň při maximálním výtěžku a při mírných provozních nákladech tak, aby zařízení mohlo pracovat bez zvláštního dohledu a s vysokou produktivitou.

Vynález záleží v tom, že zařízení pro koncentrování roztoku látky v rozpouštědle ob2 sáhuje otáčivá míchadla s lopatkami, jejichž část je umístěna nad roztokem, a dále . prostředky pro přizpůsobení dodávaného množství i teploty plynu konečnému stupni - koncentrace látky v roztoku, přičemž prostor upravený nad roztokem pro oběh - plynu má pravoúhelníkový průřez.

Výhodně jsou lopatky nakloněny vůči povrchu roztoku - v úhlu v rozmezí 90° -a 30°.

Podle jiného provedení jsou lopatky kolmé k povrchu roztoku.

Podle dalšího provedení vynálezu jsou míchadla na konci hřídele opatřena křidélky.

Vynález a jeho přednosti budou blíže vysvětleny v souvislosti s připojeným výkresem, znázorňujícím příklad provedení vynálezu.

Obr. 1 znázorňuje schematicky v částečném řezu pohled zpředu na jedno provedení koncentračního zařízení podle vynálezu.

Obr. 2 je rez podle čáry A—A v obr. 1.

Ve znázorněném příkladu provedení sestává koncentrační zařízení podle vynálezu v podstatě z kotlíku 1 ve tvaru žlabu, který má profil v podstatě v podobě U a je na horní části -uzavřen, jak je patrno na obr. 2.

Těleso 1 spočívá na rámu obsahujícím podpěry 2, jež mají rovněž odpovídající tvar U.

Těleso 1 je částečně do konstantní hladi198120 ny naplněno, například vodným roztokem 3 kyseliny fosforečné. Prostor 5 určený pro obíhání plynů nad povrchem roztoku 3 je v podstatě pravoúhlý. '

Teplý plyn se zavádí do tělesa 1 potrubím 4 po průchodu, ústrojím 20, které obsahuje jednak regulátor průtočného množství, jednak ohřívač· plynu, přičemž ústrojí 20 je přiřazeno přístroji 21 pro měření koncentrace roztoku 3.

Podle vynálezu se‘ koncentrování roztoku provádí tím, že se v prostoru 5 vytvoří síť proplétajících se střiků nebo stříkajících kapiček.

U znázorněného příkladu je to uskutečněno pomocí dvou mocných míchadel 0, která se otáčejí velkou rychlostí.

Tato míchadla 6 jsou upevněna na horní Části tělesa 1. Sestávají ze hřídele 7 poháněného motorem 8 a nesoucího lopatky 9, jež jsou zčásti umístěny nad roztokem 3.

Hřídel 7 je poháněn dostatečně velkou rychlostí, při které lopatky 9, které mohou být vůči povrchu roztoku 3 kolmé nebo šikmé, vyvolávají rozptylování tohoto roztoku v podobě kapiček nebo rozstřiků do vnitřku prostoru 5. Tyto střiky nebo paprsky jsou vrhány do všech směrů a v důsledku úpravy několika míchadel vytvářejí na dráze plynu pohyblivou propletenou . síť, což ve spojení s prakticky pravoúhelníkovým průřezem komory 1 zajišťuje znamenitý styk mezi plynem a roztokem. Tato míchadla mohou být ještě opatřena prostředky, například křidélky 10, jež umožňují promíchávání v hloubce koncentrovaného roztoku.

Na výstupu z komory 1 se plyn obsahující vodní páru zavádí do expansní komory 11. S výhodou prochází nejdříve polštářem 12, sestávajícím ze syntetických jemně propletených vláken vložených mezi dvě perforované desky, přičemž tento polštář je s výhodou přístupný zvenčí.

Do tohoto polštáře 12 je přiváděn roztok, který má být koncentrován, v protiproudu к plynu, pomocí ústrojí 17 v předem určeném množství.

Plyn obsahující vodní páru se pak vede к vypouštěcímu vedení 13. Do tohoto vedení je nasáván ventilátorem 14, například odstředivého typu, který je znázorněn jen schematicky. V důsledků veliké tečné rych- ⁷ i . . ⁴ i .

lošti křídel ventilátoru se kapičky roztaku, unášené v podobě bublinek plynem, vrhají i na vnitřní stěnu ventilátoru a shromažďují se na jeho spodní části, kde jsou odváděny směrem к tělesu 1 vhodným potrubím 15.

Roztok koncentrovaný: odpařováním a strhováním jeho vody odtéká z tělesa 1 výpustí 16, umístěnou na přední straně těleša 1, například к místu jeho lupotrfebenL 7

Podle žádaného výsledku je možné vybavit koncentrují cí zařízení několika tělesy 1, která jsou zařazena v séíii. ‘ /

Účinnost koncentračního zařízení podle vynálezu je dána tím, ^e se plyny uvádějí pomocí míchadel do velmi těsného a prudkého styku s roztokem ^rozptýleným těmito míchádly.

Do plynu, který je uváděn do oběhu na povrchu tohoto roztoku, se dostávájí tedy ve značně velkém množství kapičky, které mají naprosto odlišné směry a velkou rychlosti Pro ilustraci budiž uvedeno, že rychlost vzájemného narážení plynu a roztoku na sebe může být vyšší než 70 km/h, přičemž rychlost cirkulace plynu je přibližně 15 m/.s.

Toto intenzívní bombardování plynu kapičkami se zanedbatelnou ztrátou vsázky zajišťuje znamenitý výtěžek koncentračního děje při minimální spotřebě energie, přičemž není třeba zvláštního dohledu na zařízení podle vynálezu.

Koncentrace roztoku 3 kyseliny fosforečné je ovšem funkcí průtočného množství, popr. jejího dodávání a teploty plynu, přičemž tato koncentrace může být předem určena tím, že ústrojí 20 je přirazen přístroj 21 pro měření koncentrace kyseliny fosforečné v roztoku 3.

Je ovšem zřejmé, že zařízení podle vynálezu je provedeno z materiálu chemicky inertního vůči kyselině fosforečné.

Pro příklad lze uvést, že se ústrojím 17 vpouští roztok kyseliny fosforečné s koncentrací 25 až 35 hmot, procent P2O5 rychlostí 2080 kg za hodinu, zatímco se vzduch vhání v množství 20 000 m³/h při teplotě 500 °C potrubím 4. Z výpusti 16 se odvádí roztok kyseliny fosforečné s koncentrací 50 až 60 hmot. % P2O5, přičemž výtěžek tohoto postupu je řádově 99,5 %.

Vynález ovšem není omezen na popsaný a znázorněný příklad provedení.

Claims (4)

1. PŘED MET VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro koncentrování roztoku látky v rozpouštědle tím, že se tento roztok v komoře uvádí do vzájemného styku s proudem teplého plynu cirkulujícím v prostoru nad roztokem, přičemž teplý plyn je schopen se vypařovat a strhovat rozpouštědlo, vyznačující se tím, že obsahuje otáčivá míchadla (6) s lopatkami (9), jejichž část je umístěna nad roztokem (3], a dále prostředky (20, 21) pro přizpůsobení dodávaného množství i teploty plynu konečnému stupni koncentrace látky v roztoku, přičemž prostor (5) upravený nad roztokem (3) pro oběh plynu má pravoúhelníkový průřez.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že lopatky (9) jsou nakloněny vůči . povrchu roztoku (3) v úhlu v rozmezí 90° a 30°.
3. 3. Zařízení podle bodu . 1, vyznačující se tím, že lopatky (9) jsou kolmé k povrchu roztoku (3).
4. 4. Zařízení podle kteréhokoliv z bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že míchadla (6) jsou na konci hřídele (7) opatřena křidélky (10).