PL150462B1

PL150462B1 - Multistage counter-current scrubbing method and system

Info

Publication number: PL150462B1
Application number: PL1986263167A
Authority: PL
Original assignee: Amberger Kaolinwerke Gmbh; Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1986-01-10
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1990-05-31
Also published as: TR23582A; DE3687165D1; PH24878A; GR3006336T3; BG48454A3; EP0229356B1; EP0229356A2; DE3639958A1; SU1679972A3; MX168672B; BR8700098A; ES2034958T3; EP0229356A3; YU2887A; IL81220A; KR880005957A; PL263167A1; PT84076B; US4707274A; AR245019A1

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 150 462 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr--Int. Cl.⁵ B08B 3/04

Zgłoszono: 86 12 22 (P. 263167) (C2 Y FCLNIA 'fiu _?l , ___ , , , / ' _· Republika Federalna Niemiec

Zgłoszenie ogłoszono: 87 12 14

Opis patentowy opublikowano: 1990 10 31

Twórcy wynalazku: Anton Schoengen, Johann Heinrich Schroeder, Jórg Porschen, Friedrich Donhauser

Uprawniony z patentu: Amberger Kaolinwerke GmbH,

Hirschau (Republika Federalna Niemiec)

Dynamit Nobel Aktiengesellschaft,

Troisdorf (Republika Federalna Niemiec)

Urządzenie do płukania przeciwprądowego

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do płukania przeciwprądowego zawieszonych substancji stałych, zwłaszcza kryształów, za pomocą połączonych jeden za drugim hydrocyklonów lub grup szeregu hydrocyklonów, połączonych ze sobą równolegle (dalej w obu przypadkach będzie mowa dla uproszczenia jedynie o hydrocyklonach), a także odpowiednich pomp i zbiorczych studzienek odwadniających oraz przewodów, łączących wymienione części konstrukcyjne, przy czym ciecz płuczącą przenosi się w przeciwprądzie względem kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych, a zwieszone substancje stałe obrabia się przy podwyższonym ciśnieniu i w podwyższonej temperaturze. Tego rodzaju urządzenia są opisane w swej zasadniczej budowie i w oparciu o odpowiednie zasady matematyczne w „Verfahrenstechnik“ 8 (1974) nr 1, s. 28-31 oraz w „Aufbereitungstechnik R, 18(1977), s. 395-404. Wzmiankuje się o nich ponadto w opisie patentowym RFN nr 3 044 617, dotyczącym sposobu wytwarzania kwasu tereftalowego z dwumetylotereftalanu jako produktu pośredniego.

Urządzenie do płukania w przeciwprądzie jest również opisane w innej publikacji, dotyczącej tego samego sposobu, mianowicie w opisie patentowym RFN nr 2 916 197. Za pomocą takiego płukania w przeciwprądzie powinny być wypłukiwane rozpuszczone zanieczyszczenia. Te zanieczyszczenia podawanej zawiesiny leżą poniżej granicy rozdzielania w hydrocyklonie. Ciecz płucząca, służąca do ich wymywania, może być różnego rodzaju. Stosuje się na przykład do tego celu wodę odmineralizowaną. Jedna z istotnych zalet znanych i stosowanych wówczas hydrocyklonów polega na tym, że substancje stałe, znajdujące się w podawanej zawiesinie, sortuje się i doprowadza się stosowne produkty rozsortowania do górnego lub dolnego obiegu.

W szeregu zastosowań wymagana jest obróbka pod podwyższonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze, przy czym z przyczyn technologicznych należy utrzymywać określony zakres temperatur.

150 462

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia, w którym wymienione powyżej warunki są spełnione przy możliwie jak najniższym koszcie aparatury.

Wychodząc z podanych założeń istota wynalazku polega na tym, że grupy hydrocyklonów oraz zbiorcze studzienki odwadniające z wchodzącymi do nich pompami lub częściami pomp są umieszczone we wspólnym odpornym na ciśnienie i izolowanym cieplnie zbiorniku. Korzystnie wszystkie główne części lub odcinki przewodów, a przy tym zwłaszcza znaczna część przewodów łączących są wówczas również umieszczone w odpornym na ciśnienie i izolowanym cieplnie zbiorniku. Służy to przede wszystkim bezpieczeństwu osób, pracujących przy takim urządzeniu. Straty cieplne, powstające pomimo to przez wypromieniowanie ciepła, są bardzo małe.

Korzystnie główne części lub odcinki przewodów lub części pomp lub przewodów pomp są umieszczone poza odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiornikiem, przy czym jeżeli przewodzą one czynniki płukania przeciwprądowego utrzymywane wewnątrz określonego zakresu temperatur są izolowane cieplnie i/lub są nagrzewane za pomocą zewnętrznego układu nagrzewającego.

W przypadku obu wymienionych poprzednio przykładów wykonania dąży się do tego, aby utrzymywać w określonym zakresie temperatur tę temperaturę, jaka panuje przy częściach konstrukcyjnych, znajdujących się w zbiorniku. Wyeliminowane są oziębiające się elementy umieszczone na zewnątrz, z wyjątkiem niektórych nielicznych znajdujących się poza zbiornikiem przewodów rurowych, które można jednak odpowiednio zaizolować. Za pomocą wynalazku osiąga się nie tylko podane zalety funkcjonalne, lecz również powstaje bardzo zwarte pod względem aparaturowym i proste w budowie urządzenie złożone ze zbiornika i znajdujących się w nim części konstrukcyjnych, które zwłaszcza w korzystnym przykładzie wykonania, w którym wszystkie główne części lub odcinki przewodów są umieszczone we wspólnym, odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiorniku prezentuje się jako z zewnątrz zwarty, na przykład walcowy zbiornik z nielicznymi przewodami rurowymi. Ponieważ części konstrukcyjne, znajdujące się wewnątrz zbiornika, nie muszą być izolowane oraz są umieszczone wewnątrz zbiornika, pozostającego pod podwyższonym ciśnieniem, a zatem nie muszą być również uodpornione na ciśnienie, dlatego, dla urządzenia według wynalazku koszty wytwarzania są stosunkowo niewielkie.

Korzystnie grupa hydrocyklonów, należąca do danego stopnia, jest umieszczona w kopule, której pokrywa jest odłączalna i utrzymuje odpowiednią grupę hydrocyklonów, przy czym również kopuły są odporne na działanie ciśnienia i izolowane cieplnie.

Powyższe cechy umożliwiają łatwy dostęp w przypadku napraw lub wymian do hydrocyklonów dowolnej grupy, bowiem należy wówczas jedynie zdjąć pokrywę kopulastą i podnieść ją do góry wraz z zamocowanymi przy niej hydrocyklonami. Liczba mnoga w przypadku hydrocyklonów dotyczy jedynie uproszczenia wypowiedzi. Obejmuje to jednak także ten przypadek, gdy występuje w grupie tylko jeden hydrocyklon.

Korzystnie ścianki zbiornika i ewentualnie kopuł są nagrzewane z zewnątrz. Zapewnia to oprócz przewidzianej izolacji utrzymywanie stałej temperatury w zbiorniku. Jest to zalecane w szczególności wówczas, gdy zakres temperatur, jaki należy utrzymywać w zbiorniku, jest bardzo mały.

Korzystnie hydrocyklony lub grupy hydrocyklonów są zawieszone w kopułach za pośrednictwem rozciągliwych elementów, korzystnie mieszków falistych.

Dalsze korzystne rozwiązania urządzenia według wynalazku dotyczą cech mających na celu umieszczenie w całości rozmaitych doprowadzeń i odprowadzeń w zbiorniku, z drugiej zaś strony dających możliwość umieszczenia poza zbiornikiem części konstrukcyjnych, czułych na ciśnienie i/lub temperaturę, takich jak silniki pomp i mieszalników.

Korzystnie dolne wyprowadzenia i przewody przelewowe hydrocyklonów oraz ich odgałęzienia do zbiorczych studzienek odwdniających układu znajdują się całkowicie wewnątrz zbiornika lub kopuł.

W innym korzystnym rozwiązaniu co najmniej silniki pomp i częściowo przewody ciśnieniowe pomp znajdują się poza zbiornikiem, przy czym przewody ciśnieniowe pomp są połączone z doprowadzeniami grup hydrocyklonów, ustawionych kolejno w kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych.

150 462 3

Korzystnie każdej zbiorczej studzience odwadniającej przyporządkowany jest mieszalnik, którego silnik znajduje się poza zbiornikiem.

Ukształtowanie zbiornika i rozmieszczenie grup hydrocyklonów, pomp i zbiorczych studzienek odwadniających jest tak dobrane, iż stopnie urządzenia do płukania przeciwprądowego są umieszczone jeden za drugim w zbiorniku pomiędzy jego obydwoma obszarami końcowymi, a każda zbiorcza studzienka odwadniająca jest przyporządkowana bezpośrednio odpowiedniej pompie i grupie hydrocyklonów, mianowicie jest umieszczona pod nimi.

Korzystnie w wydłużonym zbiorniku w jednym obszarze krańcowym umieszczone jest doprowadzenie zawieszonych substancji stałych i odchodzący przewód przelewowy cieczy płuczącej, natomiast w drugim obszarze krańcowym - doprowadzenie cieczy płuczącej i odprowadzenie wypłukanej i zagęszczonej zawiesiny substancji stałych, przy czym pomiędzy tymi obszarami krańcowymi znajdują się połączone jeden za drugim stopnie urządzenia do płukania w przeciwprądzie.

Korzystnie w stopniach zbiornika umieszczone są obok siebie, tj. w płaszczyźnie, biegnącej w przybliżeniu poprzecznie do osi wzdłużnej zbiornika, po jednej grupa hydrocyklonów lub kopuły, zawierające tę grupę hydrocyklonów oraz po jednej pompie z mieszalnikiem, przy czym w dolnym obszarze każdego stopnia znajduje się zbiorcza studzienka odwadniająca, która jest oddzielona za pomocą ścianek poprzecznych od sąsiadujących z nią zbiorczych studzienek odwadniających.

Dolne wyprowadzenie hydrocyklonów każdego stopnia jest korzystnie połączone ze znajdującą się poniżej zbiorczą studzienką odwadniającą do bezpośredniego spływu cieczy w dół.

Korzystnie przewód przelewowy grupy hydrocyklonów każdego stopnia jest połączony z korytem, pochylnią itp., do bezpośredniego spływu cieczy w dół, które poprzez swoje nachylenie i usytuowanie prowadzą w kierunku przenoszenia cieczy płuczącej w naturalnym spadku do drugiej z kolei zbiorczej studzienki odwadniającej lub do zbiorczej studzienki odwadniającej wylotu cieczy płuczącej.

Korzystnie w odcinkach lub stopnich zbiornika, które znajdują się jeden za drugim w kierunku osi wzdłużnej zbiornika, pompy i grupy hydrocyklonów są umieszczone z obu stron pionowej podłużnej płaszczyzny środkowej zbiornika, przy czym w kierunku podłużnym zbiornika umieszczone są na przemian pompa i grupa hydrocyklonów albo mieszcząca ją kopuła oraz że każdorazowo przewód ciśnieniowy pompy jest połączony z doprowadzeniem grupy hydrocyklonów lub kopuły, sąsiedniej w kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych.

Cechy powyższe dotyczą korzystnych odprowadzeń obiegów dolnych grup hydrocyklonów oraz obiegów górnych grup w naturalnym spadku i z jednoczesnym skróceniem przewodów, a także układu części knstrukcyjnych w stopniach zbiornika, który możliwie jak najbardziej zmniejsza wymaganą długość przewodów ciśnieniowych, znajdujących się poza zbiornikiem.

Korzystnie układ zawiera ścianki działowe pomiędzy zbiorczymi studzienkami odwadniającymi o kolejno zmniejszającej się, w kierunku przenoszenia cieczy płuczącej, wysokości dla umożliwienia przepływu przelewowego od jednej zbiorczej studzienki odwadniającej do sąsiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej w kierunku przenoszenia cieczy. Umożliwia to uzyskanie tego, iż wysokość poziomu w zbiorczych studzienkach odwadniających ma dokładnie żądaną wartość, bez konieczności użycia do tego celu skomplikowanych urządzeń regulacyjnych, radioaktywnych urządzeń pomiarowych (promienników cezowych) itp. Eliminuje się także znane z innych przypadków zastosowania pływakowe układy regulacyjne, które mogłyby być łatwo zatykane wypłukiwanymi tu substancjami stałymi, zwłaszcza gdy chodzi o wykrystalizowujące się substancje stałe. Cechy te współdziałają szczególnie korzystnie z układem przepływu górnego.

Korzystnie w linii płukania w przeciwprądzie zastosowane jest urządzenie do sortowania w prądzie wstępującymi, przy czym jest ono umieszczone również we wspólnym, odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiorniku. Takie ukształtowanie jest korzystne do usuwania wszelkich powstających kryształów i/lub grubszych cząstek substancji stałej.

Korzystnie dolny obszar urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym jest umieszczony w kopule, przy czym pokrywa kopuły jest odłączalna oraz kopuła jest odporna na działanie ciśnienia i izolowana cieplnie.

150 462

Korzystnie urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym jest umieszczone na wlocie cieczy płuczącej, zaś doprowadzenie czystej cieczy płuczącej jest przyłączone do jego otworu przepływu wstępującego i tworzy prąd wstępujący urządzenia, a odprowadzanie dolne odpowiedniego, znajdującego się powyżej hydrocyklonu lub grupy hydrocyklonów jest doprowadzone do doprowadzenia urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym, przy czym ciecz z przelewu urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym przepływa do odpowiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej i stamtąd jest dalej prowadzona oraz odprowadzenie dolne urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym jest zamknięte. W tym przypadku układ ma zastosowanie przy wytwarzaniu kwasu tereftalowego dla zmniejszania kryształów tego kwasu.

Korzystnie, urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym jest umieszczone w zbiorniku na wyjściu zanieczyszczonej cieczy płuczącej, tak że jego prąd wstępujący jest utworzony przez doprowadzaną oddzielnie ciecz płuczącą, a odprowadzenie dolne znajdujące się powyżej hydrocyklonu lub grupy hydrocyklonów jest połączone doprowadzeniem urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym, a przelew tego urządzenia znajdującego się powyżej odpowieniej zbiorczej studzienki odwadniającej jest z nią połączony dla przepływu cieczy, zaś odprowadzenie dolne urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym jest otwarte, w celu odprowadzenia oddzielonych kryształów lub cząstek substancji stałej. Takie korzystne ukształtowanie ma zastosowanie przy obróbce roztworów nasyconych z wykrystalizowującymi się zmieszanymi substancjami stałymi lub w celu obróbki bardzo drobnego węgla, zawierającego popiół. W tym wypadku następuje usuwanie grubszych kryształów lub cząstek substancji stałych z zawiesiny.

Ponadto specjalnie opracowano urządzenie do płukania w przeciwprądzie zawieszonych substancji stałych, w odniesieniu do nasyconych roztworów, aby w przypadku stosowania ciśnień, przekraczających ciśnienie pary cieczy płuczącej w temperaturze roboczej, zapobiegać w sposób niezawodny dalszej krystalizacji substancji stałych, rozpuszczonych w zawiesinie.

Z punktu widzenia obróbki roztworów nasyconych okazało się szczególnie korzystne, jeśli zawierają one zawieszone cząstki (kryształy) substancji stałej. Podczas obróbki takich roztworów decydujące znaczenie ma zapobieganie niepożądanemu wykrystalizowywaniu się dodatkowych cząstek substancji stałej. To dodatkowe wykrystalizowywanie się mogłoby z jednej strony powodować, że zatykałyby się przewody rurowe, ścianki zbiornika, króćce itp., z drugiej zaś strony wywoływać niedopuszczalne wykrystalizowywanie się zanieczyszczeń, które np. w przypadku oczyszczania kwasu tereftalowego są zawarte w rozpuszczalniku i jako takie muszą być usuwane za pomocą procesu płukania. W celu wyeliminowania tych wad, należy podczas płukania w przeciwprądzie nie dopuszczać w żadnym razie do spadku ciśnienia pary poniżej poziomu, odpowiadającego temperaturze roboczej rozpuszczalnika. Taki spadek mógłby być uwarunkowany jedynie np. przez działanie zasysające pompę. Powodowałby on odpowiednie odparowanie rozpuszczalnika ze skutkiem w postaci wymienionego wykrystalizowywania się. W wynalazku zapobiega się jednak temu w ten sposób, że zbiorcza studzienka odwadniająca, z której zasysa się, znajduje się wewnątrz zbiornika, pozostającego pod ciśnieniem.

Podobne niebezpieczeństwo istnieje także wówczas, gdy dochodzi do niedopuszczalnego obniżenia temperatury roboczej płukania w przeciwprądzie. Temperatura robocza płukania w przeciwprądzie jest uwarunkowana w przypadku np. opisanego poniżej wytwarzania kwasu tereftalowego według opisu patentowego RFN nr 3 044 617 przez rozpuszczalność i skłonność do współkrystalizacji zanieczyszczeń, zawartych w rozpuszczalniku (ługu macierzystym). Takie zanieczyszczenia wykazują skłonność do krystalizacji na czystych kryształach tereftalanu. Temperaturę roboczą ustala się tak, aby z jednej strony kwas tereftalowy ulegał możliwie pełnej krystalizacji, z drugiej zaś strony aby zanieczyszczenia ulegały możliwie całkowitemu rozpuszczeniu. Obniżenie temepratury spowodowałoby w tym przypadku z konieczności to, iż również tu wykrystalizowałyby się kryształy w niepożądany sposób z wymienionymi poprzednio konsekwencjami, a ponadto zaistniałoby podane powyżej niebezpieczeństwo zatykania się.

Płukanie w przeciwprądzie według wynalazku umożliwia przy stosunkowo małym koszcie aparatury, przy tych stosunkowo ekstremalnych wymaganiach, dotyczących ciśnienia i temepratury, otrzymywanie jeszcze dobrych wyników, tj. „wypłukanego produktu z minimalną zawartością zanieczyszczeń. Osiąga się to w ten sposób, że układ ten pozwala bez trudności pracować przy

150 462 ciśnieniu, leżącym powyżej wymienionego ciśnienia pary rozpuszczalnika w temperaturze roboczej, tak iż niebezpieczeństwo niedopuszczalnego odparowania można jednoznacznie wykluczyć.

Odnośnie substancji stałych chodzi przy tym o kwas tereftalowy, odnośnie rozpuszczalnika (ługu macierzystego) - o wodę, odnośnie zanieczyszczeń - o jednometylotereftalen i izomery kwasu tereftalowego oraz odnośnie cieczy płuczącej - o odmineralizowaną wodę. Zamiast od dwumetylotereftalanu jako produktu pośredniego można wychodzić również od surowego kwasu tereftalowego jako produktu pośredniego. Wtedy w przypadku substancji stałej chodzi również o kwas tereftalowy, w przypadku rozpuszczalników - ponownie o wodę, kwas octowy lub ich mieszaniny, w przypadku zanieczyszczeń 4-karboksybenzaldehyd i izomery kwasu tereftalowego, a także wszelkie inne zanieczyszczenia, powstające podczas utleniania i/lub uwodorniania. W obu zalecanych przypadkach należy utrzymywać na stałym poziomie zakres temperatur, mniejszy od ±1°C. Należy bezwarunkowo zapobiegać krystalizacjom.

Uwodornianie węgla zachodzi przy wysokich ciśnieniach i w wysokich temperaturach, tak iż także tu rozwiązanie wymienionego na wstępie problemu jest istotne dla sukcesu płukania w przeciwprądzie.

Mogą zdarzyć się przypadki, że kryształy, zwłaszcza kryształy kwasu tereftalowego lub substancje stałe zawierające bardzo drobny węgiel mają w takim układzie do płukania w przeciwprądzie niedopuszczalną, a przynajmniej niepożądaną wielkość. W związku z tym powstaje dalszy problem zapobiegania temu w układzie do płukania w przeciwprądzie.

Urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym są wprawdzie jako takie znane, np. przy rozdzielaniu piasków według wielkości ziaren, jednak w przypadku ich zastosowania w układzie do płukania przeciwprądowego według wynalazku mają tą zaletę, że za pomocą nich można usuwać powstające ewentualnie grubsze kryształy lub cząstki substancji stałych. Ponadto dalej korzystne jest umieszczenie urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym we wspólnym odpornym na ciśnienie i izolowanym cieplnie zbiorniku, tak iż w odniesieniu do tego urządzenia spełnione są warunki, wymienione na wstępie odnośnie hydrocyklonów itp.

Korzystnie stopień, położony na końcu zbiornika w kierunku przepływu cieczy płuczącej, składa się z dwóch komór lub zbiorczych studzienek odwadniających, przy czym każda z tych zbiorczych studzienek odwadniających połączona jest z oddzielnym odprowadzeniem dolnym zanieczyszczonej cieczy płuczącej, zaś przewody przelewowe stopni hydrocyklonów są doprowadzone odpowiednio do przynależnej im zbiorczej studzienki odwadniającej.

Urządzenie według wynalazku można zastosować do obróbki roztworów nasyconych z wykrystalizowującymi się zawieszonymi substancjami stałymi, w celu zapobieżenia krystalizacji lub do wytwarzania czystego kwasu tereftalowego.

Urządzenie korzystnie stosuje się w sposobie wytwarzania czystego kwasu tereftalowego z dwumetylotereftalanu jako produktu pośredniego lub w sposobie wytwarzania czystego kwasu tereftalowego z surowego kwasu tereftalowego jako produktu pośredniego.

Urządzenie można zastosować do obróbki zawiesiny węglowodorowej, zawierającej bardzo drobny węgiel z zawartością popiołu, o ziarnistości mniejszej od 1 mm, przy czym jako ciecz płucząca stosowana jest woda, a ciecz przelewową stanowi żądany produkt w postaci uwodornianej frakcji bardzo drobnego węgla, zawieszonej w cieczy, zawierającej węglowodór.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematyczny obraz przebiegu płukania w przeciwprądzie, fig. 2 - urządzenie według wynalazku z uwidocznionymi częściami konstrukcyjnymi, również schematycznie, w widoku z boku, fig. 3 - urządzenie z fig. 2 w widoku z góry, fig. 4 - urządzenie według wynalazku w przekroju wzdłuż osi A-A na fig. 2, fig. 5 - ściankę zbiornika w wykroju, w powiększonej skali, fig. 6 - schemat ideowy potokowy, analogiczny do ujęcia według fig. 1 i 2, lecz z opuszczeniem uwidocznionych już procesów potokowych lub połączeń, jednak z urządzeniem do sortowania w prądzie wstępującym, stosowanym na początku doprowadzenia cieczy płuczącej, fig. 7 - to samo w przekroju wzdłuż osi VII-VII na fig. 6, fig. 8 - potokowy schemat ideowy, analogiczny do schematu według fig. 6 - lecz z umieszczeniem urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym w innym miejscu zbiornika, a fig. 9 - ujęcie schematyczne procesu potokowego w układzie według fig. 6, z odmiennym wyprowadzeniem zanieczyszczonej cieczy płuczącej. Ten potokowy schemat ideowy ma zastosowanie również do wyprowadzania przykładu według fig. 8, lecz z zastrzeżeniem, że urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym jest stosowane w miejscu według fig. 8.

150 462

Na podstawie fig. 1 objaśniono kierunki przenoszenia przebiegów potokowych lub strumieniowych itp. w układzie do płukania w przeciwprądzie. Zanieczyszczoną zawiesinę doprowadza się przewodem 1, przy czym można doprowadzenie regulować za pomocą zaworu 2 w zależności od poziomu 3 cieczy zbiorczej studzienki odwadniającej 4 (stopień wstępny), za pomocą uwidocznionego tylko schematycznie urządzenia 5, które na przykład za pomocą promieni radioaktywnych mierzy wysokość poziomu 3. Oprócz zanieczyszczonej zawiesiny do zbiorczej studzienki odwadniającej 4 kieruje się jeszcze przewód przelewowy 7a z następnej zbiorczej studzienki odwadniającej 4a. Zawartość zbiorczej studzienki odwadniającej 4 doprowadza się za pomocą pompy 11 i przewodu 30 do wlotu 12a grupy 9a hydrocyklonów, umieszczonej z tyłu w kierunku oznaczonym strzałką Fi przenoszenia zawiesiny. Jej wylot dolny 13a dochodzi do odpowiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej 4a z mieszalnikiem 6a. Do tej zbiorczej studzienki odwadniającej 4a prowadzi w kierunku oznaczonym strzałką F2 przenoszenia cieczy płuczącej przewód przelewowy 7b następnej w kierunku strzałki Fi przenoszenia zbiorczej studzienki odwadniającej 4b oraz przewód przelewowy 8c dalszej w kierunku strzałki Fi przenoszenia grupy 9c hydrocyklonów. Powtarza się to odpowiednio przez poszczególne stopnie układu do płukania w przeciwprądzie, złożone z grup hydrocyklonów oraz zbiorczych studzienek odwadniających z pompami i mieszalnikami, przy czym stopniowo zwiesinę zagęszcza się coraz bardziej, a jednocześnie coraz bardziej oczyszcza, aż wreszcie wypływa ona w punkcie 14 ze zbiorczej studzienki odwadniającej 4f ostatniego stopnia.

Ciecz płuczącą doprowadza się w punkcie 15 w kierunku strzałki F2 przepływu, po czym przepływa ona przez przewody przelewowe 7a, 7b, 7c, 7d i 7e. W punkcie 16 można doprowadzać filtrat. Ponadto płyną w swobodnym spadku ciecze przelewowe do zbiorczych studzienek odwadniających 4f, 4e, 4d, 4c, 4b, 4a. Zgodnie z oznaczeniami 7f, 7e, 7d, 7c, 7b, 7a w kierunku F2 przenoszenia. Podobnie jak omówione powyżej części konstrukcyjne również odprowadzenia grup 9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f, układ zawiera hydrocyklony z wyprowadzeniami 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13b, 13a i ich przewody przelewowe 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f. Przepływają w nich ciecze do położonych każdorazowo pod nimi zbiorczych studzienek odwadniających 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f. W studzienkach tych następuje zmieszanie zagęszczonej cieczy z cyklonów i doprowadzonej tam cieczy przelewowej.

Położony na fig. 1 z lewej strony obszar krańcowy zawiera nie tylko wymienione na wstępie doprowadzenia 1 zawiesiny, lecz również odprowadzenie 17 zanieczyszczonej cieczy płuczącej ze zbiorczej studzienki odwadniającej 40, do której uchodzą przewody przelewowe 8a i 8b obu stopni hydrocyklonowych, położonych najbliżej w kierunku strzałki Fi przenoszenia. Drugi, położony na fig. 1 po prawej stronie obszar krańcowy zawiera odprowadzenie 14 oczyszczonej i zagęszczonej zawiesiny oraz wymienione powyżej doprowadzenia 15,16. Zbiornik 18 otaczający elementy do płukania w przeciwprądzie jest odporny na działanie ciśnienia i izolowany cieplnie.

Podczas eksploatacji układu według wynalazku mogą występować na przykład ciśnienia rzędu 75 barów oraz temperatury rzędu 300°C. Wartości te są jednak podane jedynie tytułem przykładu i wynalazek nie ogranicza się do nich. Każda grupa hydrocyklonów jest umieszczona w przykładzie wykonania w kopule, która składa się z dolnej części 19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f, połączonej trwale ze zbiornikiem 18 oraz z górnej części, stanowiącej pokrywę 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f, połączonej z dolną częścią rozłącznie, korzystnie za pomocą kołnierzy. Po rozłączeniu połączenia kołnierzowego i po odłączeniu doprowadzenia 12 można podnieść do góry każdorazowo pokrywę 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f kopuły z zawieszonymi w niej hydrocyklonami, w celu ich wymiany lub naprawy, a następnie ponownie nasadzić na odpowiednią dolną część 19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f kopuły i połączyć z nią trwale.

Figura 5 przedstawia w powiększonej skali wykrój ścianki zbiornika i kopuły, złożonej z wewnętrznej warstwy ochronnej 21, na przykład ze stali szlachetnej o symbolu 1.4571 według DIN lub z tytanu albo z innego materiału, odpornego na korozję. Stal o symbolu 1.4571 DIN jest stalą austeniczną o zawartości: 1,0% Si, 2,0% Mn, 0,45% P, 0,030%S, 16,50-18,50% Cr, 2,00-2,50% Mo, 11,00-14,00% Ni oraz posiada nie więcej niż 0,08% C. W przypadku zawartości węgla, mniejszej od 0,03% stal taka jest stabilizowana, w przeciwnym przypadku musi nastąpić stabilizacja na przykład za pomocą tytanu. W zasadzie można stosować także stale chromowo-niklowe typu X 10 Cr Ni 18 ze strukturą austenityczną.

150 462

Ί

Inne podobne i równoważone pod względem zabezpieczenia antykorozyjnego stale są znane pod oznaczeniem USA 317 L. Powyższe dane są przytoczone jedynie tytułem przykładu i wynalazek nie ogranicza się do nich. Do tej wewnętrznej warstwy ochronnej 21 przylega stalowy płaszcz nośny 22. Za nim znajduje się w kierunku do zewnątrz szczelina powietrzna 23, w której umieszczone są przytrzymywane za pomocą łączników 24 elementy grzejne 25, przykładowo rury, przez które przepływa para. Na zewnątrz znajduje się zewnętrzna warstwa izolacyjna 26. Elementy grzejne i izolacja są zestrojone ze sobą.

Z figury 2, a także z figury 4, narysowanej w większej skali niż fig. 2, wynika, że wyprowadzenia 13a, 13b, 13c, 13d, 13e i 13f oraz przewody przelewowe 8a, 8b, 8c, 8d, 8e i 8f grup hydrocyklonów oraz ich odprowadzenia studzienek odwadniających 4,4a, 4b, 4c, 4d, 4e i 4f znajdują się całkowicie wewnątrz zbiornika 18 lub kopuł 19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f z pokrywami 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f. Ciecze w wyprowadzeniach 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f przepływają przy tym bezpośrednio do znajdujących się pod nimi zbiorczych studzienek odwadniających 4a, 4b, 4d, 4c, 4f. Ciecze w przewodach przelewowych grup hydrocyklonów przepływają do położonych poniżej koryt, pochylni 27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f itp., które odpowiadają przewodem 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f na fig.

1. Te koryta - pochylnie są nachylone swym spadkiem w kierunku strzałki F2 przenoszenia i tak ustawione, że prowadzą ciecz przelewową z grup hydrocyklonów w kierunku przenoszenia cieczy płuczącej przy naturalnym spadku bądź za pomocą koryt, pochylni 27b, 27c, 27d, 27c, 27f do drugiej z kolei zbiorczej studzienki odwadniającej, bądź też w przypadku koryta, pochylni 27a do zbiorczej studzienki odwadniającej 40 obszaru położonego na fig. 2 po lewej stronie. Poszczególne zbiorcze studzienki odwadniającej 4,4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f są oddzielone od siebie za pomocą ścianek działowych 28f, 28c, 28d, 28c, 28b, 28a, przy czym ścianki te są w kierunku strzałki F2 coraz niższe lecz w niewielkim stopniu.

Dąży się do tego, aby dopływ 15 całej ilości cieczy płuczącej do każdej ze zbiorczych studzienek odwadniających i każdorazowa moc pompy były tak zestrojone ze sobą, by stale dopływ ten był większy, niż dopływ, wywołany za pomocą pompy, bowiem wtedy zbiorcze studzienki odwadniającej są stale napełnione do krawędzi ścianki działowej 28, leżącej w kierunku strzałki F2 przenoszenia cieczy płuczącej, czyli wysokość poziomu górnego studzienek jest zawsze wyregulowana na stałą wartość. Ciecz przelewowa przepływa za pośrednictwem przewodów 7f, 7e, 7d, 7c, 7b, 7a w kierunku strzałki F2 przenoszenia od jednej zbiorczej studzienki odwadniającej do następnej. Pływakowe układy regulacyjne lub inne podobne środki nie są potrzebne. Ścianka działowa 28c pomiędzy zbiorczymi studzienkami odwadniającymi 4b i 4c jest wyższą, dla zabezpieczenia przed wstępowaniem w tym miejscu przelewu. Z wymienionych poprzednio przyczyn zapobiega się biegowi jałowemu pomp. Silniki napędowe 11, pomp lla, llb, lic, lid, Ile oraz silniki napędowe 29, 29a, 29b, 29c, 29d, 29e, 29f mieszalników znajdują się korzystnie poza zbiornikiem, aby nie pozostawały one pod działaniem panującego wewnątrz zbiornika wysokiego ciśnienia i występującej tam wysokiej temperatury. Jako pompy mogą być używane pompy głębinowe, a tym samym mogą być umieszczone całkowicie wewnątrz zbiornika 18. Również możliwe jest umieszczenie części pomp na zewnętrznej stronie zbiornika i nagrzewania ich tam, przy czym pozostałe części każdej pompy wchodzą wówczas do zbiornika (do odpowiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej).

Figury 2 i 3 uwidaczniają dalej, że przewody ciśnieniowe 30,30a, 30b, 30c, 30d, 30e pomp są połączone z doprowadzeniami grupy hydrocyklonów, następnej w kierunku strzałki Fi przenoszenia zawieszonych substancji stałych.

Należy tu podkreślić, że do jednej grupy hydrocyklonów należy bądź tylko jeden pojedynczy hydrocyklon, bądź też szereg połączonych ze sobą równolegle hydrocyklonów. Przewody ciśnieniowe pomp są izolowane cieplnie. Chociaż przewody można umieścić poza zbiornikiem i nagrzewać przykładowo z obcego źródła, w celu uniknięcia krystalizacji (na rysunku nie uwidocznione), to jednak zalecana postać wykonania wynalazku przewiduje nadawanie odcinkom przewodów, leżących poza zbiornikiem, możliwie małej długości, tak iż częścią swej długości znajdują się one wewnątrz zbiornika. Ponadto można przyjąć następujący schemat z obu stron płaszczyzny pionowej 31, biegnącej w kierunku podłużnym zbiornika 1, umieszczone są jedna za drugą na przemian pompa i grupa hydrocyklonów. W każdym ze stopni leżą zatem w przybliżeniu prostopadle do

150 462 kierunku podłużnej, środkowej płaszczyzny pionowej 31, obok siebie, pompa i grupa hydrocyklonów, przy czym na fig. 3 po lewej stronie grupy hydrocyklonów stopnia a znajduje się pompa, a po prawej stronie pompy stopnia e jeszcze przy stopniu f grupa hydrocyklonów. Przy takim układzie przestrzennym otrzymuje się możliwie najmniejszą wymaganą długość przewodów ciśnieniowych 30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e pomp. W dolnych obszarach tych stopni znajdują się wymienione już zbiorcze studzienki odwadniające. Pompy zaś posiadają wały 10.

Możliwości zastosowania wynalazku omówiono już na wstępie. Dalszą możliwość zastosowania wynalazku, w której nie przewiduje się nasyconego roztworu z wykrystalizowującymi się zawieszonymi substancjami stałymi, przedstawiono poniżej.

Zawiesinę węglowodorową, zawierającą bardzo drobny węgiel z zawartością popiołu, o ziarnistości, mniejszej od 1 mm, rozdziela się według opisanej już metody pod wysokim ciśnieniem (na przykład 60 barów) i w wysokiej temperaturze (na przykład 200°C) z możliwie małą ilością wody w przeciwprądzie. Rozdzielenie następuje przy tym na bogatszą w popiół i mającą również większy ciężar właściwy oraz grubszą, zawierającą wodę frakcję (wyprowadzenie dolne) z jednej strony oraz na nadającą się do dalszego uwodorniania frakcję bardzo drobnego węgla (przelew) z drugiej strony, która to frakcja jest zawieszona w cieczy, zawierającej węglowodór. W tym przypadku zastosowana ciecz przelewowa stanowi pożądany produkt, natomiast substancja odprowadzana dołem, mianowicie bogaty w popiół produkt węglowy z pewną ilością wody stanowi odpad. Przykład ten obrazuje płukanie w przeciwprądzie niekrystalicznych substancji stałych i wykazuje, że urządzenie według wynalazku można również tak stosować, iż przelewy prowadzą do żądanego produktu finalnego, natomiast wyprowadzenia dolne - do odpadu.

Schematycznie przykład wykonania według fig. 6 przedstawia - z opuszczeniem wymienionych już szczegółów - urządzenie 32 do sortowania w prądzie wstępującym, które tak jest zastosowane w linii płukania w przeciwprądzie i umieszczone w zbiorczej studzience odwadniającej 4e oraz pod grupą 9e hydrocyklonów, iż dopływ 15 świeżej cieczy płuczącej jest jednocześnie dopływem wody w prądzie wstępującym tego urządzenia sortującego.

Jak to uwidocznia fig. 7, wymienione urządzenie sortujące jest umieszczone w zasadzie wewnątrz zbiornika 18. Dla przypadku, gdy wystaje ono jeszcze ze zbiornika 18, przewidziana jest odporna na ciśnienie i izolowana cieplnie kopuła składająca się z części 34 i króćca 33, przy czym odłączana część 34 kopuły umożliwia wprowadzenie urządzenia sortującego do zbiornika 18 poprzez króciec 33 lub wyjmowanie go ponownie z niego. Ciecz płucząca 15 przepływa przez płytę dyszową 35 i pada na zagęszczoną zawiesinę z dolnych wyprowadzeń 13e grupy 9 hydrocyklonów. Ta zagęszczona zawiesina wypływa wzdłuż strzałek 36 z dolnego końca króćcowej rury 37, prowadzącej strumień z dolnego wyprowadzenia 13e i jest porywana do góry przez ciecz wstępującą 38 oraz jest prowadzona poprzez złoże 39 urządzenia do sortowania w postaci przestrzeni pierścieniowej, znajdującej się pomiędzy ścianką zewnętrzną 40 urządzenia do sortowania a jego rurą 37, do przelewu 41 tego urządzenia.

W przypadku zastosowania urządzenia w sposobie wytwarzania kwasu tereftalowego, to w ten sposób można rozpuszczać zbyt duże lub grube kryształy za pomocą cieczy płuczącej, a tym samym zmniejszać ich wielkość, aż osiągnie się żądaną lub dopuszczalną wielkość maksymalną. Może to być na przykład wielkość kryształów, równa 250μηι. Kryształy o żądanej, zmniejszonej wielkości przechodzą wówczas nad krawędziami przelewu 41 wzdłuż strzałek 42 do zbiorowej studzienki odwadniającej 4e, stamtąd dalej do następnej studzienki odwadniającej i tak dalej, jak to zostało omówione szczegółowo w oparciu o fig. 1, 2.

W wymienionym powyżej przypadku zastosowania, dotyczącym wytwarzania kwasu tereftalowego, urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym musi być tak umieszczone wewnątrz układu do płukania w przeciwprądzie (patrz przykładowo fig. 6), aby powstał prąd wstępujący świeżej, jeszcze nie zanieczyszczonej cieczy płuczącej. Inaczej żądane zmniejszenie grubszych kryształów uzyskanoby w sposób niedoskonały lub nie uzyskanoby go w ogóle. Chociaż - jak to powyżej wyjaśniono - znaczna część grubych kryształów kwasu tereftalowego ulega zmniejszeniu i jest doprowadzana ku górze za pomocą cieczy płuczącej, to jednak należy przewidzieć w urządzeniu do sortowania w prądzie wstępującym odprowadzenie 43. Dlatego, że nie zawsze można utrzymywać w dokładnej równowadze wodę w prądzie wstępującym, a tym samym zdolność

150 462 rozpuszczania i żądane zmniejszenie kryształów. Z tego względu musi istnieć możliwość odprowadzania zbyt grubych kryształów przez odprowadzenie 43. Należy dodać, że zmniejszanie kryształów kwasu tereftalowego należy przeprowadzać za pomocą świeżej, nienasyconej wody, bowiem w przeciwnym przypadku nie uzyskuje się działania rozpuszczającego lub zmniejszającego te kryształy.

Jeśli w innych przypadkach zastosowania w zawiesinie znajdują się lub powstają kryształy albo zawarte są cząstki substancaji stałych, które wskutek swej wielkości powodują zakłócenia, lecz nie mogą być rozpuszczone, to można te kryształy lub cząstki substancji stałej usunąć również za pomocą urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym. Ukazuje to przykład wykonania według fig. 8, przy czym przekrój VII'-VII' odpowiada praktycznie przekrojowi VII'-VII' na fig. 6, a tym samym fig. 7. Również tu odprowadzenie 43 jest przeznaczone do wyprowadzania oddzielanych kryształów lub cząstek substancji stałej. Natomiast nie jest tu niezbędne stosowanie świeżej, nienasyconej wody w prądzie wstępującym.

Urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym można zatem umieścić w dowolnym miejscu przepływu w zbiorniku 18, przykładowo jak to przedstawia fig. 8 - w zbiorczej studzience odwadniającej 4c. W tym przypadku zastosowania nie zachodzi rozpuszczanie, ani zmniejszenie kryształów, lecz jedynie oddzielenie zbyt grubych cząstek lub ziaren, do czego można użyć także zanieczyszczonej cieczy. Korzystnie jest jednak przewidzieć również do oddzielania urządzenie sortujące studzience odwadniającej 4e, to znaczy w miejscu, do którego doprowadza się świeżą ciecz płuczącą. Przy szerokim wykorzystaniu oznaczeń liczbowych z fig. 7 opisuje się poniżej działanie urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym na podstawie przykładu wykonania według fig. 8.

Wodę w prądzie wstępującym doprowadza się w punkcie 45. Z grupy 9c hydrocyklonów wypływa ciecz z dolnego wyprowadzenia 13c do króćcowej rury 37 i po wypłynięciu z jej dolnego końca jest porywana przez prąd wstępujący 38 i wtedy następuje rozdzielanie. Jednakże w przykładzie tym zbyt duże lub grube kryształy albo cząstki substancji stałej nie są częściowo rozpuszczane, lecz spadają w dół i wychodzą przez odprowadzenie 43. Przewód przelewowy 42 dochodzi do zbiorczej studzienki odwadniającej 4c, w której znajduje się urządzenie do sortowania w prądzie wstępującym. Ponadto przebieg płukania w przeciwprądzie opisuje się jak w oparciu o fig. 1 i 2. Różne możliwości umieszczenia urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym w zbiorniku 18, zostały już powyżej omówione. Jeśli potrzeba usunąć zbyt grube cząstki z zawierającego popiół bardzo drobnego węgla przez sortowanie, to zaleca się umieścić odpowiednie urządzenie jak najdalej po stronie wypływu cieczy płuczącej, to znaczy korzystnie w zbiorczej studzience odwadniającej 4a.

Grupę hydrocyklonów można zawieszać sprężyście na pokrywie (20e lub 20c) dowolnej kopuły za pośrednictwem mieszka falistego 44. Ma to tę zaletę, że dzięki temu można przejmować lub kompensować naprężenia cieplne. Mieszek falisty lub inny sprężysty element rozciągliwy przytrzymuje rozdzielacz hydrocyklonowy. Ponadto przez mieszek falisty można przeprowadzić doprowadzenie (przewód rurowy) ku rozdzielaczowi.

Należy zwrócić uwagę również na to, że przez pomiar gęstości zawiesiny w złożu 39 (fig. 7) urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym oraz przez odpowiednią zmianę ilości wody w prądzie wstępującym można oddziaływać na stopień rozpuszczania i/lub wielkość oddzielanych cząstek zawiesiny.

W celu uzyskania równomiernej ziarnistości produktu finalnego, wystarcza w przypadku stałej ziarnistości zawiesiny, doprowadzanej przewodem 1, regulacja doprowadzania zawiesiny w zależności od jej gęstości, którą można mierzyć.

Figura 8 uwidacznia zasysający przewód rurowy 46, który jest umieszczony przy każdej z pomp (na fig. 8 przy pompie Ilb) - nie przedstawiony w szczegółach. Przewód ten służy do tego, aby móc odpompowywać zawiesinę ze studzienki również w przypadku niskiego poziomu cieczy.

Figura 9 przedstawia dla lepszego zrozumienia schemat potokowy dla przykładu wykonania według fig. 6, przy czym przejęte zostało ujęcie, a w szczególności oznaczenia liczbowe z fig. 1. Fig. 9 uwidacznia przykład wykonania z dwoma oddzielnymi przewodami przelewowymi 17a i 17b zanieczyszczonej cieczy płuczącej.

150 462

Przykłady według fig. 6-9 ukazują, że w stopniu 0 komora lub zbiorcza studzienka odwadniająca 4c może być podzielona na dwie komory lub studzienki 4.oa i 4.ob. Szczegóły tego podziału zobrazowano w szczególności na fig. 9. W ten sposób można oddzielnie odbierać ciecze z przelewów 8a i 8b stopni a i b grup 9a i 9b hydrocyklonów, a tym samym doprowadzać oddzielnie do różnych stopni dalszej obróbki. Może to być korzystne z tego powodu, że ciecze przelewowe wykazują różne stopnie zanieczyszczenia. Ciecz z przelewu 8a jest bardziej zanieczyszczona, niż ciecz z przelewu 8b. Przewód przelewowy 8a grupy 9a hydrocyklonów prowadzi do zbiorczej studzienki odwadniającej 4.oa, której jest przyporządkowane oddzielne odprowadzenie dolne 17a. Przewód przelewowy 8b grupy 9b hydrocyklonów prowadzi natomiast do zbiorczej studzienki odwadniającej 4,ob, której odprowadzenie dolne zanieczyszczonej cieczy płuczącej jest oznaczone jako 17b.

Ogólnie można o wszystkich przykładach wykonania powiedzieć, że w punkcie 15 należy doprowadzać świeżą ciecz płuczącą lub wodę płuczącą. W punkcie 16 można doprowadzać ciecz rozcieńczającą (filtrat) wówczas, gdy to jest konieczne, aby zawiesinę w komorze lub studzience uczynić zdolną do przepompowywania, to znaczy odpowiednio rozcieńczoną.

Jeśli przewidziane jest urządzenie sortujące, to w przykładzie wykonania według fig. 6 ciecz w prądzie wstępującym jest identyczna z cieczą płuczącą, natomiast w przykładzie według fig. 8 w punkcie 15 dorpowadza się ciecz płuczącą, natomiast w punkcie 45 - oddzielną ciecz w prądzie wstępującym lub wodę w prądzie wstępującym.

Wszystkie przedstawione i opisane cechy oraz ich wzajemne kombinacje są istotne z punktu widzenia wynalazku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Urządzenie do płukania przeciwprądowego zawieszonych substancji stałych, zwłaszcza kryształów, za pomocą połączonych jeden za drugim hydrocyklonów lub grup szeregu hydrocyklonów, połączonych ze sobą równolegle, a także odpowiednich pomp i zbiorczych studzienek odwadniających oraz przewodów, łączących wymienione części konstrukcyjne, w którym ciecz płuczącą przenosi się w przeciwprądzie względem kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych, a zawieszone substancje stałe obrabia się pod podwyższonym ciśnieniem i w podwyższonej temperaturze, znamienne tym, że grupy (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów i zbiorcze studzienki odwadniające (4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f) z wchodzącymi do nich pompami lub częściami pomp są umieszczone we wspólnym odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiorniku (18).
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że główne części lub odcinki przewodów są również umieszczone we wspólnym, odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiorniku (18).
3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że główne części lub odcinki przewodów są umieszczone poza odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiornikiem (18), przy czym jeżeli przewodzą one czynniki płukania przeciwprądowego, utrzymywane wewnątrz określonego zakresu temperatur są izolowane cieplnie i/lub są nagrzewane za pomocą zewnętrznego układu nagrzewającego.
4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że grupa (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów, należąca do danego stopnia (a, b, c, d, e, f), jest umieszczona w kopule z dolną częścią (19a, 19b, 19c, 19d, 19e, 19f) i pokrywą (20a, 20b, 20c, 20d, 20e 20f), której pokrywa (20a, 20b, 20c, 20d, 20f) jest odłączalna i utrzymuje odpowiednią grupę hydrocyklonów, przy czym również kopuły są odporne na działanie ciśnienia i izolowane cieplnie.
5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada elementy grzejne (25) ścianek zbiornika i ewentualnie kopuł.
6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że hydrocyklony lub grupy (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów są zawieszone w kopułach za pomocą rozciągliwych elementów, korzystnie mieszków falistych (44).
7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dolne wyprowadzenia (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) i przewody przelewowe (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f) grup (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów

150 462 oraz ich odgałęzienia do zbiorczych studzienek odwadniających układu znajdują się całkowicie wewnątrz zbiornika (18) lub kopuł.
8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że conajmniej silniki pomp (11, lla, Ilb, lic, lid, Ile) i częściowo przewody ciśnieniowe (30, 30a, 30b, 30c, 30d, 30e) pomp znajdują się poza zbiornikiem (18), przy czym przewody ciśnieniowe pomp są połączone z doprowadzeniami (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) grup (9a, 9b, 9c, 9e, 9f) hydrocyklonów ustawionych kolejno w kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych, przy czym przewody ciśnieniowe pompy mogą być izolowane cieplnie.
9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że leżące poza zbiornikiem (18) przewody ciśnieniowe (30,30a, 30b, 30c, 30d, 30e) pomp lub części pomp są ogrzewane z obcego źródła, jeżeli przewodzą one czynniki płukania przeciwprądowego, utrzymywane wewnątrz określonego zakresu temperatur.
10. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że poza odpornym na ciśnienie i izolowanym cieplnie zbiornikiem (18) znajdują się główne części pomp i jeżeli przewodzą one czynniki płukania przeciwprądowego, utrzymywane w określonym zakresie temperatur, są izolowane cieplnie i/lub ogrzewane z obcego źródła.
11. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdej zbiorczej studzience odwadniającej (4c, 4d, 4e, 4f) przyporządkowany jest mieszalnik (6c, 6d, 6e, 6f), którego silnik (29c, 29d, 29e, 29f) znajduje się poza zbiornikiem (18).
12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w wydłużonym zbiorniku (18) w jednym obszarze krańcowym umieszczone jest doprowadzenie (1) zawieszonych substancji stałych i odchodzący przewód przelewowy (17) cieczy płuczącej, natomiast w drugim obszarze krańcowym -doprowadzenie (15) cieczy płuczącej i odprowadzenie (14) wypłukanej i zagęszczonej zawiesiny substancji stałych, przy czym pomiędzy tymi obszarami krańcowymi znajdują się połączone jeden za drugim stopnie urządzenia do płukania w przeciwprądzie.
13. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że w stopniach (a do e) zbiornika (18) umieszczone są obok siebie, w płaszczyźnie, biegnącej w przybliżeniu poprzecznie do osi wzdłużnej zbiornika, po jednej; grupa (9a, 9b, 9c, 9d, 9e) hydrocyklonów lub kopuły, zawierające tę grupę hydrocyklonów oraz po jednej pompy (11, lla, Ilb, lic, lid, Ile) z mieszalnikiem (6b, 8b/6c, 6d, 6e), przy czym w dolnym obszarze każdego stopnia znajduje się zbiorcza studzienka odwadniająca (4a, 4b, 4c, 4d, 4e), która jest oddzielona za pomocą ścianek poprzecznych (28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 280, od sąsiadujących z nią zbiorczych studzienek odwadniających.
14. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że dolne wyprowadzenie (13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 130 hydrocyklonów każdego stopnia jest połączone ze znajdującą się poniżej zbiorczą studzienką odwadniającą (4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4f).
15. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że przewód przelewowy (8a, 8b, 8c, 8d, 8e, 8f) grupy (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów każdego stopnia jest połączony z korytem lub pochylnią (27a, 27b, 27c, 27d, 27f), które przez swoje nachylenie i usytuowanie prowadzą w kierunku strzałki (F2) przenoszenia cieczy płuczącej w naturalnym spadku do drugiej z kolei zbiorczej studzienki odwadniającej lub zbiorczej studzienki odwadniającej (40) wylotu cieczy płuczącej.
16. Urządzenie według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że w odcinkach lub stopniach zbiornika (18), które znajdują się jeden za drugim wzdłuż zbiornika pompy (11, lla, Ilb, lic, lid, Ile) i grupy (9a, 9b, 9c, 9d, 9e, 9f) hydrocyklonów są umieszczone z obu stron pionowej podłużnej płaszczyzny środkowej (31) zbiornika, przy czym w kierunku podłużnym zbiornika umieszczone są na przemian pompa i grupa hydrocyklonów albo mieszcząca ją kopuła, zaś każdorazowo przewód ciśnieniowy (30,30a, 30b, 30c, 30d, 30e), pompy jest połączony z doprowadzeniem (12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 120 grupy hydrocyklonów lub kopuły, sąsiedniej w kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych.
17. Urządzenie według zastrz. 13, znamienne tym, że zawiera ścianki działowe (28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f) pomiędzy zbiorczymi studzienkami odwadniającymi o kolejno zmniejszającej się wysokości w kierunku przenoszenia zawieszonych substancji stałych.
18. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w linii płukania w przeciwprądzie umieszczone jest urządzenie (32) do sortowania w prądzie wstępującym, przy czym jest ono umieszczone również we wspólnym, odpornym na działanie ciśnienia i izolowanym cieplnie zbiorniku (18).

150 462
19. Urządzenie według zastrz. 18, znamienne tym, że dolny obszar urządzenia (32) do sortowania w prądzie wstępującym jest umieszczony w kopule, przy czym pokrywa (34) kopuły jest odłączalna oraz kopuła jest odporna na działanie ciśnienia i izolowana cieplnie.
20. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ma urządzenie (32) do sortowania w prądzie wstępującym umieszczone na wlocie (15) cieczy płuczącej, zaś doprowadzenie czystej cieczy płuczącej jest przyłączone do otworu przepływu wstępującego i tworzy prąd wstępujący urządzenia (32), a odprowadzenie dolne (13e) odpowiedniego, znajdującego się powyżej hydrocyklonu lub grupy (9e) hydrocyklonów jest doprowadzone do doprowadzenia urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym, przy czym przelew (42) urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym znajduje się powyżej odpowiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej (4a lub 4c), zaś odprowadzenie dolne (43) urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym jest zamknięte.
21. Urządzenie według zastrz. 18 albo 19 albo 20, znamienne tym, że urządzenie (32) do sortowania w prądzie wstępującym jest umieszczone w zbiorniku na wyjściu zanieczyszczonej cieczy płuczącej, przy czym jego prąd wstępujący jest utowrzony przez doprowadzoną oddzielnie ciecz płuczącą (45), zaś doprowadzenie dolne znajdującego się powyżej hydrocyklonu lub grupy hydrocyklonów jest połączone z doprowadzeniem urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym, a przelew tego urządzenia znajdującego się powyżej odpowiedniej zbiorczej studzienki odwadniającej jest z nią połączony dla przepływu cieczy, zaś odprowadzenia dolne (43) urządzenia do sortowania w prądzie wstępującym jest otwarte.
22. Urządzenie według zastrz. 12, znamienne tym, że stopień (0), położony na końcu zbiornika w kierunku przepływu cieczy płuczącej, składa się z dwóch komór lub zbiorczych studzienek odwadniających (4.0a i 4.0b), przy czym każda z tych zbiorczych studzienek odwadniających (4.0a i 4.0b) połączona jest z oddzielnym odprowadzeniem dolnym (17a, 17b) zanieczyszczonej cieczy płuczącej, zaś przewody przelewowe (8a lub 8b) odpowiedniej grupy (9a lub 9b) hydrocyklonów są doprowadzone odpowiednio do zbiorczej studzienki odwadniającej (4.0a lub 4.0b).

^f2

Fig.8

Fig.9

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

Cena 1500 zł