RU117438U1 - DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT - Google Patents

DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT Download PDF

Info

Publication number
RU117438U1
RU117438U1 RU2012105177/02U RU2012105177U RU117438U1 RU 117438 U1 RU117438 U1 RU 117438U1 RU 2012105177/02 U RU2012105177/02 U RU 2012105177/02U RU 2012105177 U RU2012105177 U RU 2012105177U RU 117438 U1 RU117438 U1 RU 117438U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
column
solid material
solvent
leaching
plates
Prior art date
Application number
RU2012105177/02U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Киряков
Петр Федорович Нешков
Аркадий Ефимович Фотеев
Михаил Анатольевич Кашкаров
Кирилл Юрьевич Муравьев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") filed Critical Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш")
Priority to RU2012105177/02U priority Critical patent/RU117438U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU117438U1 publication Critical patent/RU117438U1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

1. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем, содержащее колонну с тарелками провального типа, верхняя часть которой имеет переливной порог, охваченный камерой с патрубками подачи твердого материала в колонну и слива раствора, полученного при выщелачивании, а нижняя часть с патрубками подачи растворителя и выгрузки нерастворенного твердого материала сообщена с пульсационной камерой, соединенной с источником пульсаций, отличающееся тем, что тарелки собраны в пакеты, в которых смежные тарелки дистанционированы цилиндрическими обечайками, а пакеты установлены в колонне с кольцевым зазором, перекрытым перегородкой в верхней части пакета. ! 2. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем по п.1, отличающееся тем, что в пакете тарелки скреплены между собой и с перегородкой с помощью крепежных изделий, например шпилек с гайками. ! 3. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем по п.1 или 2, отличающееся тем, что колонна снабжена дополнительными технологическими патрубками, размещенными на уровне пакетов тарелок, и штуцерами, размещенными между пакетами тарелок. 1. A device for leaching useful components from a solid material with a solvent containing a column with fail-type trays, the upper part of which has an overflow threshold surrounded by a chamber with pipes for feeding solid material into the column and draining the solution obtained during leaching, and the lower part with pipes for feeding the solvent and unloading of undissolved solid material is communicated with a pulsation chamber connected to a source of pulsations, characterized in that the trays are collected in packs, in which adjacent trays are spaced by cylindrical shells, and the packs are installed in a column with an annular gap, closed by a partition in the upper part of the pack. ! 2. A device for leaching useful components from a solid material with a solvent according to claim 1, characterized in that the trays in the package are fastened to each other and to the partition by means of fasteners, for example studs and nuts. ! 3. A device for leaching useful components from a solid material with a solvent according to claim 1 or 2, characterized in that the column is equipped with additional process pipes located at the level of the tray packs, and fittings located between the tray packs.

Description

Полезная модель относится к аппаратам для проведения процессов взаимодействия жидкости и твердых частиц, а именно для выщелачивания из частиц твердого материала растворимых компонентов с помощью жидкого растворителя. Устройство может быть использовано для переработки сырья и отходов предприятий гидрометаллургического, горно-обогатительного производств и в химической промышленности для извлечения целевых компонентов.The utility model relates to apparatus for carrying out processes of interaction between a liquid and solid particles, namely, for leaching soluble components from a solid material particles using a liquid solvent. The device can be used for processing raw materials and waste from enterprises of hydrometallurgical, mining and processing industries and in the chemical industry to extract target components.

Процесс выщелачивания, предусматривающий избирательное растворение одного или нескольких компонентов преимущественно кислым или щелочным растворителем, осуществляют в колонном (трубчатом) аппарате, заполняемом сверху исходным твердым сыпучим материалом, а снизу в колонну под напором и при воздействии пульсаций различной интенсивности подают растворитель, что обеспечивает образование в ней пульсирующего потока жидкости. Благодаря созданию переменных скоростей движения растворителя вокруг частиц твердого материала интенсифицируется выщелачивание целевых компонентов.The leaching process, which provides for the selective dissolution of one or several components mainly with an acidic or alkaline solvent, is carried out in a column (tubular) apparatus, which is filled from above with the original solid bulk material, and the solvent is supplied from below into the column under pressure and under the influence of pulsations of various intensities, which ensures her pulsating fluid flow. By creating variable speeds of movement of the solvent around the particles of the solid material, leaching of the target components is intensified.

Следует отметить, что рассматриваемые производства характеризуются большими объемами взаимодействующих сред и осуществляются в оборудовании большой единичной производительности, имеющем диаметр до трех метров и высоту до нескольких десятков метров, и вследствие этого требующем значительных капитальных, энергетических и эксплуатационных затрат. С целью минимизации размеров оборудования и затрат на осуществление в нем процесса выщелачивания проанализируем известные из уровня техники устройства, аналогичные по технической сущности заявляемому.It should be noted that the production in question is characterized by large volumes of interacting media and is carried out in equipment of large unit capacity, having a diameter of up to three meters and a height of several tens of meters, and as a result requiring significant capital, energy and operating costs. In order to minimize the size of the equipment and the costs of implementing the leaching process in it, we will analyze devices known from the prior art that are similar in technical essence to the claimed one.

Известно устройство для обеспечения интенсивного контакта в противотоке частиц твердого вещества и небольшого количества жидкости (заявка Франции №2630024, МПК B01J 8/16, 20.10.89).A device is known for providing intensive contact in countercurrent particles of a solid substance and a small amount of liquid (French application No. 2630024, IPC B01J 8/16, 20.10.89).

Устройство содержит колонну, верхняя часть которой снабжена переливным порогом, охваченным камерой с патрубком для подачи твердого материала в колонну и патрубком слива раствора, получаемого в результате контакта при противотоке частиц твердого материала и жидкости, пульсационную камеру с патрубком, сообщающим ее верхнюю часть с источником пульсаций и с патрубком подачи растворителя, при этом патрубок подачи растворителя установлен в верхней части пульсационной камеры, а низ пульсационной камеры сообщен трубой с нижней частью колонны.The device comprises a column, the upper part of which is equipped with an overflow threshold covered by a chamber with a nozzle for supplying solid material to the column and a drain discharge nozzle obtained as a result of contact between particles of solid material and liquid, a pulsation chamber with a nozzle communicating its upper part with a source of pulsations and with a solvent supply pipe, wherein the solvent supply pipe is installed in the upper part of the pulsation chamber, and the bottom of the pulsation chamber is communicated with a pipe with the lower part of the columns .

В данном устройстве все предусмотрено для осуществления непрерывного процесса избирательного растворения одного, а чаще нескольких компонентов из твердого материала растворителем. Пульсационную камеру и соединенную с ней колонну заполняют через специально предусмотренный в пульсационной камере патрубок растворителем до уровня перелива в колонне, после чего продолжают подавать растворитель с постоянным расходом, а сверху в колонну непрерывно загружают расчетное количество твердого материала. Подачей сжатого воздуха (импульса давления) от источника пульсаций через патрубок в верхней части пульсационной камеры воздействуют на столб жидкости в ней, в результате чего уровень жидкости здесь понижается, из пульсационной камеры она вытесняется в колонну и отводится из нее через переливной порог. При последующей сдувке воздуха из пульсационной камеры уровень растворителя в ней поднимается за счет перетока жидкости из колонны в пульсационную камеру под действием разницы гидростатических столбов в колонне и пульсационной камере.In this device, everything is provided for the implementation of a continuous process of selective dissolution of one, and often several components of a solid material with a solvent. The pulsation chamber and the column connected to it are filled with a solvent pipe specially provided in the pulsation chamber to the level of overflow in the column, after which the solvent is continued to be supplied at a constant flow rate, and the calculated amount of solid material is continuously loaded from above into the column. The supply of compressed air (pressure pulse) from the pulsation source through the nozzle in the upper part of the pulsation chamber affects the column of liquid in it, as a result of which the liquid level decreases, it is forced out of the pulsation chamber into the column and removed from it through the overflow threshold. During subsequent blowing of air from the pulsation chamber, the solvent level in it rises due to the flow of liquid from the column into the pulsation chamber under the influence of the difference of the hydrostatic columns in the column and the pulsation chamber.

Разнонаправленное движение жидкости (вверх-вниз) в колонне от воздействия пульсаций накладывается на постоянный расход растворителя через аппарат. Вследствие этого растворитель проходит через слой твердого материала с изменяющейся (увеличивающейся при подачи импульса и уменьшающейся при сдувке воздуха из пульсационной камеры) скоростью, что интенсифицирует выщелачивание целевых компонентов.The multidirectional movement of the liquid (up and down) in the column from the influence of pulsations is superimposed on the constant flow of solvent through the apparatus. As a result of this, the solvent passes through a layer of solid material with a variable (increasing with impulse and decreasing with air blowing from the pulsation chamber) speed, which intensifies the leaching of the target components.

Полученный при выщелачивании раствор выливается из колонны через переливной порог в охватывающую его камеру и далее через патрубок в днище последней удаляется из колонны. Твердый же материал по мере выщелачивания перемещается по колонне вниз, откуда выгружается через предусмотренный здесь выгрузной патрубок.The solution obtained by leaching is poured out of the column through the overflow threshold into the chamber enclosing it and then through the nozzle in the bottom of the latter is removed from the column. Solid material, as it leaches, moves down the column, from where it is discharged through the discharge pipe provided here.

Устройство по заявке Франции может успешно использоваться для выщелачивания из исходного материала быстрорастворимого целевого компонента. В этом случае частицы твердого материала, загружаемого в аппарат, могут быть достаточно крупными, что несущественно влияет на скорость и степень выщелачивания. Взвешивание и унос таких частиц из аппарата с раствором может происходить только при значительных скоростях восходящего потока растворителя, а высота колонны при этом определяется только объемной производительностью по твердому материалу.The device according to the application of France can be successfully used for leaching from the source material of the instant soluble target component. In this case, the particles of solid material loaded into the apparatus can be large enough, which does not significantly affect the speed and degree of leaching. Weighing and entrainment of such particles from the apparatus with the solution can occur only at significant upward flow rates of the solvent, and the height of the column in this case is determined only by the volumetric capacity of the solid material.

Иной подход к выбору оборудования должен быть при использовании исходного твердого сырья, содержащего труднорастворимый целевой компонент. В этом случае для ускорения и увеличения полноты процесса выщелачивания твердые частицы должны быть измельчены до минимально возможного размера, чтобы обеспечить легкий доступ растворителя к целевому компоненту. Такие частицы легко взвешиваются на значительную высоту даже при небольшой скорости восходящего потока растворителя. Поэтому для предотвращения уноса частиц из колонны с раствором требуется увеличение ее высоты. При этом из-за возросшего свободного пространства между отдельными частицами возникает возможность их свободного перемещения во всем объеме колонны, чем обусловливается уменьшение движущей силы массообмена в результате «вредного» смешения начала процесса с его концом и соответствующее уменьшение производительности колонны.A different approach to the selection of equipment should be when using the source of solid raw materials containing a sparingly soluble target component. In this case, in order to accelerate and increase the completeness of the leaching process, solid particles should be crushed to the smallest possible size in order to provide easy solvent access to the target component. Such particles are easily weighed to a considerable height even at a low upward flow rate of the solvent. Therefore, to prevent the entrainment of particles from the column with the solution, an increase in its height is required. Moreover, due to the increased free space between the individual particles, there is the possibility of their free movement in the entire column volume, which results in a decrease in the driving force of mass transfer as a result of “harmful” mixing of the beginning of the process with its end and a corresponding decrease in the column productivity.

Этого недостатка лишено устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала агрессивным растворителем по патенту РФ №2340686, МПК G01N 8/16, 8/42, С22B 3/02, публ. 2008 г., принятое за прототип.This disadvantage is deprived of a device for leaching useful components from solid material with an aggressive solvent according to RF patent No. 2340686, IPC G01N 8/16, 8/42, C22B 3/02, publ. 2008, adopted as a prototype.

Устройство-прототип содержит колонну, верхняя часть которой снабжена переливным порогом, охваченным камерой с патрубком для подачи твердого материала в колонну, и патрубком слива раствора, полученного при выщелачивании. Пульсационная камера с патрубком подачи растворителя, установленным в ее нижней части, выполнена с расширенным участком, расположенным выше переливного порога. Низ пульсационной камеры сообщен с нижней частью колонны трубой, расположенной под углом 30-60° к горизонтали, а верх сообщен с источником пульсаций. Кроме того, в соответствии с п.2 формулы изобретения-прототипа, колонна снабжена поперечными тарелками провального типа, предотвращающими унос мелких частиц восходящим потоком жидкости. Тарелки ограничивают перемещение твердых частиц и жидкостных потоков по высоте колонны межтарелочными промежутками, не препятствуя при этом последовательному их перетоку из промежутка в промежуток через переточные отверстия в тарелках.The prototype device contains a column, the upper part of which is equipped with an overflow threshold covered by a chamber with a pipe for supplying solid material to the column, and a pipe for draining the solution obtained by leaching. The pulsation chamber with a solvent supply pipe installed in its lower part is made with an expanded section located above the overflow threshold. The bottom of the pulsation chamber is communicated with the bottom of the column by a pipe located at an angle of 30-60 ° to the horizontal, and the top is communicated with the source of the pulsations. In addition, in accordance with paragraph 2 of the claims of the prototype, the column is equipped with transverse plates of a failure type, preventing the entrainment of small particles by an upward flow of liquid. Trays limit the movement of solid particles and liquid flows along the height of the column between the inter-gap intervals, without interfering with their sequential flow from the gap to the gap through the transfer holes in the plates.

Но и устройство-прототип не лишено недостатков, обусловленных прежде всего размерами этих устройств. Корпуса колонн, диаметр которых достигает трех метров, как правило, изготавливают из цилиндрических обечаек методом вальцовки листовых заготовок. Изготовление обечаек такого большого диаметра может давать эллипсность - превышение размера большей оси над меньшей - до трех процентов, т.е. порядка 90 мм по диаметру или 45 мм по радиусу. Внешний диаметр вставляемой в обечайку тарелки получают методом механической обработки (на карусельном станке), и ее кромка представляет собой геометрическую окружность. Поэтому диаметр тарелок гарантированно не должен превышать меньший диаметр эллипсной обечайки. В результате между наружной кромкой тарелки и внутренним диаметром колонны образуется кольцевой зазор, площадь которого может составлять до 6% площади тарелки. Если учесть, что общее «свободное сечение» тарелок - сумма площадей всех переточных отверстий составляет 15-20% от площади тарелки, то кольцевой зазор площадью 6% от площади тарелки - значительная величина, нарушающая равномерное распределение встречных потоков жидкости и твердого материала по сечению колонны.But the prototype device is not without drawbacks, due primarily to the size of these devices. Cases of columns, the diameter of which reaches three meters, are usually made from cylindrical shells by rolling sheet blanks. The manufacture of shells of such a large diameter can give an ellipse — an excess of the size of the major axis over the smaller axis — up to three percent, i.e. about 90 mm in diameter or 45 mm in radius. The outer diameter of the plate inserted into the shell is obtained by machining (on the carousel), and its edge is a geometric circle. Therefore, the diameter of the plates is guaranteed not to exceed the smaller diameter of the ellipse shell. As a result, an annular gap is formed between the outer edge of the plate and the inner diameter of the column, the area of which can be up to 6% of the area of the plate. If we take into account that the total “free cross-section” of the plates — the sum of the areas of all transfer openings — is 15–20% of the area of the plate, then the annular gap of 6% of the area of the plate is a significant amount that violates the uniform distribution of the oncoming flows of liquid and solid material over the column section .

Зазоры между корпусом колонны и кромками тарелок образуют сквозную щель по всей высоте колонны, что обусловливает преимущественное течение сред через нее не только из-за ее значительной площади, но и вследствие гидродинамической особенности более свободного перемещения подвижных сред вдоль вертикальных стенок - проявления «пристенного» эффекта.The gaps between the column body and the edges of the plates form a through gap along the entire height of the column, which determines the predominant flow of media through it, not only because of its significant area, but also due to the hydrodynamic features of a more free movement of moving media along vertical walls - manifestations of a “wall” effect .

Кроме того, при выщелачивании, сопровождающемся тепловым эффектом (эндотермическим или экзотермическим), требуется ввод по высоте колонны и распределение по ее поперечному сечению охлаждающего или подогревающего реагирующую смесь в колонне жидкостного потока. Эта операция не осуществима в устройстве-прототипе.In addition, when leaching is accompanied by a thermal effect (endothermic or exothermic), the height of the column and the distribution of the cooling or heating the reaction mixture in the liquid stream column over its cross section are required. This operation is not feasible in the prototype device.

Вышеперечисленных недостатков лишена заявляемая полезная модель.The above disadvantages deprived of the claimed utility model.

Заявляемое устройство для выщелачивания полезных компонентов растворителем, как и прототип, содержит колонну с тарелками провального типа, верхняя часть которой имеет переливной порог, охваченный камерой с патрубками подачи твердого материала в колонну и слива раствора, полученного при выщелачивании, а нижняя часть с патрубками подачи растворителя и выгрузки нерастворенного твердого материала сообщена с пульсационной камерой, соединенной с источником пульсаций.The inventive device for leaching useful components with a solvent, like the prototype, contains a column with plates of a failure type, the upper part of which has an overflow threshold covered by a chamber with nozzles for supplying solid material to the column and draining the solution obtained by leaching, and the lower part with solvent nozzles and discharging undissolved solid material is in communication with a pulsation chamber connected to a pulsation source.

Отличается заявляемое устройство от прототипа тем, что тарелки собраны в пакеты, в которых смежные тарелки дистанционированы кольцевыми обечайками, пакеты закреплены в корпусе колонны с кольцевым зазором, перекрытом перегородкой в верхней части пакета. Кроме того, в каждом пакете тарелки и дистанционирующие обечайки могут быть скреплены между собой и с выполненной заодно с корпусом колонны перегородкой, перекрывающей кольцевой зазор сверху, с помощью крепежных изделий, например, шпилек с гайками. Заявляемое устройство может быть снабжено дополнительными патрубками для технологических сред, расположенными на уровне пакетов тарелок с возможностью выхода сред в кольцевой зазор, и штуцерами для приборных датчиков, размещенными на уровне между пакетами.The claimed device differs from the prototype in that the plates are assembled in packages in which adjacent plates are spaced by annular shells, the packages are fixed in the column body with an annular gap covered by a partition at the top of the package. In addition, in each package, plates and spacing shells can be fastened together and with a partition made at the same time as the column body, overlapping the annular gap from above, using fasteners, for example, studs with nuts. The inventive device can be equipped with additional nozzles for process media located at the level of the packages of plates with the possibility of output media in the annular gap, and fittings for instrument sensors placed at the level between the packages.

На прилагаемых к заявке чертежах представлены варианты выполнения заявляемого технического решения. На фигуре 1 изображен общий вид устройства для выщелачивания, а на фигурах 2 и 3 - варианты выполнения пакетов тарелок и их крепления в корпусе колонны.On the drawings attached to the application, embodiments of the claimed technical solution are presented. The figure 1 shows a General view of the device for leaching, and in figures 2 and 3 - embodiments of packages of plates and their fastening in the casing of the column.

Устройство для выщелачивания полезных компонентов растворителем содержит вертикальную колонну 1, выполненную из обечаек 2. Высота колонны может достигать несколько десятков метров, а диаметр 1,5-3,0 м. Обечайки 2 могут быть все одного диаметра (фиг.2) или разного диаметра (фиг.3). В реакционной части колонна 1 снабжена поперечными тарелками 3 провального типа, расстояния между которыми обеспечены длиной (высотой) расположенных между ними сплошных цилиндрических дистанционирующих обечаек 4.The device for leaching useful components with a solvent contains a vertical column 1 made of shells 2. The column height can reach several tens of meters and a diameter of 1.5-3.0 m. Shells 2 can be all of the same diameter (figure 2) or of different diameters (figure 3). In the reaction part, the column 1 is equipped with transverse plates 3 of a failure type, the distances between which are provided by the length (height) of the continuous cylindrical spacing shells 4 located between them.

Верхняя часть колонны 1 снабжена переливным порогом 5, охваченным камерой 6 с патрубком 7 для подачи твердого материала в колонну 1 и патрубком 8 для слива раствора, получаемого при выщелачивании. В нижней части днища колонны 1 имеется патрубок 9 для ее опорожнения. Параллельно колонне 1 установлена вынесенная пульсационная камера 10 с патрубком 11 для подачи растворителя. Нижняя часть пульсационной камеры 10 сообщена трубой 12 с нижней частью колонны 1, подобно сообщающимся сосудам. Верхняя часть пульсационной камеры 10 сообщена патрубком 13 с источником пульсаций.The upper part of the column 1 is equipped with an overflow threshold 5 covered by a chamber 6 with a pipe 7 for supplying solid material to the column 1 and a pipe 8 for draining the solution obtained by leaching. In the lower part of the bottom of the column 1 there is a pipe 9 for emptying it. Parallel to the column 1, an external pulsation chamber 10 with a nozzle 11 for supplying solvent is installed. The lower part of the pulsation chamber 10 is connected by a pipe 12 with the lower part of the column 1, like communicating vessels. The upper part of the pulsation chamber 10 is communicated by a pipe 13 with a pulsation source.

Тарелки 3 собраны в пакеты 14. Каждый пакет 14 может содержать от двух до пяти-шести тарелок. Для закрепления каждого пакета 14 на внутренней поверхности колонны предусмотрена кольцевая перегородка 15 (см. фиг.2), при этом в пакете тарелки 3 могут быть скреплены между собой крепежными шпильками 16 с гайками. Пакет 14 тарелок 3 с дистанционирующими обечайками 4 установлен с кольцевым зазором 17 к внутренней поверхности корпуса колонны 1, причем кольцевая перегородка 15 расположена в каждом пакете 14 сверху, перекрывая собой кольцевой зазор 17 сверху. Между пакетами 14 дистанционирующих обечаек нет.Plates 3 are collected in packages 14. Each package 14 may contain from two to five to six plates. To fix each package 14 on the inner surface of the column is provided with an annular partition 15 (see figure 2), while in the package plates 3 can be fastened together by fastening pins 16 with nuts. A package of 14 plates 3 with spacer shells 4 is installed with an annular gap 17 to the inner surface of the casing 1, and the annular partition 15 is located in each package 14 from above, overlapping the annular gap 17 from above. There are no spacing shells between packages 14.

На фиг.3 представлен второй вариант закрепления пакетов 14 тарелок 3 в колонне 1. В данном случае колонна 1 выполнена из двух типоразмеров обечаек, высоких и низких, скрепленных поочередно между собой фланцами. При этом короткая обечайка играет роль перегородки 15, перекрывающей сверху кольцевой зазор 17 в каждом пакете 14, а также верхней дистанционирующей обечайки. Для этого ее выполняют с внутренним диаметром и высотой как у дистанционирующей обечайки и закрепляют в пакете тарелок крепежом 16, обеспечивая тем самым крепление пакета к корпусу колонны.Figure 3 presents the second variant of securing the packages of 14 plates 3 in the column 1. In this case, the column 1 is made of two sizes of shells, high and low, fastened alternately between the flanges. In this case, the short shell plays the role of a partition 15, overlapping on top of the annular gap 17 in each package 14, as well as the upper spacing shell. To do this, it is performed with an inner diameter and height as that of a spacer shell and is fixed in a plate package with fasteners 16, thereby securing the package to the column body.

Устройство для выщелачивания снабжено дополнительными патрубками 18 для подвода технологических сред в межтарелочные зазоры 17, а также штуцерами 19 для приборных датчиков. Штуцера 19 размещены в промежутках между пакетами 14 тарелок 3.The leaching device is equipped with additional nozzles 18 for supplying process media to the inter-gap gaps 17, as well as fittings 19 for instrument sensors. The fitting 19 is placed in between the packages of 14 plates 3.

Устройство для выщелачивания работает следующим образом.A device for leaching works as follows.

Сначала через патрубок 11 подают растворитель, заполняя колонну 1 до переливного порога 5, До этого же уровня растворитель поднимается и в пульсационной камере 10, как в сообщающихся сосудах. Далее, не прекращая подачи жидкости в колонну 1, в пульсационную камеру 10 через патрубок 13 начинают импульсно подавать сжатый воздух, используя для этого специальное устройство, например пульсатор (на фиг.1 не показан). Посредством пульсатора в пульсационную камеру 10 с определенной частотой то подаются порции сжатого воздуха, то сдуваются из нее в атмосферу.First, a solvent is supplied through the nozzle 11, filling the column 1 to the overflow threshold 5. To the same level, the solvent rises in the pulsation chamber 10, as in communicating vessels. Further, without stopping the flow of fluid into the column 1, compressed air is supplied to the pulsation chamber 10 through the pipe 13 in a pulsed manner using a special device, for example, a pulsator (not shown in FIG. 1). By means of a pulsator, portions of compressed air are either supplied to the pulsation chamber 10 with a certain frequency or blown out of it into the atmosphere.

При подаче порции сжатого воздуха в пульсационную камеру 10 под действием его давления часть жидкости из нее перелавливается (вытесняется) в колонну 1, обеспечивая в ней во время импульса увеличение скорости восходящего жидкостного потока, поскольку перелавливаемая жидкость суммируется с непрерывно подаваемым через патрубок 11 потоком растворителя. Уровень жидкости в пульсационной камере 10 при этом понижается, а перемещенная в колонну 1 часть растворителя переливается через переливной порог 5 и далее удаляется из камеры 6 через патрубок 8. Затем поданная порция воздуха из пульсационной камеры 10 через патрубок 13 и пульсатор сдувается в атмосферу, снижая в пульсационной камере 10 давление над уровнем растворителя до атмосферного. Под действием разности гидравлических столбов в колонне 1 и в пульсационной камере 10 уровень раствора в последней поднимается. Как правило, импульс подачи воздуха в пульсационную камеру 10 короче, чем время сбрасывания из нее поданной порции в атмосферу. Это обеспечивается пульсатором и обусловлено тем, что движущая сила (давление подаваемого через пульсатор воздуха) может иметь практически любое заданное значение, тогда как при сбросе воздуха движущая сила - разность гидравлических сопротивлений - обычно невелика.When a portion of compressed air is supplied to the pulsation chamber 10 under the influence of its pressure, part of the liquid from it is poured (forced out) into the column 1, providing an increase in the velocity of the ascending liquid flow during the pulse, since the transfused liquid is added to the solvent stream continuously supplied through the pipe 11. The liquid level in the pulsation chamber 10 decreases, and the part of the solvent transferred to the column 1 is poured over the overflow threshold 5 and then removed from the chamber 6 through the nozzle 8. Then, the supplied portion of the air from the pulsation chamber 10 through the nozzle 13 and the pulsator is blown into the atmosphere, reducing in the pulsation chamber 10, the pressure above the solvent to atmospheric. Under the action of the difference of the hydraulic columns in the column 1 and in the pulsation chamber 10, the level of the solution in the latter rises. As a rule, the pulse of air supply to the pulsation chamber 10 is shorter than the time of discharge of the fed portion into the atmosphere from it. This is provided by the pulsator and is due to the fact that the driving force (pressure of the air supplied through the pulsator) can have almost any given value, while when the air is discharged, the driving force - the difference in hydraulic resistance - is usually small.

Сразу же за началом пульсаций в колонну 1 с постоянным заданным расходом (обычно посредством питателя, на фиг.1 не показанного) через патрубок 7 подают измельченный до определенной крупности твердый материал. При его попадании в растворитель начинается процесс выщелачивания ценных компонентов из частиц. В результате этого процесса в колонне 1 образуется раствор, содержащий ценные компоненты и удаляющийся из колонны 1 через переливной порог 5, а твердые частицы, теряя при контакте с растворителем все большее количество ценных компонентов, быстро опускаются в низ колонны 10, постепенно заполняя снизу ее реакционное пространство, оснащенное тарелками 3. По достижении слоем частиц уровня колонны 1, с которого начинается унос их через переливной порог 5, производят выгрузку твердого материала из колонны 10 через патрубок 9. С этого момента процесс выщелачивания считается установившимся. Он может продолжаться сколь угодно долго без какого-либо дополнительного воздействия на его протекание.Immediately after the start of the pulsations, a solid material crushed to a certain size is supplied to the column 1 with a constant predetermined flow rate (usually by means of a feeder, not shown in Fig. 1) through a pipe 7. When it enters the solvent, the process of leaching valuable components from the particles begins. As a result of this process, a solution is formed in column 1 that contains valuable components and is removed from column 1 through an overflow threshold 5, and solid particles, losing in contact with the solvent an increasing amount of valuable components, quickly sink to the bottom of column 10, gradually filling up the reaction bottom the space equipped with plates 3. Upon reaching the layer of particles at the level of column 1, from which they start to pass through the overflow threshold 5, the solid material is unloaded from the column 10 through the pipe 9. From this moment, the process leaching is considered steady. It can continue as long as you like without any additional impact on its course.

При этом противоточное перемещение взаимодействующих фаз через тарелки 3 происходит только по сквозным отверстиям (провалам), равномерно распределенным по поверхности тарелок 3. Кольцевые зазоры 17 не влияют на равномерность распределения сред, поскольку они, независимо от величины, не имеют сквозного прохода вдоль пакетов 14, перекрытые сверху кольцевой перегородкой 15. Пульсационное перемешивание сред, достигаемое в совокупности с установкой в реакционной части колонны 1 поперечных тарелок 3 с переточными окнами, обеспечивают непрерывный интенсивный процесс выщелачивания.In this case, the countercurrent movement of the interacting phases through the plates 3 occurs only through the through holes (dips) evenly distributed on the surface of the plates 3. The annular gaps 17 do not affect the uniform distribution of the media, since they, regardless of size, do not have a through passage along the packets 14, blocked from above by an annular partition 15. The pulsating mixing of the media, achieved in conjunction with the installation of transverse plates 3 with transfer windows in the reaction part of column 1, ensures continuous nt intensive leaching process.

Иногда процесс выщелачивания сопровождается тепловым эффектом: экзотермическим - с выделением тепла (при этом взаимодействующая среда в колонне нагревается, причем часто до недопустимо высокой температуры) или эндотермическим - с поглощением тепла (температура среды понижается, резко замедляя процесс выщелачивания). В обоих случаях требуется регулирование температуры взаимодействующих материалов, которое легче всего технологически осуществить путем подмешивания к смеси в колонне 1 извне соответственно горячего или холодного жидкого раствора. Для этого в колонне 1 по высоте предусмотрены патрубки 18 для ввода соответствующего жидкого раствора и штуцера 19 для установки датчиков приборов, контролирующих температуру, состав и другие технологические параметры смеси в колонне 1.Sometimes the leaching process is accompanied by a thermal effect: exothermic - with the release of heat (while the interacting medium in the column is heated, often to an unacceptably high temperature) or endothermic - with heat absorption (the temperature of the medium decreases, drastically slowing down the leaching process). In both cases, it is necessary to control the temperature of the interacting materials, which is easiest to technologically accomplish by mixing, respectively, a hot or cold liquid solution into the mixture in the column 1 from the outside. To do this, in the column 1 in height, nozzles 18 are provided for introducing the corresponding liquid solution and a nozzle 19 for installing sensors of devices that control the temperature, composition and other technological parameters of the mixture in the column 1.

Очевидно, что именно зазор 17 является наилучшим распределителем потока температурорегулирующего раствора в реагирующую смесь в колонне 1 Раствор попадает в смесь через открытый нижний торец зазора 17 по всей его кольцевой длине. Распределение подаваемого раствора можно улучшить, если патрубок 18 врезать в корпус колонны 1 тангенциально к ее поверхности в горизонтальной плоскости. Штуцера 19 для датчиков, наоборот, необходимо врезать в основной поток реагирующей смеси в колонне 1, что конструктивно проще выполнить в промежутках между соседними пакетами 14 тарелок 3, где нет кольцевых дистанционирующих обечаек 4 и нет необходимости уплотнять штуцера 19 в местах пересечения с ними.Obviously, it is the gap 17 that is the best distributor of the temperature-regulating solution flow to the reaction mixture in column 1. The solution enters the mixture through the open lower end of the gap 17 along its entire annular length. The distribution of the feed solution can be improved if the pipe 18 is cut into the column housing 1 tangentially to its surface in a horizontal plane. On the contrary, it is necessary to insert the connector 19 for the sensors into the main stream of the reacting mixture in the column 1, which is structurally easier to perform between the adjacent packages of 14 plates 3, where there are no annular distance shells 4 and there is no need to seal the union 19 at the points of intersection with them.

Claims (3)

1. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем, содержащее колонну с тарелками провального типа, верхняя часть которой имеет переливной порог, охваченный камерой с патрубками подачи твердого материала в колонну и слива раствора, полученного при выщелачивании, а нижняя часть с патрубками подачи растворителя и выгрузки нерастворенного твердого материала сообщена с пульсационной камерой, соединенной с источником пульсаций, отличающееся тем, что тарелки собраны в пакеты, в которых смежные тарелки дистанционированы цилиндрическими обечайками, а пакеты установлены в колонне с кольцевым зазором, перекрытым перегородкой в верхней части пакета.1. A device for leaching useful components from solid material with a solvent, containing a column with plates of a failure type, the upper part of which has an overflow threshold covered by a chamber with nozzles for supplying solid material to the column and draining the solution obtained by leaching, and the lower part with solvent supply nozzles and discharging undissolved solid material is in communication with a pulsation chamber connected to a pulsation source, characterized in that the plates are collected in packages in which adjacent plates spaced by cylindrical shells, and the packages are installed in a column with an annular gap covered by a partition in the upper part of the package. 2. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем по п.1, отличающееся тем, что в пакете тарелки скреплены между собой и с перегородкой с помощью крепежных изделий, например шпилек с гайками.2. The device for leaching useful components from solid material with a solvent according to claim 1, characterized in that in the package the plates are fastened together and with a partition using fasteners, for example, studs with nuts. 3. Устройство для выщелачивания полезных компонентов из твердого материала растворителем по п.1 или 2, отличающееся тем, что колонна снабжена дополнительными технологическими патрубками, размещенными на уровне пакетов тарелок, и штуцерами, размещенными между пакетами тарелок.
Figure 00000001
3. The device for leaching useful components from solid material with a solvent according to claim 1 or 2, characterized in that the column is equipped with additional process pipes located at the level of the package of plates, and fittings placed between the packages of plates.
Figure 00000001
RU2012105177/02U 2012-02-14 2012-02-14 DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT RU117438U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105177/02U RU117438U1 (en) 2012-02-14 2012-02-14 DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105177/02U RU117438U1 (en) 2012-02-14 2012-02-14 DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU117438U1 true RU117438U1 (en) 2012-06-27

Family

ID=46682239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012105177/02U RU117438U1 (en) 2012-02-14 2012-02-14 DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU117438U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169886U1 (en) * 2016-07-29 2017-04-05 Акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" DEVICE FOR REMOVING USEFUL COMPONENTS BY PERCOLATION LEACHING

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169886U1 (en) * 2016-07-29 2017-04-05 Акционерное общество "Приокский завод цветных металлов" DEVICE FOR REMOVING USEFUL COMPONENTS BY PERCOLATION LEACHING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9366464B2 (en) Device for separating droplets
JP6748196B2 (en) Drop Pill Making Machine for Continuous Liquid Coagulation
EA201490298A1 (en) MIXING DEVICE WITH TANGENTIAL INLETS FOR CAPACITIES WITH A TWO-PHASE FLOW
RU117438U1 (en) DEVICE FOR LEACHING USEFUL COMPONENTS FROM SOLID MATERIAL TO SOLVENT
CN112569629A (en) Melt crystallizer
JP2018536756A (en) Apparatus for producing powdered poly (meth) acrylate
RU2017130316A (en) TILTED LAYER REACTOR, ALLOWING TO APPLY A SMALL NUMBER OF CATALYST
CN105586061A (en) High-temperature coke powder cooling unit
RU171150U1 (en) Gas-liquid flow distributor
CA3029430C (en) Continuous multi-chamber process
RU57152U1 (en) EXTRACTION PLANT
CN110180871B (en) Explosion-proof processing apparatus of metal powder
CN108686593B (en) Multi-scale microstructure reactor
CN110787746A (en) Continuous flow reaction device and continuous flow reaction system
CN219524961U (en) Liquid storage device for liquid sulfur
CN105031958A (en) Falling-film concentration device
Law-Kwet-Cheong et al. Some aerodynamic and solids circulation measurements in a slotted spouted bed of grains
CN216458706U (en) Floated pulp reaction mixing arrangement
RU195490U1 (en) Rotary film reactor
US3853615A (en) Device for extraction of plants containing sugar
RU2385757C1 (en) Separator
RU2558594C1 (en) Method of conducting mass-transfer processes and apparatus therefor
CN207204055U (en) A kind of segmented turbulent-flow-prevention helical reactors
SU1101250A1 (en) Heat- mass-exchange tower
CZ301597A3 (en) Method of constructing counter-current process

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20200215