RU136796U1 - CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT - Google Patents

CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT Download PDF

Info

Publication number
RU136796U1
RU136796U1 RU2013128642/05U RU2013128642U RU136796U1 RU 136796 U1 RU136796 U1 RU 136796U1 RU 2013128642/05 U RU2013128642/05 U RU 2013128642/05U RU 2013128642 U RU2013128642 U RU 2013128642U RU 136796 U1 RU136796 U1 RU 136796U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
reactor
mother liquor
inlet
feedstock
filter
Prior art date
Application number
RU2013128642/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Дмитриевич Шляпин
Виктор Викторович Рыбальченко
Игорь Борисович Руденко
Асиф Юсифович Омаров
Антон Николаевич Кравченков
Валерий Иванович Кошкин
Егор Сергеевич Зайцев
Александр Александрович Васин
Сергей Михайлович Хомяков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет"
Priority to RU2013128642/05U priority Critical patent/RU136796U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU136796U1 publication Critical patent/RU136796U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

Установка для производства порошков методом химического диспергирования, включающая емкость для приготовления и хранения раствора щелочи, реактор, внутри которого содержится перемешивающее устройство, устройство отвода водородсодержащей газовой смеси и продуктов химического диспергирования, фильтр, сушильную печь, отличающаяся тем, что установка снабжена дробилкой исходного сырья, управляемым шнековым дозатором-загрузчиком, центрифугой, блоком автоматического управления, соединенного с исполнительными механизмами по управляющим каналам, при этом реактор оснащен рН-метром и датчиком уровня маточного раствора и имеет входное отверстие для загрузки микрочастиц исходного сырья, входное отверстие для подвода водного раствора щелочи, входное отверстие для возврата отфильтрованного маточного раствора, при этом выходное отверстие для отвода маточного раствора снабжено сеточным фильтром, а фильтр, установленный после реактора представляет собой отстойник циклонного типа, оснащенный насосом высокого давления, и связан с реактором трубопроводом отвода непрореагировавшего маточного раствора.A plant for the production of powders by chemical dispersion, including a container for the preparation and storage of an alkali solution, a reactor inside which there is a mixing device, a device for removing the hydrogen-containing gas mixture and chemical dispersion products, a filter, a drying oven, characterized in that the installation is equipped with a crusher of feedstock, controlled by auger batcher-loader, centrifuge, automatic control unit connected to actuators by control channels, the reactor is equipped with a pH meter and a level sensor of the mother liquor and has an inlet for loading microparticles of the feedstock, an inlet for supplying an aqueous alkali solution, an inlet for returning the filtered mother liquor, while the outlet for draining the mother liquor is equipped with a mesh filter, and the filter installed after the reactor is a cyclone-type sump equipped with a high pressure pump and connected to the reactor by a non-reactivity discharge pipe vshego mother liquor.

Description

Областью техники, к которой относится полезная модель является химическая промышленность. Областью применения полезной моделиявляется получение порошков методом химического диспергирования.The technical field to which the utility model relates is the chemical industry. The scope of a useful model is the production of powders by chemical dispersion.

Уровень техники. Известны установки (US №2958582, C01F 7/00, C01F 7/42, опубл. 01.10.1958, US №2958583, C01F 7/00, C01F 7/42, опубл. 01.10.1958) для получения гидроксидов алюминия и водорода, содержащие теплообменник, сепаратор и фильтр для разделения получаемой суспензии гидроксидов алюминия с водой. При этом необходимо использовать дополнительные вещества, способствующие проведению взаимодействия реагентов, например каталитические количества органических аминов. Введение этих веществ не дает возможности получать чистый гидроксид алюминия.The level of technology. Known installation (US No. 2958582, C01F 7/00, C01F 7/42, publ. 01.10.1958, US No. 2958583, C01F 7/00, C01F 7/42, publ. 01.10.1958) for the production of aluminum and hydrogen hydroxides, containing a heat exchanger, a separator and a filter for separating the resulting suspension of aluminum hydroxides with water. In this case, it is necessary to use additional substances that facilitate the interaction of reagents, for example, catalytic amounts of organic amines. The introduction of these substances makes it impossible to obtain pure aluminum hydroxide.

Известна (US №2758011, B01J 21/00, B01J 21/04, опубл. 07.08.1956) установка, реализующая способ получения оксида алюминия в форме бемитасостоит из реактора с мешалкой, отверстия для ввода воды и порошкообразного алюминия, отстойника, конденсатора для приема парогаза. Недостатком данной установки является невозможность ее автоматизации и периодичность работы.Known (US No. 2758011, B01J 21/00, B01J 21/04, publ. 07.08.1956) a plant that implements a method for producing alumina in the form of boehmite consists of a reactor with a stirrer, an opening for introducing water and powdered aluminum, a sump, a condenser for receiving steam gas. The disadvantage of this installation is the impossibility of its automation and the frequency of operation.

Известна установка (патент RU 2223221, опубл. 10.02.2004 г.), включающая смеситель, реактор, отстойник для суспензии, конденсатор, При этом реактор представляет собой аппарат, работающий под высоким давлением, снабженный форсункой, обеспечивающей распыление суспензии порошкообразного алюминия в воде до диаметра капель не более 100 мкм.A known installation (patent RU 2223221, publ. 10.02.2004), including a mixer, reactor, slurry tank, condenser, the reactor is a high-pressure apparatus equipped with a nozzle for spraying a suspension of powdered aluminum in water up to diameter of drops no more than 100 microns.

Основным недостатком этой установки является сложность поддержания размера диаметра капель, что приводит к снижению чистоты и однородности получаемого порошка.The main disadvantage of this installation is the difficulty of maintaining the size of the diameter of the droplets, which leads to a decrease in the purity and uniformity of the resulting powder.

Известна (патент RU 2350563, опубликован 27.03.2009 г.) установка для получения гидроокиси алюминия и водорода, которая включает в себя платформенные весы, реактор-растворитель, реактор, оснащенный датчиком давления, датчиком температуры раствора в реакторе, датчиком наличия металла в растворе и перемешивающим устройством, конденсатор, осушающую колонку, отстойник-осветлитель, фильтр (или центрифугу), электрическую печь (сушилка), шаровую мельницу, теплообменник. Эта установка взята за прототип.Known (patent RU 2350563, published March 27, 2009) is an apparatus for producing aluminum hydroxide and hydrogen, which includes a platform scale, a solvent reactor, a reactor equipped with a pressure sensor, a temperature sensor for the solution in the reactor, a sensor for the presence of metal in the solution, and a mixing device, a condenser, a drying column, a clarifier clarifier, a filter (or centrifuge), an electric oven (dryer), a ball mill, a heat exchanger. This installation is taken as a prototype.

Недостатком установки является малая производительность установки и необходимость в использовании преимущественно дорогостоящих порошков ультрадисперсного алюминия и активированных сплавов алюминия.The disadvantage of the installation is the low productivity of the installation and the need to use mainly expensive powders of ultrafine aluminum and activated aluminum alloys.

Раскрытие полезной модели. Сущность полезной модели выражается в том, что она содержит емкость для приготовления и хранения раствора щелочи, дробилку исходного сырья, управляемый шнековый дозатор-загрузчик, устройство отвода водородсодержащей газовой смеси и продуктов химического диспергирования, реактор, содержащий внутри перемешивающее устройство (механический активатор), приводимое в движение электродвигателем, оснащенный pH-метром и датчиком уровня маточного раствора, который имеет входное отверстие для загрузки микрочастиц исходного сырья, входное отверстие для подвода водного раствора щелочи, входное отверстие для возврата отфильтрованного маточного раствора, а также выходное отверстие для вывода маточного раствора, снабженное сеточным фильтром, фильтр, установленный после реактора и представляющий собой отстойник циклонного типа, также оснащенный насосом высокого давления и связанный с реактором трубопроводом отвода непрореагировавшего маточного раствора, центрифугу, сушильную печь, блок автоматического управления, соединенный с исполнительными механизмами по управляющим каналам.Disclosure of a utility model. The essence of the utility model is expressed in that it contains a container for preparing and storing an alkali solution, a crusher of feedstock, a controlled screw metering loader, a device for removing the hydrogen-containing gas mixture and chemical dispersion products, a reactor containing a mixing device (mechanical activator) inside, driven in motion by an electric motor equipped with a pH meter and a level sensor of the mother liquor, which has an inlet for loading microparticles of the feedstock, an inlet solution for supplying an aqueous solution of alkali, an inlet for returning the filtered mother liquor, as well as an outlet for discharging the mother liquor, equipped with a strainer, a filter installed after the reactor and which is a cyclone type sump, also equipped with a high pressure pump and a pipe connected to the reactor discharge of unreacted mother liquor, centrifuge, drying oven, automatic control unit connected to actuators by control channel am.

Технический результат выражается в повышении технологичности установки и обеспечении высокой эффективности на всех этапах работы установки.The technical result is expressed in increasing the manufacturability of the installation and ensuring high efficiency at all stages of the installation.

Краткое описание чертежей. На фигуре 1 изображена схема предложенного устройства. Экспериментальный стенд установки представлен на фигуре 2.A brief description of the drawings. The figure 1 shows a diagram of the proposed device. The experimental setup of the installation is presented in figure 2.

Устройство (фиг.1) включает:The device (figure 1) includes:

1 - дробилка исходного сырья;1 - crusher feedstock;

2 - управляемый шнековый дозатор-загрузчик;2 - controlled screw feeder loader;

3 - реактор для химического взаимодействия водного раствора щелочи и микрочастиц исходного сырья;3 - reactor for the chemical interaction of an aqueous solution of alkali and microparticles of the feedstock;

4 - механический активатор;4 - mechanical activator;

5 - сеточный фильтр;5 - mesh filter;

6 - электродвигатель;6 - electric motor;

9 - емкость для приготовления и хранения водного щелочного раствора из воды и щелочи;9 - capacity for the preparation and storage of an aqueous alkaline solution of water and alkali;

10, 11, 13, 15, 17, 18, 21, 23 - трубопроводы;10, 11, 13, 15, 17, 18, 21, 23 - pipelines;

12 - насос высокого давления;12 - high pressure pump;

14 - фильтр отстойник циклонного типа;14 - filter sump cyclone type;

16 - центрифуга;16 - centrifuge;

19 - сушильная печь;19 - drying oven;

22 - абсорбер водорода;22 - a hydrogen absorber;

25 - блок автоматического управления;25 - automatic control unit;

26 - управляющие каналы;26 - control channels;

27 - датчик уровня маточного раствора;27 - level sensor of the mother liquor;

28, 29, 30 - входное отверстие;28, 29, 30 - inlet;

31, 32 - выходное отверстие;31, 32 - outlet;

33 - pH-метр.33 - pH meter.

Осуществление полезной модели. Конструкция устройства в статическом состоянии содержит (фиг.1)дробилку исходного сырья 1, управляемый шнековый дозатор-загрузчика 2, реактор 3 для химического взаимодействия водного раствора щелочи и микрочастиц исходного сырья, содержащий pH-метр 33, оснащенный датчиком 27 уровня маточного раствора и расположенным внутри него механическим активатором 4, приводимым в движение электродвигателем 6, имеющий входное отверстие 28 для загрузки микрочастиц исходного сырья, входное отверстие 29 для подвода водного раствора щелочи, входное отверстие 30 для возврата отфильтрованного маточного раствора, и два выходных отверстия: выходное отверстие 31 для вывода образующегося в результате реакции водорода, выходное отверстие 32 для вывода маточного раствора, оснащенное сеточным фильтром 5; емкость 9 для приготовления и хранения водного щелочного раствора из воды 7 и щелочи 8;фильтр отстойник 14 циклонного типа с насосом 12 высокого давления; центрифугу 16; сушильную печь 19; абсорбер водорода 22; блок автоматического управления 25, соединенный с исполнительными механизмами по управляющим каналам 26.Implementation of a utility model. The design of the device in a static state contains (FIG. 1) a feedstock crusher 1, a controllable screw feeder-loader 2, a reactor 3 for chemical interaction of an aqueous alkali solution and microparticles of the feedstock, containing a pH meter 33, equipped with a mother liquor level sensor 27 and located inside it, a mechanical activator 4, driven by an electric motor 6, having an inlet 28 for loading microparticles of the feedstock, an inlet 29 for supplying an aqueous alkali solution, an inlet 30 for returning the filtered mother liquor, and two outlet openings: an outlet 31 for discharging the resulting hydrogen reaction, an outlet 32 for discharging the mother liquor equipped with a strainer 5; a container 9 for preparing and storing an aqueous alkaline solution from water 7 and alkali 8. A filter settler 14 of a cyclone type with a high pressure pump 12; centrifuge 16; a drying oven 19; hydrogen absorber 22; an automatic control unit 25 connected to actuators via control channels 26.

Установка работает следующим образом: исходное сырье алюминия или алюминиевого сплава размельчается в дробилке 1 исходного сырья и с помощью управляемого шнекового дозатора-загрузчика 2 подается через входное отверстие 28 в полость реактора 3, одновременно в реактор 3 через входное отверстие 29 заливается водный раствор щелочи из емкости 9для приготовления и хранения водного щелочного раствора из воды и щелочи. Смесь частиц исходного вещества и водного раствора щелочи перемешивается механическим активатором 4, приводимым в движение электродвигателем 6, что обеспечивает постоянное движение растворяемых частиц исходного сырья внутри реактора 3. Выделяющийся в результате реакции водород отводится через выходное отверстие 31 по трубопроводу 23 в абсорбер водорода 22 и утилизируется. Насос высокого давления 12 непрерывно откачивает через выходное отверстие 32 из реактора 3 прореагировавшие компоненты в виде маточного раствора и подает их в фильтр отстойник 14 циклонного типа, в котором происходит отделение маточного раствора с частицами бемита, имеющих требуемый размер. Непрошедшие через фильтр отстойник 14 циклонного типа компоненты маточного раствора по трубопроводу 15 возвращаются через входное отверстие 30 в реактор 3 и подвергаются повторному процессу диспергирования. Отделенный в фильтре отстойнике 14 циклонного типа влажный порошок бемита 24 загружается в сепаратор (центрифугу) 16. Отделенный от порошка водный раствор щелочи возвращается по трубопроводу 17 в емкость 9для приготовления и хранения водного щелочного раствора из воды и щелочи, а гелеобразный порошок выдавливается по трубопроводу 18 в сушильную печь 19, из которой выходит сухой порошок бемита 20. Пары водного раствора щелочи из сушильной печи 19 по трубопроводу направляются в сепаратор 16 (центрифугу). Сухой порошок бемита 20 собирается и упаковывается. Согласование работы всех элементов установки осуществляет блок управления 25 по управляющим каналам 26. По данным поступающим от pH-метра 33 выдается сигнал на заливку водного раствора щелочи, по сигналу датчика 27 уровня маточного раствора в реакторе 3 выполняется команда загрузки микрочастиц исходного сырья и пуска дробилки 1 исходного сырья, информация о наполненности фильтра отстойника 14 циклонного типа вызывает команду загрузки и пуска центрифуги 16.The installation works as follows: the feedstock of aluminum or aluminum alloy is crushed in the crusher 1 of the feedstock and is fed through the inlet 28 into the cavity of the reactor 3 using a controlled screw feeder 2, at the same time, an alkali aqueous solution is poured from the tank through the inlet 29 9for the preparation and storage of an aqueous alkaline solution of water and alkali. A mixture of particles of the starting material and an aqueous solution of alkali is mixed by a mechanical activator 4, driven by an electric motor 6, which ensures a constant movement of the dissolved particles of the feedstock inside the reactor 3. The hydrogen released as a result of the reaction is discharged through the outlet 31 through a pipe 23 to a hydrogen absorber 22 and utilized . The high pressure pump 12 continuously pumps through the outlet 32 from the reactor 3 the reacted components in the form of a mother liquor and feeds them into the filter cyclone-type settler 14, in which the mother liquor is separated with boehmite particles of the required size. The components of the mother liquor that have not passed through the filter sump 14 of the cyclone type are returned through the pipe 15 through the inlet 30 to the reactor 3 and are subjected to a repeated dispersion process. The moist boehmite powder 24 separated in the filter of the cyclone-type settler 14 is loaded into a separator (centrifuge) 16. The aqueous alkali solution separated from the powder is returned via line 17 to the tank 9 for preparation and storage of the aqueous alkaline solution from water and alkali, and the gel-like powder is extruded through the pipeline 18 in the drying oven 19, from which the dry powder of boehmite 20. The vapors of the aqueous alkali solution from the drying oven 19 are sent through a pipeline to a separator 16 (centrifuge). The dry powder of boehmite 20 is collected and packaged. Coordination of the operation of all elements of the installation is carried out by the control unit 25 along the control channels 26. According to the data received from the pH meter 33, a signal is issued for pouring an aqueous solution of alkali, according to the signal from the sensor 27 of the mother liquor level in reactor 3, a command for loading microparticles of the feedstock and starting crusher 1 feedstock, information about the fullness of the filter of the settler 14 of the cyclone type causes a command to load and start the centrifuge 16.

Разработанная аппаратурно-технологическая схема производства порошков методом диспергирования может быть легко смонтирована на базе существующих электрохимических производств.The developed instrumentation and technological scheme for the production of powders by the dispersion method can be easily mounted on the basis of existing electrochemical plants.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет обеспечить непрерывность процесса производства порошка, повышение чистоты продукта за счет создания обратного контура тока для не прореагировавшего сырья и обеспечения многоступенчатой фильтрации и сепарации прореагировавшего сырья.Thus, the proposed utility model allows to ensure the continuity of the powder production process, increasing the purity of the product by creating a reverse current loop for unreacted raw materials and providing multi-stage filtration and separation of unreacted raw materials.

Claims (1)

Установка для производства порошков методом химического диспергирования, включающая емкость для приготовления и хранения раствора щелочи, реактор, внутри которого содержится перемешивающее устройство, устройство отвода водородсодержащей газовой смеси и продуктов химического диспергирования, фильтр, сушильную печь, отличающаяся тем, что установка снабжена дробилкой исходного сырья, управляемым шнековым дозатором-загрузчиком, центрифугой, блоком автоматического управления, соединенного с исполнительными механизмами по управляющим каналам, при этом реактор оснащен рН-метром и датчиком уровня маточного раствора и имеет входное отверстие для загрузки микрочастиц исходного сырья, входное отверстие для подвода водного раствора щелочи, входное отверстие для возврата отфильтрованного маточного раствора, при этом выходное отверстие для отвода маточного раствора снабжено сеточным фильтром, а фильтр, установленный после реактора представляет собой отстойник циклонного типа, оснащенный насосом высокого давления, и связан с реактором трубопроводом отвода непрореагировавшего маточного раствора.
Figure 00000001
A plant for the production of powders by chemical dispersion, including a container for the preparation and storage of an alkali solution, a reactor inside which there is a mixing device, a device for removing the hydrogen-containing gas mixture and chemical dispersion products, a filter, a drying oven, characterized in that the installation is equipped with a crusher of feedstock, controlled by auger batcher-loader, centrifuge, automatic control unit connected to actuators by control channels, the reactor is equipped with a pH meter and a level sensor of the mother liquor and has an inlet for loading microparticles of the feedstock, an inlet for supplying an aqueous alkali solution, an inlet for returning the filtered mother liquor, while the outlet for draining the mother liquor is equipped with a mesh filter, and the filter installed after the reactor is a cyclone-type sump equipped with a high pressure pump and connected to the reactor by a non-reactivity discharge pipe vshego mother liquor.
Figure 00000001
RU2013128642/05U 2013-06-24 2013-06-24 CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT RU136796U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128642/05U RU136796U1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013128642/05U RU136796U1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU136796U1 true RU136796U1 (en) 2014-01-20

Family

ID=49945162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013128642/05U RU136796U1 (en) 2013-06-24 2013-06-24 CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU136796U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173853U1 (en) * 2016-10-28 2017-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии алюмоэнергетики" (ООО "Технологии алюмоэнергетики") HIGH PURITY ALUMINUM OXIDES PLANT

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU173853U1 (en) * 2016-10-28 2017-09-14 Общество с ограниченной ответственностью "Технологии алюмоэнергетики" (ООО "Технологии алюмоэнергетики") HIGH PURITY ALUMINUM OXIDES PLANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5008450A (en) Process for exchanging dispersing medium of terephthalic acid slurry
RU2443469C2 (en) Method of catalyst production
CN1990507B (en) Methods for preparing alkali cellulose and cellulose ether
CN107640780A (en) A kind of preparation method of high-purity hydrogen aluminum oxide
CN104925804B (en) Physics dissociation purifying plant and its method for purification of diamond synthesizing rod
CN108793204B (en) Method and system for preparing lithium carbonate from lithium-containing feed liquid
RU136796U1 (en) CHEMICAL DISPERSION POWDER PRODUCTION PLANT
CN105347375A (en) Production device of pseudo-boehmite and method thereof
CN112499593A (en) Automatic strengthening system and process for preparing hydrogen peroxide based on anthraquinone method
CN204107485U (en) A kind of reactor for liquid-solid two-phase successive reaction and ON-LINE SEPARATION
CN203208718U (en) Semi-discharge device of crystallization kettle
JP5394369B2 (en) Continuous production method of fibrous basic magnesium sulfate particles
RU2332256C2 (en) Reactor for direct synthesis of alkoxy silanes
CN204752216U (en) Physics of synthetic stick of diamond purification device that dissociates
EP2551012A1 (en) Continuous reaction system comprising subcritical or supercritical liquid as solvent and reactant as solid
RU2350563C2 (en) Aluminium and hydrogen production plant
CN203639168U (en) Weak acid process-based full-automatic zinc oxide preparation device
CN211141542U (en) Production device of food-grade and feed-grade anhydrous magnesium sulfate
CN204656117U (en) A kind of classified filtering device
RU109756U1 (en) LINE FOR PRODUCING HUMATES OF ALKALI METALS
CN203269824U (en) Three-in-one device for oxamide production
CN210012610U (en) Sodium cyanide powder apparatus for producing
CN207342689U (en) A kind of reaction kettle with even distributor
CN202315903U (en) Vacuum degasser for pretreatment of molecular sieve based catalyst forming
CN105039157B (en) Reaction device for synthesizing cephalosporin product by means of enzymic method

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140625