RU167568U1 - Автоклав - Google Patents
Автоклав Download PDFInfo
- Publication number
- RU167568U1 RU167568U1 RU2015157486U RU2015157486U RU167568U1 RU 167568 U1 RU167568 U1 RU 167568U1 RU 2015157486 U RU2015157486 U RU 2015157486U RU 2015157486 U RU2015157486 U RU 2015157486U RU 167568 U1 RU167568 U1 RU 167568U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pulp
- autoclave
- turbine
- axis
- coil
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/04—Pressure vessels, e.g. autoclaves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/04—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom
- C01F7/06—Preparation of alkali metal aluminates; Aluminium oxide or hydroxide therefrom by treating aluminous minerals or waste-like raw materials with alkali hydroxide, e.g. leaching of bauxite according to the Bayer process
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к технике тепло- и массообмена и может быть использована, например, в глиноземном производстве для автоклавного выщелачивания боксита. Предлагаемое техническое решение позволяет осуществлять интенсивный нагрев и интенсивное перемешивание пульпы как за счет движения пульпы, выходящей из патрубка загрузки, так и за счет вращения турбины. Пульповая струя разбивается вращающейся турбиной, что ведет к увеличению турбулентности потока пульпы внутри змеевика и интенсификации процессов тепло- и массообмена. Это достигается тем, что автоклав, содержащий вертикальный корпус с патрубками загрузки и выгрузки пульпы, патрубками подачи греющего пара и выпуска конденсата греющего пара, расположенными в нижней части автоклава в его горловине, и паровой нагреватель в виде змеевика, витки которого выполнены вплотную друг к другу и образуют сплошную циркуляционную трубу, а патрубок загрузки пульпы размещен в нижней части корпуса автоклава по его оси с вводом верхнего конца в нижнюю часть змеевика, отличается тем, что к верхнему концу патрубка загрузки пульпы жестко монтирована ось, на которой размещена турбина с возможностью свободного вращения ее на этой оси под действием пульповой струи. Установка оси с турбиной на верхнем конце патрубка загрузки пульпы в автоклаве с паровым нагревателем в виде витков, расположенных вплотную друг к другу и образующих сплошную циркуляционную трубу легко осуществима. Все внутреннее устройство вводится в автоклав через нижнюю горловину, то есть возможна реконструкция автоклава, широко применяемого в глиноземном производстве.
Description
Полезная модель относится к технике тепло- и массообмена и может быть использована, например, в глиноземном производстве для автоклавного выщелачивания боксита.
Известен автоклав для нагрева бокситовой пульпы острым паром, то есть вводимым непосредственно в нагреваемую пульпу, широко применяемый в глиноземном производстве (Основы металлургии, т. VII. Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. / под ред. И.А. Стригина, А.И. Басова, Ф.П. Ельцева, А.В. Троицкого. М.: Металлургия, 1975. с. 557, рис. XVIII-4), представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус со сферическими днищем и крышкой. Днище заканчивается горловиной, в которую вмонтировано барботирующее устройство, состоящее из патрубка подачи пара и насадки с отверстиями диаметром 5-8 мм для равномерного распределения (диспергирования) пара. В крышку автоклава введены патрубки для подсоединения трубопроводов загрузки и выгрузки пульпы. При этом, разгрузочная труба проходит через весь автоклав до нижней части (днища).
Недостатком автоклава является недостаточно интенсивное перемешивание пульпы, происходящее только за счет струи быстро конденсирующегося греющего пара и малоинтенсивный нагрев пульпы, в основном только в области входа греющего пара в пульпу, а также сложность конструкции, связанная с трудностью изготовления и монтажа разгрузочной трубы криволинейного очертания, кроме того, конденсат греющего пара разбавляет пульпу, то есть уменьшается концентрация раствора.
Известен автоклав для нагрева бокситовой пульпы глухим паром через теплопередающую поверхность, применяемый в глиноземном производстве (Основы металлургии, т. VII. Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. / под ред. И.А. Стригина, А.И. Басова, Ф.П. Ельцева, А.В. Троицкого. М.: Металлургия, 1975. с. 558, рис. XVIII-5), в котором устранены недостатки, заключающиеся в недостаточно интенсивном перемешивании и нагреве пульпы, а также разбавлении пульпы конденсатом греющего пара. Данный аппарат как и вышеописанный представляет собой вертикальный цилиндрический корпус со сферическими днищем и крышкой, с нагревателем в виде змеевика, в который подается греющий пар, и перемешивающим устройством, на валу которого закреплены перемешивающие лопаты и пропеллер. Вал соединен с редуктором привода муфтой. Место ввода вала перемешивающего устройства в автоклав уплотняется набивным сальником. В крышку автоклава введен патрубок для подсоединения трубопровода загрузки пульпы. В днище автоклава введен патрубок для подсоединения трубопровода выгрузки пульпы.
Недостатком этого автоклава является сложность конструкции, связанная с трудностью изготовления и монтажа механического перемешивающего устройства, а также необходимостью уплотнения места ввода в автоклав, работающий при высоком давлении (до 40 ат), вала перемешивающего устройства набивным сальником.
Известен также автоклав для нагрева бокситовой пульпы глухим паром через теплопередающую поверхность (Патент РФ на полезную модель №150515), в котором устранен недостаток, заключающийся в сложности конструкции. Данный автоклав, как и вышеописанный, представляет собой вертикальный корпус с патрубками загрузки и выгрузки пульпы, патрубками подачи греющего пара и выпуска конденсата греющего пара, расположенными в нижней части автоклава в его горловине, и паровой нагреватель виде змеевика, витки которого выполнены вплотную друг к другу и образуют сплошную циркуляционную трубу, а патрубок загрузки пульпы размещен в нижней части корпуса автоклава по его оси и имеет на верхнем конце диспергатор в виде решетки с отверстиями. Отверстия решетки диспергатора выполнены под углом к оси автоклава.
Этот автоклав является наиболее близким к полезной модели по технической сущности и достигаемому результату.
Недостатками автоклава являются недостаточно интенсивный теплообмен только за счет наличия на верхнем конце патрубка загрузки пульпы диспергатора с наклонными под углом к оси автоклава отверстиями решетки диспергатора и недостаточно интенсивное перемешивание, что ухудшает условия массообмена между жидкой и твердой фазами пульпы.
Задача полезной модели - обеспечить интенсивные нагрев и перемешивание пульпы и простоту конструкции.
Указанная задача решается тем, что автоклав для нагрева пульпы, содержащий вертикальный корпус с патрубками загрузки и выгрузки пульпы, патрубками подачи греющего пара и выпуска конденсата греющего пара, расположенными в нижней части автоклава в его горловине, и паровой нагреватель в виде змеевика, витки которого выполнены вплотную друг к другу и образуют сплошную циркуляционную трубу, а патрубок загрузки пульпы размещен в нижней части корпуса автоклава по его оси с вводом верхнего конца в нижнюю часть змеевика, отличается тем, что к верхнему концу патрубка загрузки пульпы жестко монтирована ось, на которой размещена турбина с возможностью свободного вращения ее на этой оси под действием пульповой струи (турбина - первичный двигатель с вращательным движением рабочего органа - ротора, преобразующий в механическую работу кинетическую энергию подводимого рабочего тела - пара, газа, воды. Струя рабочего тела воздействует на лопатки, закрепленные по окружности ротора, и приводят ротор в движение. Советский энциклопедический словарь. Изд. 4-е. М.: Советская энциклопедия, 1987).
Техническим результатом является интенсивный нагрев и интенсивное перемешивание пульпы как за счет движения пульпы, выходящей из патрубка загрузки, так и за счет вращения турбины. Пульповая струя разбивается вращающейся турбиной, что ведет к увеличению турбулентности потока пульпы внутри змеевика и интенсификации процессов тепло- и массообмена.
На фиг. 1 представлена конструкция автоклава с паровым нагревателем в виде змеевика, витки которого образуют циркуляционную трубу, и патрубком загрузки пульпы, размещенным в нижней части автоклава по его оси с вводом верхнего конца в нижнюю часть змеевика и к верхнему концу патрубка загрузки пульпы жестко монтирована ось, на которой размещена турбина с возможностью свободного вращения ее на этой оси.
Предлагаемый автоклав состоит из корпуса 1 с горловиной 2, в которую вводятся патрубки загрузки пульпы 4, подачи греющего пара 5, выпуска конденсата греющего пара 3 и выгрузки пульпы 6. К верхнему концу патрубка загрузки пульпы 4 жестко монтирована ось 7, на которой вращается турбина 8, разбивающая поток пульпы и направляющая пульпу к внутренней поверхности теплообменника в виде змеевика 9, витки которого выполнены вплотную друг к другу и образуют сплошную циркуляционную трубу.
Автоклав работает следующим образом. Пульпа после предварительного нагрева примерно до 150°C подается через патрубок загрузки пульпы с жестко монтированной на его верхнем конце осью и свободно вращающейся на ней турбиной в пространство циркуляционной трубы образованной витками змеевика парового нагревателя. Под действием вращающейся турбины пульпа направляется на витки змеевика, создавая турбулентное движение пульпы внутри циркуляционной трубы и интенсифицируя процессы перемешивания и теплообмена. После прохождения через циркуляционную трубу поток пульпы изменяет направление движения на противоположное и, двигаясь вниз между змеевиком и стенкой автоклава, продолжает нагреваться. Через патрубок подачи пара греющий пар ТЭЦ подается в верхнюю часть парового нагревателя, проходит через витки нагревателя, конденсируясь, и конденсат греющего пара выводится из автоклава через патрубок выпуска конденсата греющего пара. Часть пульпы может эжекционно засасываться потоком пульпы, выходящей через патрубок загрузки, в циркуляционную трубу. Направленное и турбулентное движение пульпы в циркуляционной трубе и обратное движение пульпы между змеевиком и стенкой автоклава интенсифицируют теплообмен между паром и пульпой и массобмен между бокситом и раствором пульпы. Циркулирующая пульпа непрерывно удаляется из автоклава через патрубок выгрузки пульпы.
Таким образом, дополнительная установка оси с турбиной на верхнем конце патрубка загрузки пульпы в автоклаве с паровым нагревателем в виде витков, расположенных вплотную друг к другу и образующих сплошную циркуляционную трубу легко осуществима. Все внутреннее устройство вводится в автоклав через нижнюю горловину, то есть возможна реконструкция автоклава, широко применяемого в глиноземном производстве.
Claims (1)
- Автоклав для нагрева пульпы, содержащий вертикальный корпус с патрубками загрузки и выгрузки пульпы, патрубками подачи греющего пара и выпуска конденсата греющего пара, расположенными в нижней части автоклава в его горловине, и паровой нагреватель в виде змеевика, витки которого выполнены вплотную друг к другу и образуют сплошную циркуляционную трубу, а патрубок загрузки пульпы размещен в нижней части корпуса автоклава по его оси с вводом верхнего конца в нижнюю часть змеевика, отличающийся тем, что к верхнему концу патрубка загрузки пульпы жестко монтирована ось, на которой размещена турбина с возможностью свободного вращения ее на этой оси.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157486U RU167568U1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Автоклав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157486U RU167568U1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Автоклав |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU167568U1 true RU167568U1 (ru) | 2017-01-10 |
Family
ID=58451421
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015157486U RU167568U1 (ru) | 2015-12-31 | 2015-12-31 | Автоклав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU167568U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726736C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-07-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Вертикальный автоклав для производства высокопрочного гипса |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2089501C1 (ru) * | 1993-07-27 | 1997-09-10 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Способ нагрева пульпы |
US5932182A (en) * | 1994-06-29 | 1999-08-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Reactor for high temperature, elevated pressure, corrosive reactions |
RU135534U1 (ru) * | 2013-04-01 | 2013-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Автоклав |
RU150515U1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Автоклав |
-
2015
- 2015-12-31 RU RU2015157486U patent/RU167568U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2089501C1 (ru) * | 1993-07-27 | 1997-09-10 | Акционерное общество "Богословский алюминиевый завод" | Способ нагрева пульпы |
US5932182A (en) * | 1994-06-29 | 1999-08-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Reactor for high temperature, elevated pressure, corrosive reactions |
RU135534U1 (ru) * | 2013-04-01 | 2013-12-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Автоклав |
RU150515U1 (ru) * | 2014-06-16 | 2015-02-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Автоклав |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧЕРНЫШОВ В.Б. и др., Совершенствование аппаратурного оформления процесса автоклавного выщелачивания в производстве глинозема и триоксида вольфрама, Металлургия легких и тугоплавких металлов: материалы III Международной научно-технической конференции, 10-11 октября 2014, Екатеринбург, УрФУ, 2014, с. 80-84. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726736C1 (ru) * | 2019-12-24 | 2020-07-15 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Вертикальный автоклав для производства высокопрочного гипса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107456935B (zh) | 一种气动搪玻璃搅拌装置 | |
CN104338492B (zh) | 一种多组分层式浸没撞击流反应器 | |
CN205909490U (zh) | 一种电热锅炉 | |
CN208684745U (zh) | 一种污泥干化装置 | |
RU167568U1 (ru) | Автоклав | |
CN108751303A (zh) | 一种生产效率高的蒸馏水器 | |
CN209549254U (zh) | 一种水处理药剂混合搅拌装置 | |
RU150515U1 (ru) | Автоклав | |
CN204193943U (zh) | 自动控温反应釜 | |
RU170336U1 (ru) | Автоклав | |
RU2328676C1 (ru) | Вихревая распылительная сушилка для дисперсных материалов | |
RU135534U1 (ru) | Автоклав | |
CN105709680A (zh) | 一种反应釜 | |
CN208898821U (zh) | 一种环保节能煤气发生装置 | |
CN208465291U (zh) | 一种废油泥再利用生产线 | |
RU2534198C9 (ru) | Способ и устройство для получения тепловой энергии | |
CN216745183U (zh) | 一种锥形螺带真空混合干燥机 | |
CN105688784A (zh) | 一种用于生产精练剂的反应釜 | |
CN207680610U (zh) | 植物甾醇合成釜 | |
CN209161960U (zh) | 一种连续裂解炉 | |
CN209128075U (zh) | 一种生产效率高的蒸馏水器 | |
CN107560148A (zh) | 电热锅炉 | |
CN206555988U (zh) | 一种带有搅拌装置的锅炉 | |
CN214634126U (zh) | 一种柠檬酸三乙酯生产中乙醇回收装置 | |
CN117208989B (zh) | 一种油田余热循环利用系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180101 |