RU2068292C1 - Apparatus for conducting chemical processes - Google Patents

Apparatus for conducting chemical processes Download PDF

Info

Publication number
RU2068292C1
RU2068292C1 SU4947365A RU2068292C1 RU 2068292 C1 RU2068292 C1 RU 2068292C1 SU 4947365 A SU4947365 A SU 4947365A RU 2068292 C1 RU2068292 C1 RU 2068292C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filtering
chemical processes
filter elements
pipe
filter
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Гибор
Г.А. Дубских
В.В. Андосов
Original Assignee
Уральский научно-исследовательский институт технологии медицинских препаратов
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 Уральский научно-исследовательский институт технологии медицинских препаратов filed Critical Уральский научно-исследовательский институт технологии медицинских препаратов
Priority to SU4947365 priority Critical patent/RU2068292C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068292C1 publication Critical patent/RU2068292C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: apparatus constitutes a body with heat- exchange jacket, bottom aperture with sealing closure, and cylindrical tank to which inlet branch pipe for fed suspension is connected. Tank accommodates hollow porous-material filtering members combined with each other by means of discharge collector. Filter holders are provided with means to remove deposits made in the form of perforated plate with floating knives arranged so as to be free to reciprocate in vertical direction. EFFECT: improved construction of apparatus. 2 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для проведения химических процессов и может быть использованро в химической, химико-фармацевтической и пищевой промышленности, в производстве химреактивов и других малотоннажных препаратов. The invention relates to equipment for carrying out chemical processes and can be used in the chemical, chemical-pharmaceutical and food industries, in the production of chemicals and other small-tonnage preparations.

Известен аппарат фирмы "Шенк", ФРГ [1] Данный аппарат состоит из корпуса с паровой рубашкой, оснащенного патрубками подвода жидких и газообразных исходных компонентов, патрубками подвода греющего пара и отвода конденсата, трубой вывода жидкого продукта и люком для загрузки твердых исходных компонентов. Корпус смонтирован на раме с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, для этого аппарат оснащен поворотным устройством гидромеханического типа с интегрированными, самостоятельно действующими предохранительными тормозами с двойным предохранительным устройством. Known apparatus of the company "Schenk", Germany [1] This apparatus consists of a housing with a steam jacket, equipped with nozzles for supplying liquid and gaseous source components, nozzles for supplying heating steam and condensate drain, a liquid product outlet pipe and a manhole for loading solid source components. The housing is mounted on the frame with the possibility of rotation relative to the horizontal axis, for this the device is equipped with a rotary device of the hydromechanical type with integrated, independently acting safety brakes with a double safety device.

Корпус аппарата в нижней части имеет ложное днище с закрепленной в нем фильтрующей перегородкой. В аппарате установлена мешалка специальной конструкции, которая может подниматься и опускаться с изменением направления движения. Для замены фильтрующей перегородки, а также изношенных деталей, днище аппарата после освобождения фланцевого соединения сдвигается и опускается с помощью системы гидравлики. The case of the apparatus in the lower part has a false bottom with a filter partition fixed in it. The apparatus is equipped with a mixer of a special design, which can rise and fall with a change in direction of movement. To replace the filter baffle, as well as worn parts, the bottom of the apparatus, after releasing the flange connection, is moved and lowered using a hydraulic system.

Аппарат предназначен для проведения различных технологических процессов: перемешивание, растворение, переочистка, фильтрация, экстракция, сушка. The device is designed to carry out various technological processes: mixing, dissolution, purification, filtration, extraction, drying.

Аппарат работает следующим образом. Через люк загружают твердые компоненты, через способствующие патрубки заливают жидкие исходные компоненты, затем включают привод мешалки, в рубашку подают греющий пар и производят растворение твердых компонентов при заданной температуре. После окончания растворения через люк загружают активированный уголь, перемешивают требуемое время. По окончании времени обработки углем в аппарате создают избыточное давление, суспензия фильтруется через фильтрующую перегородку. Фильтрат отводится из аппарата, а осадок накапливается на поверхности фильтрующей перегородки. Осадок подсушивают до требуемой влажности и выгружают, для чего аппарат поворачивают на 180o, включают привод мешалки, которая выгружает осадок через люк.The device operates as follows. Solid components are loaded through the hatch, liquid starting components are poured through the facilitating nozzles, then the agitator drive is turned on, heating steam is supplied to the jacket and the solid components are dissolved at a given temperature. After the dissolution is completed, activated carbon is charged through the hatch, and the required time is mixed. At the end of the coal treatment time, an excess pressure is created in the apparatus, the suspension is filtered through a filtering partition. The filtrate is discharged from the apparatus, and the precipitate accumulates on the surface of the filtering partition. The precipitate is dried to the required humidity and unloaded, for which the apparatus is rotated 180 ° , the drive of the mixer is turned on, which unloads the precipitate through the hatch.

Основными недостатками данного аппарата является сложность конструкции, а именно:
1. Для того, чтобы обеспечить поворот относительно горизонтальной оси, все трубопроводы подвода жидких и газообразных исходных компонентов, пара, отвода фильтрата и конденсата выполняются гибкими, что требует применения специальных дорогостоящих материалов.
The main disadvantages of this device is the design complexity, namely:
1. In order to ensure rotation about the horizontal axis, all pipelines for supplying liquid and gaseous feed components, steam, and filtrate and condensate discharge are flexible, which requires the use of special expensive materials.

2. Для торможения аппарата в промежуточном или перевернутом положении аппарат оснащен интегрированными, самостоятельное действующими предохранительными тормозами с двойным предохранительным устройством. Конструкция тормозов сложна и требует высокой культуры производства при их изготовлении и обслуживании. 2. For braking the device in an intermediate or inverted position, the device is equipped with integrated, self-acting safety brakes with a double safety device. The design of the brakes is complex and requires a high production culture in their manufacture and maintenance.

3. Общая потребляемая мощность приводов мешалки, поворотного механизма и системы гидравлики при перемещении днища аппарата составляет при рабочем объеме аппарата 2500 л 18,5 кВт. что обусловливает большие эксплуатационные затраты. 3. The total power consumption of the drive of the mixer, the rotary mechanism and the hydraulic system when moving the bottom of the apparatus is 2500 l 18.5 kW with a working volume of the apparatus. which leads to high operating costs.

4. При масштабировании данных аппаратов увеличение фильтрующей поверхности возможно только за счет увеличения диаметра плоской фильтрующей перегородки, что еще больше усложняет конструкцию и технологию изготовления аппарата. Кроме того, ограниченная диаметром аппарата поверхность фильтрования приводит к ограничению производительности при проведении операций фильтрования, промывки и сушки осадка и снижению его производительности вцелом. 4. When scaling these devices, an increase in the filtering surface is possible only by increasing the diameter of the flat filtering partition, which further complicates the design and manufacturing technology of the apparatus. In addition, the filtering surface limited by the diameter of the apparatus leads to a limitation of productivity during the operations of filtering, washing and drying the precipitate, and a decrease in its overall performance.

Частично указанные недостатки устранены в аппарате для получения и выделения продуктов биохимических производств [2] Аппарат представляет собой цилиндрический корпус с рубашкой для обогрева или охлаждения, с патрубками для ввода и вывода, закрепленные на полом валу лопасти мешалки, снабженные фильтрующим элементом. Аппарат снабжен также установленным в нижнем патрубке стаканом, в котором размещена газораспределительная решетка, выполненная в виде полого поршня с отверстиями на цилиндрической поверхности, обтянутой фильтрующим материалом, и имеющего возможность возвратно-поступательного движения. Partially indicated drawbacks are eliminated in the apparatus for obtaining and isolating products of biochemical production [2]. The apparatus is a cylindrical body with a jacket for heating or cooling, with nozzles for input and output mounted on the hollow shaft of the mixer blade equipped with a filter element. The apparatus is also equipped with a glass installed in the lower pipe, in which a gas distribution grill is made, made in the form of a hollow piston with holes on a cylindrical surface covered with filter material and having the possibility of reciprocating motion.

В данном аппарате наряду с проведением химических процессов возможны фильтрование, промывка и сушка осадка на поверхности поршня, который выдвигается из нижнего патрубка внутрь аппарата. При сушке сушильный агент подается внутрь цилиндра, а отводится через обтянутые фильтрующим материалом полые лопасти мешалки. После сушки твердый продукт растворяют и выводят из аппарата в виде раствора. По технической сути этот аппарат наиболее близок к предлагаемому и принят за прототип. In this apparatus, along with carrying out chemical processes, filtering, washing and drying of sediment on the surface of the piston, which extends from the lower pipe into the apparatus, is possible. When drying, the drying agent is fed into the cylinder, and is discharged through the hollow blades of the mixer fitted with filter material. After drying, the solid product is dissolved and removed from the apparatus in the form of a solution. In technical essence, this device is the closest to the proposed and adopted as a prototype.

Основными недостатками данного аппарата являются:
невозможность выгрузки продукта в виде пасты или сухого осадка и связанная с этим ограниченность применения;
поверхность фильтрования в данном аппарате может быть увеличена только за счет увеличения размеров аппарата, что усложняет конструкцию и лимитирует производительность по фильтрованию и сушке осадка;
сложность конструкции мешалки и узла подвода материальной линии к вращающемуся валу мешалки.
The main disadvantages of this unit are:
the impossibility of unloading the product in the form of a paste or dry cake and the associated limited use;
the filtering surface in this apparatus can only be increased by increasing the size of the apparatus, which complicates the design and limits the performance of filtering and drying the precipitate;
the complexity of the design of the mixer and the node supplying the material line to the rotating shaft of the mixer.

Цель изобретения упрощение конструкции, снижение габаритных размеров установки, повышение надежности, скорости фильтрования и производительности аппарата и выхода осадка, снимаемого с поверхности фильтрующих патронов, улучшение условий эксплуатации. The purpose of the invention is to simplify the design, reduce the overall dimensions of the installation, increase reliability, filtering speed and productivity of the apparatus and the output of sludge removed from the surface of the filter cartridges, improve operating conditions.

Цель достигается тем, что на серийный реактор для проведения химических процессов к нижнему фланцу через запорный кран нижнего спуска устанавливается фильтрационно-разгрузочное устройство (ФРУ). Запорный кран нижнего спуска реактора служит герметичным затвором, отделяющим объем реактора от ФРУ. Фильтрационно-разгрузочное устройство состоит из корпуса с паровой рубашкой, внутри которого на общем коллекторе размещены фильтрующие патроны из пористого материала, устройство для съема осадка представляет собой плиту с отверстиями и установленными в них плавающими ножами. Устройство закреплено по меньшей мере на трех штангах с возможность их синхронного вертикального перемещения вверх и вниз от одного привода. При движении устройства для съема осадка вниз срезаемый осадок ссыпается непосредственно в подвижный контейнер при предварительно открытой нижней крышке ФРУ. При этом уменьшаются потери осадка и исключается контакт работающих с ним. Ввод суспензии для фильтрования производится через боковой штуцер ФРУ с тангенциальным движением жидкости, что способствует смыву осадка с фильтрующих патронов, снижает гидравлическое сопротивление последних, тем самым увеличивая среднюю скорость фильтрования и производительность по фильтрату в пределах фильтроцикла. The goal is achieved by the fact that a filtering and unloading device (FRU) is installed on a serial reactor for conducting chemical processes to the lower flange through a shut-off valve of the lower descent. The shut-off valve of the lower descent of the reactor serves as a hermetic shutter separating the volume of the reactor from the switchgear. The filtering and unloading device consists of a housing with a steam jacket, inside of which on the common collector there are filtering cartridges made of porous material, the device for removing sediment is a plate with holes and floating knives installed in them. The device is mounted on at least three rods with the possibility of their synchronous vertical movement up and down from one drive. When the device for removing sediment downward, the cut off sediment is poured directly into the movable container with the previously open bottom cover of the switchgear. This reduces the loss of sediment and excludes contact working with him. The suspension for filtering is introduced through the side fitting of the FRU with the tangential movement of the liquid, which contributes to the washing off of the sediment from the filter cartridges, reduces the hydraulic resistance of the latter, thereby increasing the average filtration rate and the filtrate performance within the filter cycle.

Таким образом, аппарат для проведения химических процессов с фильтрационно-разгрузочным устройством соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the apparatus for conducting chemical processes with a filtration and discharge device meets the criteria of the invention of "novelty."

Сравнение выявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в нем признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия". Comparison of the detected solution not only with the prototype, but also with other technical solutions in this technical field made it possible to identify features distinguishing the proposed solution from the prototype, which allows us to conclude that it meets the criterion of "significant differences".

На фиг. 1 изображен общий вид аппарата для проведения химических процессов с фильтрационно-разгрузочным устройством; на фиг. 2 сечение А А на уровне патрубка подачи суспензии. In FIG. 1 shows a General view of the apparatus for carrying out chemical processes with a filtration and discharge device; in FIG. 2 section A A at the level of the suspension feed pipe.

Серийный реактор для проведения химических процессов 9 с нижним спуском с краном 14, на нижнем фланце которого установлено фильтрационно-разгрузочное устройство, имеющее корпус 7 с паровой рубашкой 5. Корпус 7 оснащен патрубком 10 для подвода суспензии, обеспечивающим тангенциальное движение жидкости. Пакет патронов 8 из пористого фильтрующего материала закреплен в общем коллекторе 3, который имеет трубу 2 для вывода фильтрата. Устройство 6 для съема осадка, представляющее из себя плиту с отверстиями, в которых установлены плавающие ножи, закреплено на трех штангах 11, имеющих возможность синхронного вертикального движения от одного привода 1. Корпус 7 имеет нижнюю крышку 13 с шарниром 12, обеспечивающую герметичность ФРУ и возможность легкого открывания. Кран 14 нижнего спуска реактора 9 является надежным герметичным затвором-отсекателем от всего объема реактора 9. A serial reactor for carrying out chemical processes 9 with a lower descent with a crane 14, on the lower flange of which a filtering and unloading device is installed, having a housing 7 with a steam jacket 5. The housing 7 is equipped with a pipe 10 for supplying a suspension, providing tangential fluid movement. The cartridge package 8 of a porous filter material is fixed in a common manifold 3, which has a pipe 2 for outputting the filtrate. The device 6 for removing sediment, which is a plate with holes in which floating knives are installed, is mounted on three rods 11, which have the possibility of synchronous vertical movement from one drive 1. The housing 7 has a bottom cover 13 with a hinge 12, which ensures tightness of the switchgear and the ability easy opening. The crane 14 of the lower descent of the reactor 9 is a reliable sealed shut-off valve from the entire volume of the reactor 9.

Аппарат для проведения химических процессов с ФРУ работает следующим образом. Apparatus for conducting chemical processes with FRU works as follows.

Реакционная масса суспензия из реактора 9 при открытии крана 14 нижнего спуска поступает в корпус ФРУ 7 под действием собственного веса и избыточного давления, создаваемого в реакторе 9 сжатым газом. Жидкая фаза фильтруется через пакет патронов 8 и отводится через трубу 2 из коллектора 3 сборник фильтрата. Возможно фильтрование за счет вакуума, создаваемого в сборнике фильтрата. За счет тангенциального ввода суспензии жидкость постоянно смывает осадок с фильтрующих патронов, что обеспечивает снижение гидравлического сопротивления, постоянную скорость фильтрования и увеличивает производительность аппарата. В конце процесса фильтрования осадок осаждается на поверхности фильтровальных патронов. Промывка осадка проводится подачей промывной жидкости в реактор 9 или непосредственно в патрубок 10. По окончании фильтрования осадок на патронах 8 просушивается до требуемой влажности продувкой сжатым газом или под вакуумом, после чего давление в аппарате выравнивается с атмосферным. Освобождается нижняя крышка 13 и осадок с фильтрующих патронов 8 срезается плавающими ножами устройства 6, подаваемого вниз штангами 11 от общего привода 1 и выгружается в предварительно подставленный подвижный контейнер. После этого, устройство 6 поднимается в верхнее положение, крышка 13 устанавливается в исходное положение и цикл работы аппарата повторяется. The reaction mass, the suspension from the reactor 9 when opening the valve 14 of the lower descent enters the FRU 7 body under the action of its own weight and excess pressure created in the reactor 9 by the compressed gas. The liquid phase is filtered through a package of cartridges 8 and is discharged through the pipe 2 from the collector 3 collector of the filtrate. It is possible to filter due to the vacuum created in the filtrate collector. Due to the tangential introduction of the suspension, the liquid constantly flushes the precipitate from the filtering cartridges, which ensures a decrease in hydraulic resistance, a constant filtration rate and increases the productivity of the apparatus. At the end of the filtering process, a precipitate settles on the surface of the filter cartridges. Sludge washing is carried out by supplying washing liquid to the reactor 9 or directly to the nozzle 10. After filtering is complete, the sludge on the cartridges 8 is dried to the required humidity by blowing with compressed gas or under vacuum, after which the pressure in the apparatus is equalized with atmospheric pressure. The lower cover 13 is released and the sediment from the filtering cartridges 8 is cut off with the floating knives of the device 6, fed down by the rods 11 from the common drive 1 and discharged into a previously mounted movable container. After that, the device 6 rises to the upper position, the cover 13 is set to its original position and the cycle of the apparatus is repeated.

Основные технические преимущества предлагаемого аппарата для проведения химических процессов с фильтрационно-разгрузочным устройством по сравнению с прототипом заключается в следующем:
не требуется изготовление специального реактора с дополнительным люком и массивной бобышкой, специальной мешалки;
аппарат с фильтрационно-разгрузочным устройством в обслуживании и позволяет осуществлять все те же технологические процессы, а также дополнительно выгрузку осадка в виде пасты или сухого продукта;
не требуется специального герметичного затвора с большими притертыми плоскостями;
уменьшение габаритных размеров аппарата;
возможность увеличения поверхности фильтрования без значительного роста габаритных размеров, а также повышение производительности аппарата по фильтрату за счет смыва жидкой фазой осадка с поверхности патронов и уменьшения гидравлического сопротивления последних в пределах фильтроцикла.
The main technical advantages of the proposed apparatus for carrying out chemical processes with a filtration and discharge device in comparison with the prototype is as follows:
no special reactor is required with an additional hatch and a massive boss, a special mixer;
apparatus with a filtration and discharge device in service and allows you to carry out all the same technological processes, as well as additionally unloading sediment in the form of a paste or a dry product;
no special tight shutter with large ground planes is required;
reduction in the overall dimensions of the apparatus;
the possibility of increasing the filtering surface without a significant increase in overall dimensions, as well as increasing the productivity of the apparatus according to the filtrate by washing away the sediment from the cartridge surface with the liquid phase and reducing the hydraulic resistance of the latter within the filter cycle.

Предлагаемый аппарат для проведения химических процессов с фильтровально-разгрузочным устройством позволяет снизить габаритные размеры установки, повысить ее надежность, производительность по фильтрату за счет увеличения скорости фильтрования, выход осадка, снимаемого с фильтрующих патронов, улучшить санитарно-гигиенические условия труда. The proposed apparatus for carrying out chemical processes with a filter-unloading device allows to reduce the overall dimensions of the installation, increase its reliability, the filtrate performance by increasing the filtration rate, the yield of sludge removed from the filter cartridges, and improve the sanitary and hygienic working conditions.

Claims (1)

Аппарат для проведения химических процессов, содержащий корпус с теплообменной рубашкой, нижний люк с герметичным затвором, фильтрующие элементы, патрубок для ввода исходной суспензии и трубу для вывода продуктов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен цилиндрической емкостью для размещения фильтрующих элементов, к которой тангенциально присоединен патрубок для ввода исходной суспензии, фильтрующие элементы выполнены в виде полых патронов из пористого материала, объединенных отводящим коллектором, и снабжены средством для съема осадка, выполненным в виде плиты с отверстиями, к кромкам которых прикреплены плавающие ножи, установленной с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения. Apparatus for carrying out chemical processes, comprising a housing with a heat exchange jacket, a lower hatch with a tight shutter, filter elements, a pipe for introducing the initial suspension and a pipe for outputting products, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with a cylindrical container for accommodating filter elements to which the nozzle for introducing the initial suspension is tangentially attached, the filter elements are made in the form of hollow cartridges of porous material, combined by a discharge manifold, and nabzheny means for detachably precipitate formed in the form of plates with holes, the edges of which are fastened floating knives mounted for vertical reciprocating movement.
SU4947365 1991-05-12 1991-05-12 Apparatus for conducting chemical processes RU2068292C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947365 RU2068292C1 (en) 1991-05-12 1991-05-12 Apparatus for conducting chemical processes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4947365 RU2068292C1 (en) 1991-05-12 1991-05-12 Apparatus for conducting chemical processes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2068292C1 true RU2068292C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=21580282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4947365 RU2068292C1 (en) 1991-05-12 1991-05-12 Apparatus for conducting chemical processes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068292C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Проспект фирмы "Шенк" ФРГ "Однолистовые фильтры", 1981 г. 2. Авторское свидетельство СССР N 793633, кл. B 01J 8/18, 1981 г. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4085050A (en) Continuous filter with continuous cake removal
CA1249914A (en) Device for continuous contacting of fluids and solids
US2784846A (en) Filters
CN207591408U (en) Sewage treating machine
CN108144353A (en) A kind of stone sewage filtration treatment method
CN107744684A (en) Sewage treating machine
EP3386603A1 (en) Vacuum filter system for solid-liquid separation and process for filtering solid particles
US4279760A (en) Process and apparatus for continuous cake filteration under pressure
CN112371069B (en) Continuous reaction, crystallization, filtration, washing and drying system
CN208927739U (en) A kind of closed pressurization continuous filter of high-efficiency rotating cylinder
RU2068292C1 (en) Apparatus for conducting chemical processes
US4774008A (en) Apparatus for separating a mixture into solid and liquid components
US3902858A (en) Chemical production processing unit
CN212833409U (en) Efficient three-in-one filter press
EP0055757B1 (en) Multi-purpose chemical industrial apparatus
CN211799199U (en) Candle type filter with filter cake layer
CN209885340U (en) Closed candle filter
US3499533A (en) Automatically cleaned,pivotable,filter assembly
JPS5570318A (en) Filtering apparatus
CN219355526U (en) Solid catalyst separator
CN214512930U (en) Three-in-one pressure filter
CN215692206U (en) Multifunctional integrated device suitable for continuous production
US2056886A (en) Centrifugal separating machine and method of treating sewage and other sludges
CN213965505U (en) Dry type automatic slag-removing filter and solid-liquid separation system
CN220758184U (en) Filtering and washing device