RU2756211C1 - Карбонизатор - Google Patents
Карбонизатор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756211C1 RU2756211C1 RU2020139682A RU2020139682A RU2756211C1 RU 2756211 C1 RU2756211 C1 RU 2756211C1 RU 2020139682 A RU2020139682 A RU 2020139682A RU 2020139682 A RU2020139682 A RU 2020139682A RU 2756211 C1 RU2756211 C1 RU 2756211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbonizer
- gas
- atmosphere
- alkali
- aerosols
- Prior art date
Links
Images
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
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
-
- 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
- C01F7/14—Aluminium oxide or hydroxide from alkali metal aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/02—Apparatus therefor
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Abstract
Изобретение относится к оборудованию гидрохимических производств и может использоваться в производстве глинозема из нефелинов методом спекания. Карбонизатор содержит цилиндрический корпус (1) с коническим днищем (2) и крышкой (3), трубы (5) для подачи газа в карбонизатор, расположенные вертикально внутри корпуса, нижние части которых закреплены коаксиально в цилиндрических обечайках, жестко соединенных между собой и стенками корпуса, эрлифт (4) для перемешивания образующейся в процессе разложения растворов суспензии гидроксида алюминия, и вытяжную трубу (10) для удаления из него отработанного газа, перед которой установлен защитный отсекатель (12), расположенный выше уровня алюминатного раствора в аппарате и предотвращающий выброс в атмосферу аэрозолей щелочей. Технический результат изобретения - снижение выбросов аэрозолей щелочей в атмосферу. 2 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию гидрохимических производств, в частности к производству глинозема из нефелинов методом спекания для разложения алюминатных растворов и выделения из них гидроксида алюминия путем карбонизации газами, содержащими СО2.
Известен аппарат для карбонизации алюминатных растворов коническо-цилиндрической формы, в котором перемешивание суспензии осуществляется с помощью эрлифта [М.Я. Минцис, И.В. Николаев, Г.А. Сиразутдинов. Производство глинозема. Новосибирск, «Наука», 2012 г., стр. 190]. Аппарат состоит из цилиндрического корпуса с коническим днищем и крышкой. Перемешивание суспензии гидроксида алюминия, образующейся в процессе карбонизации алюминатного раствора, осуществляется эрлифтом. Газ, содержащий СО2, подается под уровень раствора на глубину примерно 5,0-6,0 м через врезанные в конусную часть корпуса трубы. Отработанный газ удаляется из аппарата через выхлопную трубу, размещенную на крышке аппарата. К недостаткам данной конструкции следует отнести неудовлетворительные показатели по выбросам аэрозолей щелочей в атмосферный воздух через выхлопную трубу карбонизатора. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является карбонизатор для получения гидроксида алюминия разложением алюминатных растворов газами, содержащими CO2, включающий цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, трубы для подачи газа в карбонизатор и вытяжную трубу для удаления из него отработанного газа, эрлифт для перемешивания образующейся в процессе разложения растворов суспензии гидроксида алюминия, трубы для подачи газа в карбонизатор, расположенные вертикально внутри корпуса, при этом нижние их части закреплены коаксиально в цилиндрических обечайках, жестко соединенных между собой и стенками корпуса [Патент РФ 2614717 Карбонизатор МПК C01F 7/14, С22В 3/02. Авторы: Давыдов И.В., Сахачев А.Ю., опубл.28.03.2017, бюл. №10].
Недостатком данной конструкции являются увеличенные выбросы аэрозолей щелочей в атмосферный воздух через выхлопную трубу карбонизатора.
В основу предлагаемого изобретения поставлена задача сокращение количества выбросов аэрозолей щелочей в атмосферу. При этом техническим результатом является снижение выбросов аэрозолей щелочей в атмосферу ниже предельно-допустимых концентраций при использовании предлагаемой конструкции карбонизатора, применяемого для разложения алюминатных растворов и выделения из них гидроксида алюминия путем карбонизации газами, содержащими СО2.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что карбонизатор для получения гидроксида алюминия разложением алюминатных растворов дымовыми газами печей спекания содержит цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, трубы для подачи газа в карбонизатор, расположенные вертикально внутри корпуса, нижние части которых закреплены коаксиально в цилиндрических обечайках, жестко соединенных между собой и стенками корпуса, эрлифт для перемешивания образующейся в процессе разложения растворов суспензии гидроксида алюминия и вытяжную трубу для удаления из него отработанного газа отличающийся тем, что в верхней части корпуса карбонизатора перед вытяжной трубой установлен защитный отсекатель, расположенный выше уровня алюминатного раствора в аппарате и предотвращающий выброс в атмосферу аэрозолей щелочей.
Способствует достижению заявленного технического результата то, что перед выходом газов из карбонизатора сварным соединением к крышке карбонизатора дополнительно установлена в корпусе карбонизатора конструкция стального защитного отсекателя выхлопных газов, что обеспечивает снижение выбросов аэрозолей щелочей в атмосферу, расположенного выше уровня алюминатного раствора в аппарате.
Каждая цилиндрическая обечайка представляет собой своеобразный эрлифт, что обеспечивает высокую скорость восходящего движения газожидкостной смеси, т.е. создаются гидродинамические условия, при которых происходит интенсивное дробление крупных газовых включений, содержащихся в газожидкостной смеси. Таким образом, значительно повышается поверхность контакта фаз газ-алюминатный раствор и, как следствие, коэффициент использования СО2. Вместе с тем, в конструкции карбонизатора согласно прототипа наблюдается захват щелочного алюминатного раствора и его выброс в атмосферу в аэрозольно-капельном виде через выхлопную трубу карбонизатора.
Размещение в основании выхлопной трубы конструкции защитного отсекателя обеспечивает предотвращение открытого выброса аэрозолей щелочных растворов в атмосферу и капли щелочей возвращаются обратно в алюминатный раствор для дальнейшего его разложения дымовыми газами.
Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 показан общий вид карбонизатора с установленным внутри его корпуса конструкции защитного отсекателя аэрозолей;
На фиг. 2 - общий вид защитного отсекателя выхлопных газов.
Карбонизатор состоит из цилиндрического корпуса 1, конического днища 2 и крышки 3. Перемешивание суспензии, образующейся в процессе карбонизации алюминатного раствора, осуществляется эрлифтом 4. Газ в карбонизатор подается по вертикальным трубам 5, которые коаксиально размещены в цилиндрических обечайках 6. Положение труб 5 в цилиндрических обечайках 6 фиксируется распорками 7. Цилиндрические обечайки 6 жестко крепятся к стенкам корпуса 1 кронштейнами 8, а между собой соединены поясами жесткости 9. Отработанный газ удаляется из аппарата через вытяжную трубу 10, перед выходным отверстием которой установлена конструкция защитного отсекателя аэрозолей 12. В нижней части корпуса карбонизатора (вершина конусного днища) имеется патрубок 11 для выгрузки остатков гидроксида алюминия.
Карбонизатор работает следующим образом. В заполненный алюминатным раствором аппарат через трубы 5, закрепленные в цилиндрических обечайках 6, подается газ, содержащий СО2. При смешении газа с раствором в объеме цилиндрических обечаек, образуется газо-жидкостная смесь, которая с большой скоростью движется вверх. Таким образом, каждая цилиндрическая обечайка по сути представляет собой своеобразный эрлифт, что обеспечивает интенсивную аксиальную циркуляцию раствора во всем объеме карбонизатора. Большая скорость движения восходящего потока газожидкостной смеси предотвращает возможность образования крупных газовых включений, поскольку создаются благоприятные гидродинамические условия для интенсивного их дробления с образованием мелких пузырей. Следствием является увеличение поверхности контакта газ-алюминатный раствор и высокая степень поглощения СО2. Высокая степень поглощения газа в зоне реакции предопределяет уменьшение его количества, поступающего в верхнюю зону карбонизатора, в так называемую сепарационную зону. Для уменьшения скорости газа в этой зоне внутри корпуса карбонизатора установлена конструкция защитного отсекателя. Это обеспечивает снижение выбросов в атмосферу щелочных аэрозолей, содержащих кроме них и твердую фазу гидроксида алюминия и, как следствие, исключает зарастание твердыми отложениями поверхности стенок карбонизатора, расположенной над уровнем раствора в аппарате. Отработанный газ удаляется из карбонизатора через вытяжную трубу 10. При этом для предотвращения выброса аэрозолей щелочей в атмосферу и возврата их обратно в алюминатный раствор установлена конструкция защитного отсекателя 12. Отработанный газовый поток обтекает защитный отсекатель и выбрасывается в атмосферу через выходную трубу, а аэрозоли щелочей ударяются в крышку защитного отсекателя и возвращаются в алюминатный раствор для дальнейшего его разложения дымовыми газами. При остановке аппарата на ремонт остатки находящегося в нем гидроксида алюминия выгружаются через патрубок 11.
В процессе промышленных испытаний в АО «РУСАЛ Ачинск» была проверена эффективность предлагаемой конструкции карбонизатора с установленным защитным отсекателем. При промышленных испытаниях дымовые газы от печей спекания, содержащие диоксид углерода, подавали в опущенные, через крышку карбонизатора, барботеры на глубину 5 м от уровня раствора в каждом аппарате. Перемешивание пульпы в карбонизаторах происходило в основном за счет газа, подаваемого на нейтрализацию каустической щелочи в растворе и воздушных перемешивающих аэролифтов. Газы, прошедшие карбонизатор, выбрасывались в атмосферу, в них контролировалось содержание загрязняющих веществ. Проведенные замеры газовых выбросов на выходе из выхлопной трубы карбонизаторов №7 (с защитным отсекателем) и №8 (без защитного отсекателя) показали, что концентрация аэрозоли щелочи (в пересчете на NaOH) в воздушной смеси карбонизатора №7 с установленным защитным отсекателем не превышала установленного предприятию норматива - 0,5 мг/м3 и составляла 0,1-0,20,5 мг/м3. В карбонизаторе№8 без установленного защитного отсекателя концентрация аэрозоли щелочи (в пересчете на NaOH) на выходе из выхлопной трубы имела значение 6 мг/м3. Приведенные экспериментальные данные подтвердили эффективность предлагаемой конструкции карбонизатора по очистке газовых выбросов от аэрозолей щелочей.
Claims (1)
- Карбонизатор для получения гидроксида алюминия разложением алюминатных растворов газами, содержащими СО2, включающий цилиндрический корпус с коническим днищем и крышкой, трубы для подачи газа в карбонизатор, расположенные вертикально внутри корпуса, нижние части которых закреплены коаксиально в цилиндрических обечайках, жестко соединенных между собой и стенками корпуса, эрлифт для перемешивания образующейся в процессе разложения растворов суспензии гидроксида алюминия и вытяжную трубу для удаления из него отработанного газа, отличающийся тем, что в верхней части корпуса карбонизатора перед вытяжной трубой установлен защитный отсекатель, расположенный выше уровня алюминатного раствора в аппарате и предотвращающий выброс в атмосферу аэрозолей щелочей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139682A RU2756211C1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Карбонизатор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020139682A RU2756211C1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Карбонизатор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756211C1 true RU2756211C1 (ru) | 2021-09-28 |
Family
ID=78000121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020139682A RU2756211C1 (ru) | 2020-12-01 | 2020-12-01 | Карбонизатор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756211C1 (ru) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4666687A (en) * | 1985-03-20 | 1987-05-19 | Aluminium Pechiney | Method and apparatus for decomposing sodium aluminate liquors without agitation to produce alumina |
US4818499A (en) * | 1986-05-15 | 1989-04-04 | Aluminium Pechiney | Apparatus for the decomposition of sodium aluminate liquor for the production of alumina |
RU2226175C1 (ru) * | 2002-08-30 | 2004-03-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Аппарат для карбонизации алюминатных растворов |
RU2230030C1 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-06-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Установка для карбонизации алюминатных растворов |
RU2355637C1 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-05-20 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Карбонизатор алюминатных растворов |
RU2614717C1 (ru) * | 2015-11-13 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Карбонизатор |
RU2637232C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Карбонизатор |
-
2020
- 2020-12-01 RU RU2020139682A patent/RU2756211C1/ru active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4666687A (en) * | 1985-03-20 | 1987-05-19 | Aluminium Pechiney | Method and apparatus for decomposing sodium aluminate liquors without agitation to produce alumina |
US4818499A (en) * | 1986-05-15 | 1989-04-04 | Aluminium Pechiney | Apparatus for the decomposition of sodium aluminate liquor for the production of alumina |
RU2226175C1 (ru) * | 2002-08-30 | 2004-03-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Аппарат для карбонизации алюминатных растворов |
RU2230030C1 (ru) * | 2002-10-21 | 2004-06-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Установка для карбонизации алюминатных растворов |
RU2355637C1 (ru) * | 2007-10-11 | 2009-05-20 | Открытое акционерное общество "РУСАЛ Всероссийский Алюминиево-магниевый Институт" | Карбонизатор алюминатных растворов |
RU2614717C1 (ru) * | 2015-11-13 | 2017-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Карбонизатор |
RU2637232C1 (ru) * | 2016-10-18 | 2017-12-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Карбонизатор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7381378B2 (en) | Coal flue gas scrubber | |
WO2017113539A1 (zh) | 一种二氧化碳吸收并矿物化装置及方法 | |
CN1142409A (zh) | 含亚硫酸气废气的脱硫方法 | |
JP2009226367A (ja) | 脱硫脱炭装置および二酸化炭素除去方法 | |
CN1270807C (zh) | 从气体中分离二氧化硫的方法与设备 | |
KR101777142B1 (ko) | 폐콘크리트 미분말을 이용한 광물 탄산화물질 제조시스템 | |
CN1197410A (zh) | 气体与液体的溶解混合方法及装置 | |
RU2756211C1 (ru) | Карбонизатор | |
JP2015083302A (ja) | 排出ノズル装置およびその製造方法、並びに、該排出ノズル装置を用いた流体の分配方法および処理方法 | |
EP2204227A2 (en) | Carbon Oxide and/or Sulfur Oxide Capture in a Liquid Environment | |
CN107405568B (zh) | 用于从烟气除硫的系统 | |
CN1110350C (zh) | 脱硫吸收流体的处理方法和装置 | |
RU2422208C2 (ru) | Тяжелосредный сепаратор для обогащения мелких классов в нисходящем и восходящем потоках | |
CN101935081B (zh) | 一种压力式气浮分离装置 | |
RU2614717C1 (ru) | Карбонизатор | |
CN203820498U (zh) | 污水泡沫光解处理器 | |
CN212292805U (zh) | 一种催化液硫脱气的装置 | |
JP3667823B2 (ja) | 排ガスの処理方法及び装置 | |
WO2018037504A1 (ja) | 不純物除去方法 | |
CN114432997A (zh) | 一种烟气赤泥悬浮碳化脱碱的装置与方法 | |
RU2601332C2 (ru) | Способ производства высокочистого раствора хлористого кальция | |
JPH0342320B2 (ru) | ||
US20200198751A1 (en) | Method and apparatus for control of aquatic invasive species using hydroxide stabilization | |
KR19990037461A (ko) | 연소잔류물처리방법 | |
RU197406U1 (ru) | Электрофлотатор для очистки сточных вод |