RU35244U1 - Устройство для получения растворов - Google Patents

Description

° 7МШС В 01 D 47/02

Устройство для получения растворов .

Предложенное техническое решение относится к области получения трудно извлекаемых и неустойчивых металлов в обычных условиях , например , рения, который при воздействии на него газообразной атмосферы переходит в окислы.

Известен способ получения рения путем воздействия на материал , в составе которого входит рений, температурой, при котором рений переходит в газообразное состояние и перевод его из газообразного состояния в жидкое путем растворения его в жидкой среде и последующим его отделением от жидкости. Устройство для этих целей содержит печь для нагрева катализаторов , соединенная газопроводом с герметичной емкостью, внутри которой находится жидкая среда вступающая в реакцию с рением, например щелочная среда. Объем жидкой среды в емкости , значительно превышает поступление в нее газа из печи и поэтому она снабжена циркуляционным устройством, с помощью которого жидкая среда в емкости многократно циркулирует внутри емкости. ( см. например ) .

Недостатком известного устройства для получения рения является то, что при циркуляции жидкости жидкость не распыляется перед емкостью . Это приводит к тому, что газ с рением контактирует с жидкостью только в емкости , а поверхность для реакции находится только внутри емкости. В результате площадь реакции мала и процесс улавливания рения из газа является низко производительным и требуется большой промежуток времени для насыщения жидкости рением для последующей технологической переработки и получения рения в чистом виде.

С 22 В 61/00

Указанная задача достигается тем, что в устройстве для получения растворов металлов, содержащее печь для нагрева исходного сырья, соединенная водоохлаждаемым газоходом с накопительным баком и циркуляционную систему с приводом , между газоходом и баком дополнительно установлен инжектор со смесительной камерой, внутри которой установлен подвижный в осевом направлении мундштук с центральным сквозным отверстием, соединенной с циркуляционной системой и труба газопровода , закрепленная неподвижно на боковой стенке под углом к продольной оси отверстия мундштука, а система циркуляции дополнительно снабжена теплообменным аппаратом, размеш;енным до инжектора,

Еш;е одним отличием предлагаемого устройства является то, что внутреннее отверстие мундштука выполнено ступенчатым, а узел перемещения мундштука выполнен механическим, например резьбовым.

На фиг. 1 - изображена общая схема предлагаемого устройства.

На фиг. 2 - продольное сечение узла 1 фиг. 1.

Как показано на графической части предлагаемое устройство содержит нагревательную печь 1 , внутренняя полость которой соединена газоходом 2 с тепловым компенсатором 3. На газоходе 2 установлена водоохлаждаемая труба 4. За тепловым компенсатором 3 установлен инжектор 5 , который жестко соединен через трубу 6 с баком 7, внутри которого располагается жидкая среда 8 во внутренней полости 9. В нижней части бака 7 имеется отвод 10 с краном 11, соединенный с насосом 12 циркуляционной системы. Насос 12 соединен с приводом 13 и с трубой 14, на которой размешен теплообменник 15 , а конец 16 соединен с с инжектором 5. Инжектор 5 содержит герметичную полость 17, на продольной оси 18 которой установлен мундштук 19. Центральное отверстие 20 мундштука 19 расположено соостно продольной оси 18 и выполнено ступенчатой формы , в виде конусных участков 21 и 22 обращенных большими основаниями навстречу друг к другу. На боковой поверхности инжектора 5 через трубу 23 соединен с газоходом 2 через компенсатор 3 , продольная ось 24 которой установлена под углом ( ) к

m)}i}of i

продольной оси 18 инжектора. Поток газообразного рения 25 через отверстие 26 трубы 23 подводится в полость 17, На наружной поверхности мундштука 19 выше стенки инжектора 5 закреплен фланец 27 , который через болты 28 соединен с фланцем 29 жестко закрепленный на инжекторе 5, между которыми установлен уплотнительный элемент 30. Поток смеси 31 через трубу 6 направляется в бак 7.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. В печь 1 закладывается сырье , в котором присутствует рений. Сырье нагревается до определенной температуры , при которой рений переходит в газообразное состояние. Поток газа с рением 25 через трубу 23 подается в инжектор. Одновременно с этим включается привод 13 и жидкая среда 8 через трубу 14 подается в мундштук 19. Жидкая среда 8 через отверстие 20 подается также в полость 17. Под воздействием двух разных потоков смесь газа и жидкости в камере 17 образуется смесь в виде тумана и ее поток 31 направляется в бак 7 После попадания смесив бак 7 жидкость соединяется в единую массу и смешивается с остальной массой жидкости 8 находящейся в баке 7 . Циркуляция жидкости в циркуляционной системе осуществляется до тех пор пока концентрация рения в жидкости достигнет нужных значений или же пока в печи не будет образовываться рений. Одновременно в процессе циркуляции производится поддержка определенной температуры , которая поддерживается за счет теплообменника 15 охлаждая или же нагревая проходящую по трубе 14 жидкости. После насыщения жидкости рением всю массу жидкой фазы направляют в технологическую цепочку по отделения кристаллического рения из жидкости. После удаления жидкости из бака 7 в него заливается новая порция жидкости, в печь 1 закладывается новая порция сырья и процесс продолжается.

Ввод в линию дополнительно инжектора и установка его вне бака с жидкостью позволяет струю жидкости превратить в мелкие отдельные капли, что увеличивает площадь соприкосновения жидкой среду с потоком газа и тем самым увеличить скорость растворения газообразного металла с жидкостью.

Выполнение мундштука в инжекторе подвижным в осевом направлении позволяет изменять зону контакта струи жидкости с потоком газа и тем самым добиваться наиболее оптимального размера капель жидкой фазы, т.к. точка соприкосновения двух потоков влияет на изменение размера частиц жидкости . Кроме того , введение теплообменника в циркуляционную систему позволяет поддерживать оптимальную температуру жидкой фазы в зоне ее контакта с потоком газа , что обеспечивает наилучшие условия реакции металла с жидкостью.

Использование предлагаемого технического решения при получении чистого рения позволяет повысить производительность труда в 2-5 раз, снизить энергозатраты на циркуляцию в 1.5-2 раза и полностью исключить потери рения в процессе его производства по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения.

Инженер-патентоведIpL/lt/ И.Д.Плеханов

Claims (7)

1. Устройство для получения растворов, содержащее печь нагрева исходного сырья, соединенную водоохлаждаемым газоходом с накопительным баком с циркуляционной системой, отличающееся тем, что между газоходом и баком дополнительно установлен инжектор со смесительной камерой, в центральной части которой установлен подвижно в осевом направлении мундштук с центральным сквозным отверстием и неподвижный вход газохода, торец которого расположен под углом по отношению к продольной оси камеры, а система циркуляции дополнительно снабжена теплообменным аппаратом, установленным до инжектора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перемещение мундштука относительно камеры инжектора выполнено механическое.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутреннее отверстие мундштука выполнено ступенчатым.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торец входа газохода в инжектор выполнен конусным.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что газоход дополнительно снабжен тепловым компенсатором, расположенным до инжектора.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что отверстие мундштука выполнено конусообразным на входе и на выходе, а между ними имеется компенсационный участок.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что угол пересечения продольных осей отверстий потоков жидкости и газа выполнен острым с вершиной со стороны выхода смеси из инжектора.