SU1150018A1 - Аппарат дл агломерации дисперсной фазы из водной суспензии - Google Patents

Abstract

1. АППАРАТ ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ИЗ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ, вк вочакиций корпус, выполненный из секций, расположенных под углом относительно друг друга и соединенных криволинейными трубами, мешалки, установленные в каждой секции, патрубок ввода суспензии, подсоединенньй к первой секции, и патрубок ввода агломерирующей жидкости, о т л ичающийс  тем, что, с целью повышени  однородности получаемых гранул и степени осветлени  суспензии , он снабжен циркул ционной трубой , подсоединенной одним концом к первой секции после зоны расположени  первой мешалки и вторым концом перед зоной расположени  второй мешалки , а патрубок ввода агломерирующей жидкости подсоединен к циркул ционной трубе. 2.Аппарат по п. 1,отличаю щ и и с   тем, что циркул ционна  труба снабжена мешалкой, расположенной в ее конце, подсоединенном к первой секции после зоны расположе- 3 ни  первой мешалки. (Л 3.Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что конец циркул ционной трубы, подсоединенный к первой секции после зоны расположени  первой мешалки, расположен под острым углом, к продольной оси первой секции. СП о о 00

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  агломерации дисперсной фазы преимущественно из водной среды, в которой взвешены тонкие частицы, например сажа, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отрасл х Лромьпцленности.

Аппарат дл  агломерации дисперсной фазы из водной суспензии включает корпус, выполненный из секций, расположенных под углом относительно друг друга и соединенных криволинейньми трубами, мешалки, установленные в каждой секции, патрубок ввода суспензии, подсоединенный к первой секции, и патрубок ввода агломерирующей жидкости, подсоединенный к первой секции корпуса. Известньй аппарат работает следующим образом: сажевод на  суспензи  и мазут непрерьгено по патрубкам ввод тс  в первую секцию аппарата, где высокоскоростной мешалкой суспензи  турбулизируетс ,а мазут тонко диспергируетс . При этом частицы сажи, наход щиес  в суспензии, сталкива сь с капельками мазута, прилипают к ним, образу  зародыши агломератов , и по мере прохождени  аппарата растут при последующих соударени х агломератов с частицами сажи, Полученные гранулы вынос тс  из аппарата общим потоком рJ. I

Однако известное устройство характеризуетс  неравномерностью гранулометрического состава полученных гранул и недостаточно высокой степенью осветлени  суспензии. Различна  величина образующихс  гранул объ сн етс  тем, что несмотр  на инте нсивное перемешивание сажевод ной суспензии с мазутом в первой секции аппарата образуютс  различные по размерам зародыши. При движении суспензии вдоль аппарата крупные зародьвпи соудар ютс  с частицами сажи чаще, чем мелкие, что приводит к неравномерному их росту и различию в гранулометрическом составе. Нарушение соотношени  подаваемых сажи и мазута приводит при увеличении доли мазута к образованию пасты, а при уменьшении - к получению очень мелких гранул и неполному св зыванию сажи. Неравномерность грансостава и наличие-иелких гранул в значительной степени усложн ет -отделенйе гранул от воды на ситах, приводит к прохождению их в подрешетный продукт и забиванию отверстий сит.

Возникает необходимость остановки и очистки грохота.

Цель изобретени  - повьш1ение однородности получаемых гранул по размерам и степени осветлени  суспензии.

Указанна  цель достигаетс  тем, что аппарат дл  агломерации дисперсной фазы из водной суспензии, включаювдий корпус, выполненный из секций расположенных под углом относительно друг друга и соединенных криволинейными трубами, мешалки, установленные в каждой секции, патрубок ввода суспензии, подсоединенный к первой секции, и патрубок ввода агломерирующей жидкости, снабжен трубой, подсоединенной одним концом к первой секции после зоны расположени  перво мешалки и вторым концом перед зоной расположени  второй мешалки, а патрубок ввода агломерирующей жидкости подсоединен к трубе.

Кроме того, циркул ционна  труба снабжена мешалкой, расположенной в ее конце, подсоединенном к первой секции после зоны расположени  первой мешалки.

При этом конец циркул ционной трубы, подсоединенный к первой секции после зоны расположени  первой мешалки , расположен под острым углом к продольной оси первой секции.

Снабжение аппарата трубой, укрепленной указанным образом, с патрубком ввода агломерирукицей жидкости обеспечивает оптимизацию работы аппарата, достигаемую благодар  возврату части сформировавшихс  мелких зародышей агломератов из конца первой секции в ее начало, т.е. в зону наибольшей концентрации частиц сажи и диспергированньт капель мазута. Это позвол ет увеличить число соударений частиц сажи и капель мазута с зародьш1ами агломератов, что приводит к их ускоренному равномерному росту. Мелкие зародьш1И, передвига сь с общим потоком суспензии вдоль первой сек- ции, попадают в зону действи  осевого потока, значительна  часть их увлекаетс  потоком в переточную трубу и передаетс  по ней в начальную зону первой секции аппарата. Более крупные зародыши с основным потоком суспензии поступают в следующую секцию, где происходит дал нейший рост Гранул, Подача хот  н мелких, но уже сформировавшихс  зародышей в активную зону iiepBOii секции аппарата способствует более равномерному агломерированию и повышению однороднос ти образующихс  гранул по размерам. Это, в свою очередь, способствует повышению равномерности частоты взаимных столкновений и роста гранул в последующих секци х аппарата и выравниванию фракционного состава готовых сажемазутных гранул. Оснащение аппарата переточной трубой также способствует повышению однородности размеров гранул и устойчивости работы аппарата при колебании концентрации сажи в исходной .суспензии. Так, при повьппении концентрации сажи (недостатка мазута) в активной зоне первой секции аппарата образуетс  значительно большее количество очень мелких зародьш1ей. Проскок их в следук дие секции нежелателен, поскольку это приводит к быстрому обеднению суспензии диспергированными капельками мазута и соответственно снижению интенсивности или прекращению процесса агломерации и по влению в готовом продукте значительной доли мелких гранул. Отбор в конце первой секции аппарата значительной доли мелких зароды шей и возврат их в активную зону повьш1ает количество сформировавшихс  в этой зоне до средней величины заро дышей гранул, что положительно сказываетс  на быстром их росте в первой секции. Дальнейший рост зародышей гранулы в последуннцих секци х аппарата происходит за счет соударений укрупненных зародышей, дл  агломерации которых требуетс  соответственно меньшее количество мазута. Конец трубы, подсоединенный в зоне непосредственно за первой мешал кой, может быть снабжен дополнительн мешалкой, что усиливает эффект цирку л ции по трубе. Возврат потока из трубы в первую секцию облегчаетс  при установке конца трубы с дополнительной мешалкой под острым углом к первой секции. При установке под углом, отличающимс  от острого, возврат смеси в первую секцию был бы более затруднителен. При уменьшении концентрации сажи (избытке мазута) в активной зоне первой секции аппарата рост зародыше резко активизируетс  и за счет осево силы, создаваемой дополнительной мешалкой , мелкие зародыши поступают в переточную трубу, где происходит их формирование в более крупные частицы , а на это идет поглощение избытка мазута и тем самым предотвращаетс  образование пасты. Далее они поступают в первую секцию уже сформировавшимис  в небольшие грану-пы, насыщенные избытком мазута. На фиг. 1 схематически изображен аппарат, разрез в горизонтальной плоскости; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Аппарат состоит из корпуса, выполненного из секций 1-3, расположенных под углом друг к другу и соединенных криволинейными трубами 4, мешалок 5-8, размещенных в секци х 1-3 и трубе 9. Труба 9 сообщаетс  с полостью первой секции обоими отогнутыми концами, один из которых укреплен перед зоной расположени  мешалки 6, а другой, снабженный дополнительной мешалкой 8, укреплен непосредственно после зоны расположени  мешалки 5 и расположен под острым углом к секции 1 со стороны ввода сажевод ной суспензии . Секци  1 имеет закрепленный на ней патрубок 10 дл  подачи сажевод ной суспензии. На трубе 9 укреплен /патрубок 11 дл  ввода агломерирующей жидкости (мазута). Последн   секци  корпуса снабжена гидрозатвором 12, соединенным с виброгрохотом 13. Аппарат работает следующим образом . В секцию 1 корпуса аппарата поступает по патрубку 10 сажевод на  суспензи , а по патрубку 11 - мазут. Под действием мешалки 5 они перемешиваютс , при этом происходит св зывание сажи капельками мазута с образованием зародышей гранул. Осевьм потоком, создаваемым мешалкой 5, смесь с зародышами гранул перемеща- етс  вдоль секции 1 и в конце ее часть смеси с зародьшами отдел етс  от общего потока и поступает в трубу 9, чему способствует эффект подсасывани , создаваемьй мешалкой 8. Мешалка 8 направл ет смесь с зародышами и частично раздел емьм ею на капельки мазутом в начальную зону секции 1, где зародыши гранул сталкиваютс  с исходными частицами сажи, а также частицами мазута, увеличива сь в размере. Возврат потока из трубы 9 в секцию 1 при установке

конца трубы с мешалкой 8 под острым углом к первой секции облегчен. Отбор в конце секции 1 значительной доли мелких зародьппей и возврат их в начало секции повышает количество сформировавшихс  в этой зоне до средней величины зародышей гранул, что улучшает услови  их роста при перемещении по секции 1.

Образовавшиес  в секции 1 гранулы перемещаютс  в последующие секции 2 и 3 аппарата, где формируютс  в гранулы за счет турбулизирующего потока, создаваемого мешалками 6 и 7 наход щимис  в каждой секции аппарата . Выход ща  из последней секции 3 смесь сажемазутных гранул и осветленной воды поступает на виброгрохот 13, где гранулы отдел ютс  от воды. ..

Опыты по агломерированию сажи из сажевод ной суспензии проводили на лабораторном гранул торе, имеющем общую длину 1456 мм с трем  секци ми и переточной трубой, в которь1х устанавливали электродвигатели (мощность 40 Вт) с мешалками. Температура рабочей среды 70-80с, давление рабочеепод налив...

При проведении опытов без переточной трубы использовали три секции выполненные из стёкла диаметром 40x1,5 мм и длиной 400 мм кажда . Число оборотов мешалок, например в первом опыте, составл ло 3000, 2900, 2800 соответственно походу среды. Также проведены опыты с переточной трубой, которую устанавливали на первой секции. Диаметр трубы 30x1,5 мм, обща  длина с учетом отгиба колен 500 мм, число оборотов мешалки 2700 об/мин, диаметр мешалки 25 мм.

Проведены дополнительные испытани  аппарата при подсоединении переточной трубы к первой, затем ко второй, а затем в третьей секци м, и без переточной трубы, но при удлинении аппарата на одну секцию.

Проведены испытани  устройства в лабораторных услови х. При проведении экспериментов с переточной трубой и без нее было отмечено увеличение содержани  в готовых гранулах фракции 2-4 мм до 65-67% против 56% в опытах без переточной трубы. Результаты испытаний представлены в таблице.

Конец переточной трубы, подсоединенный к начальной зоне первой секции аппарата, устанавливали под разными углами в горизонтальной плоскости. В трубе была установлена дополнительна  мешалка, В процессе экспериментов мен ли концентрацию сажевод ной суспензии и число оборотов мешалок, отношение агломерирующей жидкости к саже было посто нньо.

Наибольший процент товарной фракции гранул (2-4 мм) получен, когда переточна  труба установлена под углсим 45 к оси первой секции.

При установке переточной трубы последовательно к первой, второй и третьей секци м и при удлинении аппарата на одну секцию (без переточной трубы), наблюдали увеличение процентного содержани  гранул размером 0,5 ухудшение степени осветлени  сажевод ной суспензии.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Таким образом, при установке переточной трубы на первой секции процентное содержание мелких гранул незначительно и степень осветлени  суспензии максимальна.

r

см

ifl r

о

о

cs

CO

CO

о о

f

tM

«k

о о

00

м

ь . n

1Л

in

о н

tn

1Л

n о

Claims (3)

1. АППАРАТ ДЛЯ АГЛОМЕРАЦИИ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ ИЗ ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ, включающий корпус, выполненный из секций, расположенных под углом относительно друг друга и соединенных криволинейными трубами, мешалки, установленные в каждой секции, патрубок ввода суспензии, подсоединенньй к первой секции, и патрубок ввода агломерирующей жидкости, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения однородности получаемых гранул и степени осветления суспензии, он снабжен циркуляционной трубой, подсоединенной одним концом к первой секции после зоны расположения первой мешалки и вторым концом перед зоной расположения второй мешалки, а патрубок ввода агломерирующей жидкости подсоединен к циркуляционной трубе.

2. Аппарат поп. ^отличающийся тем, что циркуляционная труба снабжена мешалкой, расположенной в ее конце, подсоединенном к первой секции после зоны расположения первой мешалки.

3. Аппарат поп. 1, отличающийся тем, что конец циркуляционной трубы, подсоединенный к первой секции после зоны расположения первой мешалки, расположен под острым углом, к продольной оси первой секции.

>

1150018 2