SU1445748A1 - Барботажный аппарат дл обработки суспензий газом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  обработки суспензий газом, может быть использовано в различных отрасл х промышленности и обеспечивает повышение эффективности обработки твердых частиц Б суспензии за счет интенсификации .мас- сообнеккых процессов, предотвращение осаждени  твердых частиц из суспензий, уменьшение расхода газа при обеспечении ДЛЯ достаточно интенсивного перемешивани  суспензии. Борботажный аппарат содержит емкость 1 с днищем 2, патрубками дл  подвода газа 3 и дл  отвода газа 4, патрубками дл  подвода 5 и дл  отвода 6 жидкости (суспензии). В емкости содержитс  слой жидкости (суспензии), в который погру- газораспределительное устройство 7 с размещенными примерно в одной плоскости отверсти ми дл  прохождени  газа в слой суспензии. Газораспределительное устройство соединено с газоподвод щим патрубком посредством подвижной (например, гибкой ) муфты 10 и выполнено периодически перемещаемым в плоскости размещени  отверстий с амплитудой перемещени  относи- re/ibHO промежуточного положени , достигающей половины максимального рассто ни  между соседними, одинаково направленными отверсти ми. 4 ил. (Л

Description

Слой udKocm j

КОбйхВХ.;:

Жидкости

.4 й

сд

nt

00

Жидкость

Изобретение относитс  к устройствам дл  обработки суспензий газом, в частности дл  процессов экстракции, извлечени  металлов из руд и отходов, окислени  кислородом воздуха сульфидных соединений , содержащихс  в гранулированных шлаках, и дл  других процессов, и может быть использовано в химической промышленности , металлургии, энергетике и других отрасл х народного хоз йства.

Цель изобретени  - повышение эффективности обработки твердых частиц в суспензии газом, предотвращение осаждени  твердых частиц из суспензии и уменьшение расхода газа.

На фиг. 1 изображен предлагаемый бар- ботажный аппарат, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - барботаж- ный аппарат дл  случаев подачи небольшого количества газа; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Барботажный аппарат дл  обработки суспензий газом содержит емкость 1 с днищем 2, патрубками дл  подвода газа 3 и дл  отвода газа 4, патрубками дл  подвода 5 и дл  отвода 6 жидкости (суспензии). В емкости содержитс  слой (или несколько слоев) жидкости - суспензии. В слой жид- кос-ти погружено газораспределительное устройство 7 с размещенными примерно в одной плоскости отверсти ми 8 и 9 дл  прохождени  газа в слой суспензии. Газорас- пределHTejibHoe устройство соединено с газо- подвод щим патрубком 3 посредством подвижной (например, гибкой) муфты 10 и выполнено периодически перемещаемым в плоскости размещени  отверстий 8 и 9.

Барботажный аппарат работает следующим образом.

Через патрубок 5 в емкость 1 заливают суспензию, т.е. жидкость, содержащую частицы твердого материала, подлежащего обработке (например, выщелачиванию метал- .юв из руд или отходов, ок;гслению или иной обработке). Обща  толш.ина сло  жидкости должна обеспечивать требуемую по услови м осуществл емого технологического процесса толщину сло  жидкости над отверсти ми 8 и 9 дл  прохождени  газа. Газ (в том числе это может бшть и воздух) через патрубок 3 и муфту 10 поступает в газораспределительное устройство 7 и через отверсти  8 и 9 проходит в слой жидкости, сквозь которую он барботирует стру ми или пузырьками (в зависимости 3т требуемого гидродинамического режима). При барботи- ровании струи и пузырьки газа интенсивно перемешивают жидкость и взвещенные в ней частицы твердого материала, что обеспечивает интенсивный процесс массопередачи от газовой фазы к жидкой и от жидкой фазы к твердой (или наоборот). Отработанный газ отводитс  через патрубок 4, а обработанную суспензию отвод т через патрубок 6. При неподвижном газораспреде

5

0

5

лительном устройстве крупные и имеющие повышенную плотность частицы осаждаютс 

в пассивных (застойных) зонах сло  жидкости , особенно у стенок емкости и в промежутках между отверсти ми газораспределительного устройства. Дл  предотвращени  такого осаждени  твердых частиц газораспределительное устройство периодически перемещают в плоскости размещени  отверстий дл  прохождени  газа.

Дл  осуществлени  возвратно-поступательного или более сложного перемещени  газораспределительного устройства может быть использовано любое известное устройство (не показано) с механическим, гидравлическим, пневматическим, электрическим или иным приводом.

На фиг. 1-4 показано промежуточное положение газораспределительного устройства . Перемещающее устройство должно быть отрегулировано так, чтобы максимальна  амплитуда перемещени  газораспределительного устройства в любую сторону (в плоскости размещени  отверстий 8 и 9 дл  прохождени  газа) достигала половины максимального рассто ни  между соседними одинаково (т.е. вертикально, горизонтально или наклонно) направленными отверсти ми, т.е. половины качений 1; и Ь (фиг. 2 и 4). При такой амплитуде перемещений как вдоль, так к поперек элементов газораспределительного устройства струи барботи- рующего газа обрабатывают практически весь объем суспензии, вызыва  его интенсивное г еремешивание, полностью предотвращающее осаждение частиц из жидкости. При этом достаточно эффективное перемещение твердой фазы в суспензии может быть достигнуто при гораздо меньшем расходе газа, чем в барботажном аппарате с неподвижным газораспределительным устройством . Увеличение амплитуды перемещений свыше ПОЛОВИНЫ рассто ний I| и Ь- не дает дополнительного эффекта перемешивани  жидкости, посгсольку при таком перемешивании начинают накладыватьс  друг на друга зоны ВЛИЯНИЙ струй газа соседних одинаково (т.е. вертикально, горизонтально или наклонно) направленных отверстий.

л с

При в личине амплитуды значительно меньше половины рассто ний li и Ь еще могут оставатьс  ненарушенными застойные зоны в слое жидкости, что снижает интенсив- кость перемешивани  суспензии, вызывает

Q частичное осаждение твердых частиц в застойных зонах, что в свою очередь снижает эффективность обработки твердых частиц газом . Дл  фиксировани  отверстий периодически перемещаемого газораспределительного устройства, преимущественно в одной

5 плоскости, в принципе можно использовать известные опорные устройства любого типа (подвесные-качающиес , опорно-скольз щие опорно-катающиес  и т.д.).

0

5

0

Дл  уменьшени  объема застойных зон в слое жидкости отверсти  дл  прохождени  газа из газораспределительного устройства в слой жидкости следует размещать по возможности ближе к поверхности днища. Площадь поперечного сечени  и взаимное расположение отверстий в газораспределительном устройстве принимаютс  в зависимости от конкретных условий осуществл емого технологического процесса. Например, дл  процессов извлечени  марганца из руд и отходов путем обработки отход щими газами, содержащими окислы серы (преимущественно SO2 и следы 5Оз) когда одним из основных назначений процесса  вл етс  санитарна  очистка газа, газораспределительное устройство выполн етс  с достаточно больщим поперечным сечением его элементов и отверстий, чтобы уменьщить гидравлическое сопротивление газового тракта. В этом случае барботаж- ный аппарат целесообразно выполн ть так, как показано на фиг. 1 и 2,с по возможности частым расположением элементов и отверстий газораспределительного устройства.

В других случа х, когда дл  обработки твердой фазы в суспензии требуетс  относительно небольшой расход газа (например, при продувке водно-шлаковой пульпы воздухом дл  окислени  сульфидных соединений, содержащихс  в гранулированном шлаке), газораспределительное устройство выполн ют в виде р да трубопроводов небольшого диаметра с относительно редко расположенными отверсти ми (фиг. 3 и 4). В этом случае периодическое перемещение газораспределительного устройства позвол ет существенно уменьшить расход газа, не снижа  интенсивности перемешивани  суспензии и эффективности обработки твердых частиц газом, а также предотвраща  осаждение твердых частиц из суспензии. При обработке водно-шлаковой пульпы с крупностью частиц гранулированного доменного шлака в пределах 1-5 мм периодическое перемещение газораспределительного

устройства (амплитуда колебаний до 100 мм, период перемещени  несколько секунд) позвол ет в несколько раз сократить расход воздуха, сохран   такую интенсивность

перемешивани  суспензии, при которой исключаетс  осаждение самых крупных частиц шлака (пор дка 4-5 мм в поперечнике). При необходимости аппарат снабжают устройствами дл  регулировани  и поддержани  требуемого уровн  жидкости и пре0 дотвращени  образовани  волн.

Предлагаемый барботажный аппарат дл  обработки суспензий газом повышает интенсивность перемешивани  твердых частиц во всем объеме суспензии и исключает

5 возможность образовани  пассивных (застойных ) слоев и зон, предотвращает осаждение твердых частиц из суспензии, повышает эффективность обработки твердых частиц газом за счет повышени  интенсивности массообменных процессов между таер0 дои, жидкой и газовой фазами, уменьшает расход газа на обработку суспензии при обеспечении достаточно интенсивного пере- мещивани  всех фаз (твердой, жидкой и газообразной).

25

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Барботажный аппарат дл  обработки суспензий газом, содержащий емкость с днищем, патрубками дл  подвода и отвода

   газа и суспензии, газораспределительное устройство с размещенными в нем преимущественно в одной плоскости отверсти ми дл  прохождени  газа в слой суспензии, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности обработки твердых частиц в

   суспензии газом, предотвращени  осаждени  твердых частиц из суспензии и уменьшени  расхода газа, газораспределительное устройство установлено с возможностью периодического перемещени  в плоскости размещени  отверстий дл  прохождени  газа,

   с амплитудой перемещени  не более половины рассто ни  между соседними одинаково направленными отверсти ми.

   Фиг. 2.

   V В 9

   Газ

   Ч

   .1

   °и°цДиОт1зЯц| -в и gr Жидкость

   I 7 89

   №SSS SS Mi SWSiSiS IS S &MSfSWS

   Лыдкость

   -eg

   &

   10

   7

   Фи9Л