SU603398A1 - Apparatus for conducting mass exchange processes - Google Patents
Apparatus for conducting mass exchange processesInfo
- Publication number
- SU603398A1 SU603398A1 SU762349381A SU2349381A SU603398A1 SU 603398 A1 SU603398 A1 SU 603398A1 SU 762349381 A SU762349381 A SU 762349381A SU 2349381 A SU2349381 A SU 2349381A SU 603398 A1 SU603398 A1 SU 603398A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- rotor
- liquid
- mass transfer
- particles
- exchange processes
- Prior art date
Links
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
Изобретение относитс к технике массообменных процессов между твердой и жидкой фазами и может быть применено в горнорудной , химической, энергетической, пищевой и смежных с ними отрасл х промышленности. Дл проведени массообменных процессов в поле центробежных сил известен аппарат, состо щий из перфорированного ротора и различных устройств дл подачи и вывода реагентов , в котором интенсификаци процесса идет за счет увеличени скорости фильтрации жидкого реагента под действием центробежной силы через слой твердой фазы (1). Недостатком такого аппарата вл етс то, что при ведении процесса массообмена в фильтрующем слое в процессе участвует не вс поверхность твердых частиц, так как частицы в местах контакта друг с другом не отмываютс жидким реагентом. Известен также центробежный аппарат, в котором создано витание твердых частиц под действием жидкости 2J. Он представл ет собой герметический неподвижный кожух с расположенным внутри вращающимс решетчатым барабаном (ротором), который установлен в подшипниковых узлах на полых цапфах. Решетчатый барабан выполнен полой цилиндрической емкостью, к днищам которой креп тс полые цапфы, а цилиндрическа обечайка представл ет собой сито. Ввод и вывод суспензии осуществл етс через полые цапфы рещетчатрго барабана, а раствор юща жидкость подаетс во внутре 1нюю полость герметического кожуха через специальный штуцер. Данный аппарат имеет р д недостатков, которые значительно вли ют на эффективность ведени массообменного процесса в центробежном режиме. Например, жидкость дл создани питани твердых частиц подаетс через отверсти обечайки вращающегос барабана, поэтому в местах входа жидкости в отверсти решетчатого барабана возникают большие местные сопротивлени , преодоление которых требует больших затрат энергии дл создани необходимого давлени жидкости на входе в аппарат. Жидкость в таком аппарате подаетс на большем сечении, чем выводитс , поэтому скорость жидкости увеличиваетс от периферии к центру вращени барабана, достига максимального значени на выходе из барабана (в полых цапфах), что приводит не к витанию твердых частиц, а к случаю фильтрации жидкости через слой твердых частиц, если скорость жидкости мала, либо к выносу твердой фазыThe invention relates to a technique of mass transfer processes between the solid and liquid phases and can be applied in the mining, chemical, energy, food and related industries. For carrying out mass exchange processes in the field of centrifugal forces, an apparatus is known consisting of a perforated rotor and various devices for feeding and withdrawing reagents, in which the process is intensified by increasing the filtration rate of the liquid reagent under the effect of centrifugal force through the solid layer (1). The disadvantage of such an apparatus is that in the process of mass transfer in the filtering layer, not the entire surface of solid particles participates in the process, since the particles in the places of contact with each other are not washed with liquid reagent. A centrifugal apparatus is also known, in which the solid particles are created by the action of a 2J fluid. It is a hermetic stationary casing with a rotating lattice drum (rotor) located inside, which is mounted in bearing assemblies on hollow trunnions. The lattice drum is made with a hollow cylindrical container, to the bottoms of which hollow pins are fixed, and the cylindrical shell is a sieve. The suspension is introduced and withdrawn through the hollow pins of the lattice drum, and the dissolving liquid is fed into the inner cavity of the hermetic casing through a special fitting. This apparatus has a number of disadvantages that significantly affect the efficiency of the mass transfer process in the centrifugal mode. For example, liquid to supply solid particles is supplied through the orifices of the shell of a rotating drum; therefore, high local resistances occur at places where fluid enters the holes in the lattice drum, and overcoming them requires a lot of energy to create the necessary fluid pressure at the inlet of the apparatus. The fluid in such an apparatus is fed over a larger section than is output, therefore the fluid velocity increases from the periphery to the center of rotation of the drum, reaching a maximum value at the drum exit (in the hollow trunnions), which leads not to the formation of solid particles, but to the case of filtration of the fluid through a layer of solid particles, if the velocity of the liquid is small, or to the removal of the solid phase
из аппарата, если скорость жидкости обеспечивает равновесие частиц на периферии барабана под действием центробежных и гидродинамических сил.from the apparatus, if the velocity of the liquid ensures the equilibrium of particles on the periphery of the drum under the action of centrifugal and hydrodynamic forces.
Дл создани режима витани частиц, даже при незначительной центробежной силе необходим большой расход раствор ющей жидкости , котора , должна выводитьс через полую цапфу аппарата. Дл уменьшени выноса твердой фазы из аппарата скорость движени жид кости через цапфу должна быть малой, а зна-, чит размеры цапфы - большими. Увеличение размеров цапфы усложн ет подшипниковые и особенно сальниковые узлы, так как из-за больших местных потерь на сите барабана давление в кожухе аппарата велико и может достигать значени дес тков атмосфер.,To create a soaring mode of particles, even with a negligible centrifugal force, a large consumption of dissolving liquid is needed, which must be discharged through the hollow pin of the apparatus. To reduce the removal of the solid phase from the apparatus, the velocity of the fluid through the pin should be small, and meaning that the size of the pin should be large. Increasing the size of the pin complicates the bearing and especially the gland assemblies, since due to the large local losses on the drum sieve, the pressure in the casing of the apparatus is large and can reach a value of ten atmospheres.
Цeлью изобретени вл етс разработка конструкции аппарата дл проведени .массообменных процессов в поле центробежных сил, котора обеспечивала бы эффективный процесс массообмена и устойчивый режим витани твердых частиц при значени х расхода жидкого реагента на входе в аппарат не больше величины, необходимой дл осуществлени только массообмена.The purpose of the invention is to design the apparatus for conducting mass exchange processes in the field of centrifugal forces, which would ensure an efficient mass transfer process and a stable mode of solid particles with a liquid reagent flow rate at the entrance to the apparatus not larger than is necessary to carry out mass transfer only.
Это достигаетс тем, что аппарат дл проведени процесса массообме : з содержит несколько сужающихс к периферии рабочих камер , жестко св занных с ротором и сообщающихс с-внутренней полостью последнего непосредственно широкими торцами, узкие торцы сообщаютс с ротором посредством циркул ционных трубопроводов; между местами соединени рабочих камер и циркул ционных трубопроводов с pofopoM в его полой части установлен винтовой насос дл создани циркул ционного потока жидкости внутри самого аппарата, а.также дл ввода и вывода продуктов; необходимый режим массообменного процесса подбираетс путем изменени числа оборотов как ротора, так и винтового насоса. Ведение процесса массообмена в отдельных камерах имеет то преимущество, что вращательное движение частиц относительно оси ротора создаетс не потоком вращающейс жидкости, а непосредственно стенками расши .р ющихс камер, при этом угловые скорости .движени камеры и частиц равны. Расширение камеры от периферии к центру вращени при .подаче жидкого ре.агента в ее узкую часть со скоростью, достаточной дл уравновешивани частиц, обеспечивает получение, -больших скоростей потока жидкого реагента ка большем радиусе вращени , т.е. при больших значени х центробежной силы, и наоборот. Это способствует устойчивому режиму витани твердых частиц по всей длине рабочих камер. Скорость потока жидкого реагента на выходе из рабочих камер в этом случае минимальна , т. е. возможность выноса твердой фазы из рабочих камер в полость ротора значительно уменьшаетс , что увеличивает эффективность массообмена .This is achieved by the fact that the apparatus for carrying out the process of mass transfer: s contains several working chambers narrowed to the periphery, rigidly connected to the rotor and communicating with the internal cavity of the latter directly by wide ends, the narrow ends communicate with the rotor via circulation piping; between the points of connection of the working chambers and circulation piping with the pofopoM, a screw pump is installed in its hollow part to create a circulating fluid flow inside the apparatus itself, as well as to introduce and remove products; the required mode of mass transfer process is selected by changing the speed of both the rotor and the screw pump. The process of mass transfer in individual chambers has the advantage that the rotational movement of particles relative to the rotor axis is created not by the flow of the rotating liquid, but directly by the walls of the expanding chambers, while the angular velocities of the camera and particle movements are equal. The expansion of the chamber from the periphery to the center of rotation with the liquid supply of the liquid agent to its narrow part with a speed sufficient for balancing the particles provides for obtaining greater liquid flow rates of the liquid agent to a larger radius of rotation, i.e. at high values of centrifugal force, and vice versa. This contributes to the steady mode of soiling of solid particles along the entire length of the working chambers. In this case, the flow rate of the liquid reagent at the exit from the working chambers is minimal, i.e., the possibility of carrying out the solid phase from the working chambers into the rotor cavity is significantly reduced, which increases the efficiency of mass transfer.
Циркул ци в пределах аппарата потока жидкости, необходимого дл создани режимаCirculation within the apparatus of the fluid flow necessary to create a regime
витани твердых частиц в рабочих камерахsolid particles in the working chambers
аппарата, осуществл ема винтовым насосом,apparatus, carried out by a screw pump,
совмещенным с ротором, способствует уменьшению расхода продуктов через полыеcombined with the rotor, helps to reduce the flow of products through the hollow
валы, т. е. количество жидкости, поступающейshafts, i.e. the amount of fluid entering
в аппарат, можно уменьшить до величины,in the apparatus can be reduced to the value
необходимой дл проведени только процессаrequired for the process only
массообмена.mass transfer.
На чертеже изображен предложенный аппарат .The drawing shows the proposed apparatus.
Он содержит ротор 1, на котором креп тс сужающиес к периферии камеры 2 и циркул ционные трубопроводы 3. В качестве формы рабочей камеры в данном аппарате выбран усеченный конус. Ротор аппарата установлен в подшипниковых узлах 4 и приводитс во вращательное движение щкивом 5. Дл создани циркул ции жидкого реагента служит винтовой насос 6, который вращаетс в подшипниках 7 сIt contains a rotor 1, on which a tapering cone tapering to the periphery of chamber 2 and circulation pipes 3 are fixed. As the shape of the working chamber in this apparatus, a truncated cone is selected. The rotor of the apparatus is installed in the bearing assemblies 4 and is driven into rotational movement by the pinch 5. To create the circulation of the liquid reagent, serves a screw pump 6, which rotates in bearings 7 sec.
помощью щкива 8. Герметичность вывода вала насоса 6 из ротора 1 обеспечиваетс сальниковым узлом 9. Ввод и вывод продуктов в аппарат производитс через сальниковые узлы 10 и 11 и полые валы винтового насоса и ротора аппарата. Циркул ционный поток жидкого реагента создаетс путем захвата его винтовым насосом в зоне 12 всасывани и передвижени в зону 13 нагнетани , где он раздел етс на два потока. Дл регулировани расходов реагентов через аппарат служит кран 14.with the help of pin 8. The tightness of the withdrawal of the pump shaft 6 from the rotor 1 is provided by the gland unit 9. Products are brought in and out into the apparatus through the gland assemblies 10 and 11 and the hollow shafts of the screw pump and the apparatus rotor. A circulating liquid reagent flow is created by capturing it with a screw pump in the suction zone 12 and moving it to the injection zone 13, where it is divided into two streams. To control the reagent consumption through the apparatus, a crane 14 serves.
Работает аппарат следующим образом.The machine works as follows.
Смесь реагентов с содержанием жидкой фазы, необходимой только дл процесса массообмена , из трубопровода через сальниковый узел 10 и полый вал насоса 6 засасываетс в ротор аппарата 1, где тверда фаза под действием центробежной силы раздел етс , и в полость конической рабочей камеры 2. Режим витани твердой фазы в рабочих камерах 2 осуществл етс путем подачи жидкого реагента по циркул ционным трубопроводам 3The mixture of reagents containing the liquid phase, necessary only for the process of mass transfer, from the pipeline through the gland assembly 10 and the hollow shaft of the pump 6 is sucked into the rotor of the apparatus 1, where the solid phase is separated by centrifugal force, and into the cavity of the conical working chamber 2. the solid phase in the working chambers 2 is carried out by supplying the liquid reagent through the circulation pipelines 3
в узкую часть конических камер. Под действиер потока жидкого реагента частицы витают по всему объему рабочей камеры до тех пор, пока их диаметр не станет равен диаметру,in the narrow part of the conical chambers. Under the action of the flow of liquid reagent particles hover throughout the volume of the working chamber until their diameter equals the diameter,
дл которого значение гидродинамической силы в самой широкой части рабочей камеры больше значени центробежной силы. В этом случае частицы вынос тс потоком жидкости в зону 12 всасывани циркул ционного насоса 6, откуда последним подаютс в камеру 13 нагнетани и через полый вал ротора 1 вывод тс из аппарата. Расходжидкого реагента через рабочие камеры, необходимый дл обеспечени режима витани твердых частиц, обеспечиваетс изменением числа оборотов валаfor which the value of the hydrodynamic force in the widest part of the working chamber is greater than the value of the centrifugal force. In this case, the particles are carried by the fluid flow to the suction zone 12 of the circulation pump 6, from where the latter are fed into the injection chamber 13 and through the hollow shaft of the rotor 1 are removed from the apparatus. The consumption of liquid reagent through the working chambers necessary for providing the mode of soaring of solid particles is provided by changing the number of revolutions of the shaft.
циркул ционного насоса 6 до соответствующего значени . Необходима величина центробежной силы и соответственно необходимый гидродинамический режим устанавливают путем изменени количества оборотов ротора аппарата . Расход реагентов регулируют краном 14circulation pump 6 to the appropriate value. The required value of the centrifugal force and, accordingly, the necessary hydrodynamic regime is established by changing the number of rotor revolutions of the apparatus. The consumption of reagents is regulated by the crane 14
на выходе из аппарата.at the exit of the apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762349381A SU603398A1 (en) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | Apparatus for conducting mass exchange processes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762349381A SU603398A1 (en) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | Apparatus for conducting mass exchange processes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU603398A1 true SU603398A1 (en) | 1978-04-25 |
Family
ID=20657550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762349381A SU603398A1 (en) | 1976-04-19 | 1976-04-19 | Apparatus for conducting mass exchange processes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU603398A1 (en) |
-
1976
- 1976-04-19 SU SU762349381A patent/SU603398A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI62868B (en) | SAETTING OVER ANORDING FOR OVER INDLANDING AV GAS OC / ELLER VAETSKA I MASSASUSPENSIONER AV HOEG KONCENTRATION | |
GB1059355A (en) | Screw centrifuge | |
US3984317A (en) | Apparatus and process for continuous concentration and washing of solids from a solids-containing fluid | |
US2743865A (en) | Centrifugal separator | |
US2737857A (en) | Hydraulic apparatus | |
US4968417A (en) | Apparatus for screening a suspension of fibrous cellulose pulp | |
US3862714A (en) | Vortex clarifier | |
US2758783A (en) | Centrifugal countercurrent exchange device | |
SU603398A1 (en) | Apparatus for conducting mass exchange processes | |
US2670131A (en) | Centrifuge with interstage washing | |
US3107218A (en) | Rotating column contact device | |
US3161593A (en) | Method of and apparatus for utilizing the formation energy of petroleum deposits | |
US4913806A (en) | Apparatus for screening a suspension of fibrous cellulose pulp | |
US3443748A (en) | Dynamic mixer and centrifuge combination for solvent extraction | |
US1257235A (en) | Centrifugal liquid-purifier. | |
US2399710A (en) | Mash and wort separator and method in separating wort from mash | |
US4147293A (en) | Continuously operating solid-jacket counterflow centrifugal extractor | |
US3708067A (en) | Separating apparatus | |
US2295024A (en) | Pump | |
SU606609A1 (en) | Rotary-pulsed apparatus | |
RU2014154C1 (en) | Hydrocyclone module | |
SU902811A1 (en) | Multichamber disperser | |
SU1741874A1 (en) | Rotary pulsation apparatus | |
US4416858A (en) | Contactor | |
SU417167A1 (en) |