SU874093A1 - Способ контактировани жидкости с твердым зернистым материалом и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области химической промьшшенности и смежньм. отрасл м и может быть использовано при проведении процессов, св занных с обработкой двухфазных систем жидкость-твердое , таких как ионный обме выщелачивание, промывка, растворение реакции с применением твердых зернис тых катализаторов и т.п. Известен способ контактировани  жидкости с твердым зернистым материа лом с использованием пульсации с помощью сжатого газа, включающий контакт восход щего потока твердого зер нистого материала с жидкостью и последующее отделение жидкости от твердого зернистого материала П I. Известно устройство дл  контактировани  жидкости с твердым зернистым материалом, включающее узел загрузки твердого зернистого материала, св занный подвод щей трубой с углом пульсации, расположенным ниже уровн  твердого зернистого материала в узле загрузки и соединерсным с импульсной трубой пульсатора, узел выгрузки твердого зернистого материала, св занный с углом пульсации отвод щей трубой, снабженной патрубками ввода и вывода жидкости 1 J. Недостатком известного способа и устройства  вл ютс  нер1авномерность выгрузки твердого зернистого материала и высокое влагосодержание выгружаемого твердого зернистого материа-. Ла. Цель изобретени  - повьпиение эффективности влагоотделени , Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе контактировани  жидкости с твердым зернистым материалом и с использованием пульсации с помощью сжатого газа, включающем контакт восход щего потока твердого зернистого материала с жидкостью и последующее отделение жидкости от твердого материала, пульсацию осуществл ют в пилообразном режиме, при ;)г(.1М :ip. ии;1,ачи сжатого газг на нульспцилт меньше времени его отвода а отвод жидкости осуи1ествл ют в верх нкх сло х носход щего потока, а образовавшийе  обезвоженный слой зернистого материала удал ют током отход щего газа. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  контактировани жн/дкости с твердым зернистым материа лом, включающем узел загрузки твердого зернистого материала, св занный подвод щей трубой с узлом пульсадии , расположенные ниже уровн  твердого зернистого материала, в узле, загрузки и соединенным с импуль ной трубой пульсатора, узел выгрузки твердого зернистого материала, св занный с узлом пульсации отвод щей трубой, снабженной патрубками ввода и вьшода жидкости, отвод ща  труба снабжена дренажным элементом с кожухом , а узел выгрузки твердого зернис того материала и кожух снабжен трубопроводом , соединенным с пульсатором . На чертеже изображено устройство дл  контактировани  жидкости с твердым материалом, общий вид. Устройство содержит загрузочньш узел 1 с патрубком 2, соединенный подвод щей трубой 3 с узлом пульсаци состо щим из дренажной сетки 4 и пульскамеры 5, сообщенной с импульсной трубой пневматического пульсатора 6. Узел пульсации соединен отвод щей трубой 7 с узлом 8 выгрузки, имеющим патрубок 9. Отвод ща  труба снабжена дренажньм элементом 10 с кожухом 11, а также патрубком 12 вво да жидкости и патрубком 13 дл  вьшода жидкости. Узел 8 выгрузки и кожух 11 снабжены разветвленные трубопроводом , сообщающим их с трубой пневматического пульсатора 6 дл  выпуска воздуха. Кроме того, кожух 11 снабжен патрубками дл  отвода обработанной жидкости 4. Устройство работает следующим об разом. Твердый зернистый материал непре рьшно подаетс  в узел загрузки по патрубку 2 и выводитс  из узла выгр ки по патрубку 9. В прот-ивоточном режиме работы жидкость непрерьшно п даетс  по патрубку 12 ввода жидкост и выводитс  по патрубку 13 вьшода жидкости. Возможен также пр моточны режим работы. Твердый зернистый ма34 териал занимает весь объем отвод щей трубы 7 в виде сплошного сло , движение которого осуществл етс  под действием пульсации. Жидкость попадает в пульскамеру 5 через дренажную сетку 4, Пневматический пульсатор 6 представл ет из себ  распределительный механизм , попеременно сообщающий магистраль подводимого к пульсатору сжатого воздуха (газа) то с пульскамерой 5 (импульсна  труба пульсатора ) , то с узлом выгрузки и кожухом 1 1 (труба пульсатора дл  выпуска воздуха ) , Пульсатор 6 создает в пульскамере 5 импульсы повышенного и пониженного давлени  заданной формы и частоты . Под действием пульсации контактной жидкости в пульскамере сплошной влагонасыщенный слой зернистого материала перемещаетс  по отвод щей трубе аппарата. Причина передвижени  сло  под действием пульсации заключаетс  в различном соотношении движущихс  сил и сил сопротивлени  движению сло  в тактах повьшенного и пониженного давлени  пульсации. . В такте повышенного давлени  движу- щей силой  вл етс  скоростной напор жидкости, а силами сопротивлени  - еила веса сло , сила трени  частиц о стенки и местные потери. В такте пониженного давлени  движущей силой перемещени  сло  в обратном направлении  вл етс  только сила веса сло , а силами сопротивлени  - силы трени  и местные потери. Сползание сло  может быть уменьшено путем установки диодных элементов (например сопел Борда) на пути движени  сло . Приближа сь .к узлу выгрузки, материал имеет высокое влагосодержание. Жидкость из пор сло  проходит через дренажный элемент 1 О и выводитс  из кожуха 11 по патрубку 14 отвода обработанной жидкости. Степень обезвоживани  материала может быть довольно высокой за счет принудительного отсоса жидкости из пор сло . Жидкость из кожуха I1 при необходимости может быть возвращена в технологический процесс. Следует отметить, что пульсаци  позвол ет поднимать слой материала вьипе уровн  материала в узле загрузки, что повышает степень обезвоживани  выгружаемого материала. Обезвоженный материал в узле вьц-рузки обладает высокой св зностью частиц , поэтому в предлагаемом устройстве осуществл етс  его принудитель.

ный сдув под действием импульсов , отработанного воздуха, поступающих в узел выгрузки с выхлопной трубы пульсатора. Кроме того, под действием этих импульсов производитс  очистка пор дренажного элемента. Таким образом, обеспечиваетс  утилизаци  отработанного воздуха, что повышает экономичность устройства. Скорость движени  зернистого материала в аппарате легко регулируетс  интеисивностью пульсации.

Способ бьш осуществлен на установке , показанной на чертеже.

Модельна  установка состо ла из контактного устройства V-образной формы, диаметром 36 мм и пневматического пульсатора золотникового типа . Нами быпи проведены гидравлические испытани  устройства на системе ионообменна  смола КУ-2х8 чс - вода (диаметр частиц смолы 0,4 - 1,2 мм, уд.вес. 1,2 г/см).

Испытани  проводились следующим образом.

У-образник заполн ли водой и смолой , затем включалс  пульсатор, генерировавший импульсы давлени  сжатого воздуха пилообразной формы.

В такте повьппенного давлени  пуль сации жидкость в левом колене V-образ ника (пульскамере) опускалась вниз с уровн  А на уровень Б,причем сдвиг фаз колебаний жидкости и давлени  газа в пульскамере зависел от инерционного и гидравлического сопротивлени  системы и доходил до 90 .

Жидкость, перемеща сь из пульскамеры в правое колено У-образника, способствовала перемещению частиц смолы,

В такте пониженного давлени  пульсации отработанный сжатый воздух поступал из пульскамеры через пульсатор в узел выгрузки, расположенный в верхней части правого колена V-образиика , При этом жидкость в пульскамере возвращалась с уровн  Б в свое первоначальное верхнее положение (уровень А), присачива сь сквозь смолу в правом колене. Эта смола задерживалась за счет сводообразовани , причем ее слой слегка опускалс  под действием собственного веса. Верхн   обезвоженна  часть сло  смолы в узле выгрузки удал лась потоком сжатого воздуха, поступающего при выхлопе из пульсационной камеры, и через ворон740936

ку-возвращалась в нижнюю часть пульскамеры .

Таким образом, фаза колебаний давлени  сжатого воздуха в узле выгрузки (такт пониженного давлени 

пульсации) противоположна фазе колебаний давлени  воздуха в пульскамере (такт пониженного давлени пульса- ции ) ,

10 Скорость движени  сло  смолы в правом колене вверх зависела от интенсивности пульсации жидкости в пульскамере следующим образом,

Интенсивность,мм/мин Скорость,м/ч ,5 3-2А-

,3001,0

15003,0

60006,0

90004,0

20 Максимальна  скорость дв1сже и  сло  имела место при интенсивно-(:ти пульсации мм/мин размах колебаний мм, частота 120 1/мин При дальнейшем возрастании иитсисин25 ности скорость уменьшалась, видною, вследствие возрастани  инерционного, сопротивлени  сло .

TexHi-tKO-экономическое обоснование обусловлено наличием новых элемен3Q тов - дренажа с кожухом на отвод щей трубе, а также трубопровода, сообщающие кожух и узел выгрузки с выходной трубой пульсатора вьцодно отличает предлагаемое устройство от известных, так как умен 111астс  сте5 пень влажности выI pyжлe Oгo зернистого материала и достигаетс  равномер ность его выгрузки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   40

   1 . Способ контактировани  жидкости с твердым зернистым материалом с использованием пульсации с помощью сжатого газа, включающий контакт восход щего потока твердого зернистого материала с жидкостью и последующее отделение жидкости от твердого зернистого материала, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  эффективности влагоотделени , пульсацию осуществл ют в пилообразном режиме, при этом врем  подачи сжатого газа на пульсацию меньше времени

   его отвода, отвод жидкости осуществл ют в верхних сло х восход щего потока , а образовавшийс  обезвоженный слой зернистого материала удал ют потоком отход щего газа.

   7
2. 2. Устройство дл  контактировани  жидкости с твердым материалом, включающее узел загрузки твердого зернистого материала, св занный подвод щей трубой с узлом пульсации, расположенным ниже уровн  твердого зернистого материала в узле загрузки и соединенным с импульсной трубой пульсатора, узел выгрузки твердого зернистого материала, св занный с узлом пульсации отвод щей трубой, снабженной патрубками ввода и вьшо-

   /

   fl

   /

   ./

   740938

   да жвдкости, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  эффективности влагоотведени , отвод ща  труба снабжена дренажным элементом с кожухом, а узел выгрузки твердого зернистого материала и кожух снабжены трубопроводом, соединенным с пульса- , тором.

   Источники информации, 10 прин тые во внимание при экспертизе

   }. Патент США № 3092515, кл. J 34-25,1959 ,