SU915921A1

SU915921A1 - Аппарат для растворения1

Info

Publication number: SU915921A1
Application number: SU802977924A
Authority: SU
Inventors: Gleb V Budrik; Vladimir P Dekhanov; Nikolaj N Paskhin; Genrikh E Limonov
Original assignee: Gleb V Budrik; Vladimir P Dekhanov; Nikolaj N Paskhin; Genrikh E Limonov
Priority date: 1980-08-22
Filing date: 1980-08-22
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к аппаратам !для ведения массообменных процессов в системах твердое' тело - жидкость и газ - твердое тело - жидкость и может быть использовано в химической, пищевой, металлургической и других отраслях народного хозяйства для раст· ворения твердых материалов в жидких растворителях.

Известны промышленные аппараты для растворения, выполненные в виде вращающихся барабанов, заполненных шаровой насадкой, с лопастями внутри рабочего органа [1].

Такие аппараты обладают рядом существенных недостатков. Они метал-, лоемки,громоздки > и .энергоемки. Удельная производительность барабанных аппаратов невелика вследствие относи- _мтельно низкой скорости обтекания твердых частиц растворителем и умеренной величины поверхности соприкосновения реагирующих фаз.

2

Известны также аппараты с кипящим слоем мелкозернистого материала, содержащие корпус, внутри которого рас положено перфорированное распределительное устройство. Кипение твердых ⁵ частиц осуществляется за счет потока жидкости Γ23₌μ£31·

Практически вся поверхность твердых частиц в течение процесса доступ на для взаимодействия с жидкостью, что способствует интенсификации процесса. Однако кипящий слой создается только при определенных скоростях течения жидкости, которые в ряде случаев являются далеко не -оптимальными для хода физико-химического процессе и не дают возможности работать с материалом широкого гранулометрического состава, так как при данной скорости жидкости характеристики кипящего слоя сильно зависят от крупности частиц. Аппараты с кипящим слоем работают чаще всего по прямоточной схеме, Применению противотока препятст3 915921 4

вует значительный унос мелких твердых частиц жидкостью.·

Известны также аппараты с вибрирующим слоем насадки, состоящие из (*оризонтально расположенного цилинд- 5 рическогб корпуса с перегородками, заполненного шаровой насадкой, вибровозбудителя, упругой подвески и технологических патрубков. Проведение процесса растворения одновременно 10 с размолом твердых частиц в таких аппаратах позволяет значительно интенсифицировать процесс растворения за счет создания значительной и непрерывно обновляемой поверхности со- 15 прикосновения фаз и дает возможность работать с материалом широкого гранулометрического состава [4].

Однако аппараты данной конструкции обладают рядом существенных недостат- ₂о ков. В них осуществляется прямоточный процесс растворения, не исключена возможность недорастворенип твердых частиц из-за проскока их через зону растворения и уноса готовым раство- 25 ром. Парогазовая фаза, выделяющаяся в процессе растворения, отводится через патрубок подачи твердого материала, увлажняя твердый материал и увеличивая его склонность к налипанию. ₃₀

Цель изобретения - интенсификация процесса растворения путем организации противотока жидкой и твердой фаз, наложения пульсации газа на виброки- ₃₅пящий слой и уменьшения выноса недорастворенных частиц твердого материала, а также уменьшение парогазовых выделений в систему газоочистки, экономия жидкого растворителя за счет ₄₀

взаимодействия парогазовой фазы со свежим растворителем..

Для достижения указанной цели в аппарате для растворения, содержащем ₄₅корпус, выполненный в виде горизонтальной цилиндрической камеры кольцевого сечения с шаровой насадкой, вибровозбудитфль, упругую подвеску и патрубки загрузки твердого матеоиала, подачи жидкого растворителя, сдувки парогазовой фазы и слива раствора, патрубки загрузки твердого материала и слива раствора расположены диаметрально противоположно патрубку $$ подачи жидкого оастворителя, причем патрубок слива раствора размещен выае нижнего среза патрубка загрузки твердого материала.

Аппарат снабжен установленным на патрубке сдувки абсорбционным устройством, в верхней части которого размещен патрубок подачи жидкого растворителя с разбрызгивающим устройством .

В нижней части аппарата расположен патрубок для подачи пульсирующего потока газа.

На Фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого аппарата, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 ~ патрубки подачи жидкого растворителя и слива раствора, разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 конструктивная схема аппарата с установленным на патрубке сдувки абсорбционным устройством с патрубком подачи жидкого растворителя и с расположенным в нижней части аппарата патрубком подачи пульсирующего потока газа.

АппараФ для раствооения содержит корпус 1, выполненный в виде установленной в горизонтальной плоскости цилиндрической камеры кольцевого сечения с шаровой насадкой 2, патрубки' загрузки твердого материала 3 и подачи жидкого растворителя 4, расположенные диаметрально противоположно, установленный в веохней части аппарата патрубок 5 сдувки и патрубок 6 слива раствора, расположенный вблизи патрубка 3 загрузки твердого материала, опущенного ниже уровня жидкости в аппарате. Корпус 1 снабжен вибровозбудителем 7 и упругой подвеской 8.

Конструкция аппарата может быть выполнена так, как показано на фиг. 4, где в нижней части аппарата оасположен патрубок 9 подачи пульсирующего потока газа, а на патрубке 5 сдувки установлено абсорбционное устройство 10 с решеткой 11, заполненное зернис- * три насадкой 12, В верхней части абсорбционного устройства 10 расположен патрубок 4 подачи жидкого растворителя, дополнительно снабженный разбрызгивающим устройством 13.

Аппарат работает следующим образом.

В корпус 1 через патрубок 4 пода⁴ется жидкий растворитель, а через патрубок 3 загружается твердый материал. Вйбровозбудитель 7 колебаний, дебалансный вал которого вращается в ту или иную сторону в зависимости от условий процесса и характера материала, приводит частицы твердого материала и насадку 2 в состояние вибпокипения

915921

5

и заставляет частицы твердого материала двигаться по направлению от патрубка 3 к патрубку 4 навстречу потоку свежего растворителя по траектории, определяемой формой корпуса 1 сначала 5 к нижней точке аппарата,.» затем ввеох до тех пор, пока скатывающая сила, действующая на частицу, не поевысит по величине вынуждающую сиду вибрации. Частицы возвращаются к нижней точке 10 аппарата, а затем снова начинают перемещаться вверх под действием вибрации .

Этот процесс продолжается до полного растворения частиц. Одновременно 15 с этим происходит мокрое измельчение твердых частиц насадкой 2. Раствор сливается через патрубок 6. Парогазовые выделения отводятся через патрубок 5- ¹ 20

В конструкции, приведенной на фиг. Ъ, в абсорбционном устройстве 10 осуществляется взаимодействие парогазовой фазы, отходящей из корпуса 1 со свежим растворителем. По патруб-25 ку 5 через решетку 11 и насадку 12 в абсорбционное устройство 10 поступают парогазовые выделения. Насадка 12 находится в состоянии виброкипения под действием вибровозбудителя 7 2® и орошается свежим растворителем, подаваемым через патрубок 4, снабженный разбрызгивающим устройством 13.

В абсорбционном устройстве 10 осуществляется взаимодействие между жидкой 35 и газовой фазами, в оезультате чего происходит конденсация паоов и регенерация растворителя. Интенсивному проведению этого процесса способствует непрерывное движение вибоокипящей 4о насадки 12 по сложной пространственной траектории, в оезультате чего обеспечивается большая и непрерывно обновляющаяся поверхность взаимодействующих фаз. Скорости газов невелики,ч/о4$ практически исключает возможность уноса капель жидкости в систему газоочистки . Регенерированный растворитель вместе со свежим сливается в аппарат.

Кроме того, в нижнюю точку аппара-⁵⁰;та через патрубок 9 подается пульсирующий поток газа, который, действуя совместно с вибрацией, усиливает турбулиэацию рабочей среды в аппарате.

Предлагаемая конструкция аппарата ⁵⁵позволяет осуществлять непрерывные противоточные процессы растворения в системах твердое тело - жидкость

6

и газ - твердое тело - жидкость со значительной интенсификацией процесса и, как следствие, увеличенной лрой изводительностью.

Применение предлагаемого аппарата практически исключает вынос нерастворимых частиц и выброс паров растворителя из аппарата и таким образом достигается его полное использование на процесс раствооения за счет регенерации непосредственно в"аппарате.

По сравнению с известными промышленными аппаратами для растворения при одной и той же производительности сокращается вес и стоимость аппарата за счет уменьшения металлоемкости вследствие более компактной конструкции.

•

Claims

Формула изобретения

1. Аппарат для растворения, содержащий корпус, выполненный в виде установленной в горизонтальной плоскости цилиндрической.камеры кольцевого .сечения с шаровой насадкой, вибровоз^ будитель, упругую подвеску и патрубки загрузки твердого материала, подачи жидкого растворителя, сдувки "парогазовой фазы и слива раствора, о тличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса растворения путем организации противотока жидкой и твердой Фаз и уменьшения выноса нерастворимых частиц твердого материала, патрубки загрузки твердого материала и слива раствора расположены диаметрально противоположно патрубку подачи жидкого растворителя, причем патрубок слива раствора размещен выше нижнего среза патрубка -загрузки твердого материала.
2. Аппарат по п. ^отличающийся тем, что, с целью уменьшения парогазовых выделений в систему газоочистки и экономии жиДкого растворителя путем взаимодействия парогазовой фазы со свежим растворителем, он снабжен установленным на патрубке сдувки абсорбционным устройством, в верхней части которого размещен патрубок подачи жидкого растворителя, дополнительно снабженный разбрызгивающим устройством.
3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем( что, с целью

915921

8

интенсификации процесса раствооения путем наложения пульсаций газа на виёоокипящий слой, он снабжен патрубком для подачи пульсирующего газа, расположенным в нижней части аппарата.