SU997764A1

SU997764A1 - Pulsation reactor

Info

Publication number: SU997764A1
Application number: SU813320081A
Authority: SU
Inventors: Виктор Андреевич Белотелов; Александр Георгиевич Суворов
Original assignee: Предприятие П/Я В-8844
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1983-02-23

Description

Изобретение относитс к конструкци м устройств дл растворени и может Сыть использовано в радиохимической промышленности дл растворени крупнокусковых материалов.The invention relates to designs for dissolving devices and may be used in the radiochemical industry for dissolving lumpy materials.

Известен аппарат дл растворени крупнокусковых материалов, содержащий емкость и установленные в ней решетку, центральную циркул ционную трубу с вращающейс мешалкой и диспергатор воздуха. Данна конструкци аппарата обеспечивает в процессе растворени статический слой крупнокускрвого материала на решетке, а центральна циркул ционна труба с мешалкой обеспечивает создание интенсивных потоков раствора через материал, что в совокупности интенсифицирует процесс растворени 1.An apparatus for dissolving lumpy materials is known, comprising a container and a grid installed therein, a central circulation tube with a rotating stirrer and an air dispersant. This apparatus design in the process of dissolution provides a static layer of large-scale material on the grid, and a central circulation tube with a stirrer provides for the creation of intensive flows of solution through the material, which together intensifies the dissolution process 1.

Однако данна конструкци аппарата не обеспечивает равномерного распределени крупнокускового материала по реакционной емкости при его загрузке, так как патрубок загрузки смещен от центра реактора в сторону и в этом случае требуетс какое-то дополнительное распреде.г1ительное устройство или выполнение по периметру реакционной емкости нескольких патрубков загрузки, что нерационально.However, this design of the apparatus does not ensure that the coarse material is evenly distributed over the reaction tank when it is loaded, since the boot nozzle is displaced from the center of the reactor to the side, and in this case some additional distribution device is required or several nozzles are loaded around the reaction vessel perimeter. which is irrational.

Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту вл етс пульсационный реактор дл растворени материала, например отрезков стержневых тепло-выдел кмдих элементов содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой , цилиндрическую обечайку, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированн ую решетку, закЕИЛвающую нижний торец обечайки, и пат рубкй ввода и вывода .The closest to the proposed design and the effect achieved is a pulsation reactor for dissolving material, for example, core heat-release sections of cmdich elements containing a vertical cylindrical body with a bottom and a lid, a cylindrical shell, coaxially mounted in the body, a perforated supporting grid, covering the bottom end shells, and the stalemate of input and output.

Данный реактор применим дл обработки жидких и дисперсных материалов и не может обеспечить высокой скорое- ти растворени крупнокусковых материалов из-за неравномерного омы&ани материала раствором, так этом реакторе раствор будет омывать крупнркусковый материал преимущественно со стороны пульсационной камеры, а не по всему объему.This reactor is applicable to the treatment of liquid and dispersed materials and cannot provide a high rate of dissolution of coarse materials due to uneven ohms of the material with a solution, so the reactor will wash the coarse material mainly from the pulsation chamber, rather than throughout the volume.

В данном реакторе трудно обеспечить равномерное распределение крупнокускового материала по аппарату, так как в этом случае требуетс или специальное загрузочное устройство, или по 0 периметру реакционной емкости необходимо выполнить несколько патрубков загрузки. Кроме того, в данном реакторе отсутствует перемешивание раствора в пульсационной камере, что снижает эффективность растворени , так как в промышленных реактррах-растворител как правило, объем раствора значител но, превышает объем загружаемого куск вого материала, и от степени перемеш вани (усреднени ) раствора, в том числе и наход щегос в пульсационной камере, зависит и врем растворени материала. Помимо этого данный реактор имеет сложную систему создани пульсаций пульсатор с приводом на трубопроводе подачи воздуха в пульсационную камер которые имеют довольно сложную инструкцию и ненадежны в работе. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса растворени материалов путем создани периодических пульсаций давлени , а равномер ное распределение воздуха в реакцион ной смеси. . Поставленна цель достигаетс тем что реактор снабжен усеченным конусо закрепленным своим большим основанием на внутренней поверхности верхней части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечай ки, причем выходной конец патрубка дл ввода сжатого воздуха расположен у днища снаружи обечайки. Кроме того, реактор снабжен диспергаторами , один из которых установ лен у днища . cHapysio цилиндрической обечайки и соединен с выходным концом патрубка ввода сжатого воздуха, а другой размещен внутри цилиндрической обечайки у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка вывода сжатого воздуха, входной конец которого располохсен под усечен ным- конусом, а также пневмоклапаном, установленным на выходном конце патрубка вывода сжатого воздуха. На чертеже изображен реактор, прО дольный разрез. Пульсационный реактор дл растворени твардых материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, цилиндрическую обечайку 4, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку 5, зак;жлвающую нижний торец обечайки 4, патрубки 6 и 7 вво да сжатого воздуха, усеченный конус закрепленный своим большим основанием на внутренней поверхности верхней части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечай ки 4, причем выходной конец патрубка 6 дл ввода сжатого воздуха расположен у днища 2 снаружи обечайки 4. Дополнительно реактор снабхсен ди пергаторами 9 и 10,один из которых 9 установлен у днища 2 снаружи цилиндрической обечайки 4 и соединен с выходным концом патрубка 6 ввода сжатого воздуха,а второй диспергатор 10 размещен внутри цилиндрической обечайку 4 у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка 7 вывода схсатого воздуха, входной конец которого располо)хен под усеченным конусом 8, а также пневмоклапаном 11, установленным на выходном конце патрубка 7 вывода сх«атого воздуха . Пульсационный реактор работает следующим образом. Крупнокусковый материал -загружаетс в обечайку 4 на решетку 5 до уровн А , после чего реактор заполн етс растворителем до этого же уровн . При этом пневмоклапан 11 открыт, и растворитель заполн ет как реакционную емкость, так и пульсационную камеру 12. Растворитель, заливаетс в реактор до уровн А, исход из рассчитанного объема реактора и объема загрух енного крупнокускового материала или путем замера уровн уровнемером 13. В обечайки 4 перетекает в растворение материала. Пневмоклапан 11 закрываетс и производитс подача воздуха под .давлением в пульсационную камеру 12 по патрубку 6 через диспергатор 9, установленный в нижней части пульсационной камеры 12. Воздух,барботиру через I слой раствора, поднимаетс в верхнюю ее часть и выдавливает раствор, понижа его уровень в пульсационной камере. При этом происходит интенсивное смывание и растворение крупнокускового материала, в обечайке 4. Решетка 5, обеспечива проход раствора из пульсационной камеры 12 в обечайку 4 , способствует более равномерному распределению потоков раствора по ее сечению. При поних ении раствора в пульсационной камере 12 до уровн Б (при этом в обечайке 4 уровень раствора повышаетс до уровн В) открываетс пневмоклапан 11 патрубка 7 и воздух, наход щийс под гидростатическим давлением столба раствора, стравливаетс , давление его понижаетс , и раствор из обечайки 4 перетекает в пульсационную камеру 12. При этом раствор проходит через слой крупнокускового материала, омыва его и раствор . Воздух из пульсационной камеры 12 по патрубку 7 поступает в обечайку 4 и через диспергатор 10 пропуска.етс через слой раствора, наход щегос в верхней ее части, дополнительно перемешива его. Диспергатор 10 устаIn this reactor, it is difficult to ensure uniform distribution of the lumpy material throughout the apparatus, since in this case either a special loading device is required, or it is necessary to run several nozzles of loading across the perimeter of the reaction vessel. In addition, in this reactor there is no mixing of the solution in the pulsation chamber, which reduces the dissolution efficiency, since in industrial solvent reactors, as a rule, the solution volume significantly exceeds the volume of the loaded piece material, and the degree of mixing (averaging) of the solution including the time of dissolution of the material in the pulsation chamber. In addition, this reactor has a complex system for creating a pulsation pulsator with a drive on the air supply pipe to the pulsation chambers which have rather complicated instructions and are unreliable in operation. The aim of the invention is to intensify the process of dissolving materials by creating periodic pressure pulsations, and uniform distribution of air in the reaction mixture. . This goal is achieved by the fact that the reactor is equipped with a truncated cone fixed with its large base on the inner surface of the upper part of the body, while the smaller one is connected to the upper end of the cylindrical shell, the output end of the nozzle for compressed air entering is located at the bottom outside the shell. In addition, the reactor is equipped with dispersants, one of which is installed at the bottom. The cHapysio is a cylindrical shell and is connected to the outlet end of the compressed air inlet pipe, and the other is placed inside the cylindrical shell at its upper end and connected to the outlet end of the compressed air outlet pipe, the inlet end of which is located under the truncated cone, as well as the pneumatic valve installed on the outlet the end of the outlet of compressed air. The drawing shows the reactor, a longitudinal section. The pulsation reactor for dissolving heavy materials contains a vertical cylindrical body 1 with a bottom 2 and a lid 3, a cylindrical shell 4, coaxially installed in the body, a supporting perforated grid 5, zak; a cone fixed by its large base on the inner surface of the upper part of the body, and the smaller one is connected to the upper end of the cylindrical shell 4, with the output end of the pipe 6 for introducing compressed air located at the bottom looking for 2 outside the shell 4. Additionally, the reactor has 9 and 10 perforators, one of which 9 is installed at the bottom 2 outside the cylindrical shell 4 and connected to the output end of the nozzle 6 of the compressed air inlet, and the second disperser 10 is placed inside its cylindrical shell 4 end and is connected to the output end of the nozzle 7 of the air outlet air, the input end of which is located under the truncated cone 8, as well as a pneumatic valve 11 installed on the output end of the air outlet nozzle 7. Pulsation reactor operates as follows. The lumpy material is loaded into the shell 4 on the grid 5 to level A, after which the reactor is filled with the solvent to the same level. At the same time, the pneumatic valve 11 is open, and the solvent fills both the reaction tank and the pulsation chamber 12. The solvent is poured into the reactor to level A, based on the calculated reactor volume and the volume of the loaded lumpy material or by measuring it with a level gauge 13. In shell 4 flows into the dissolution of the material. The pneumatic valve 11 is closed and air is supplied under pressure to the pulsation chamber 12 through the pipe 6 through the disperser 9 installed in the lower part of the pulsation chamber 12. Air, bubbling through the I layer of the solution, rises into its upper part and squeezes the solution, lowering its level into pulsation chamber. When this occurs, intensive flushing and dissolution of lumpy material in the shell 4. The grating 5, ensuring the passage of the solution from the pulsation chamber 12 to the shell 4, contributes to a more uniform distribution of the flow of the solution over its cross section. When the solution in the pulsation chamber 12 drops to the level B (the solution level in the shell 4 rises to the level B), the pneumatic valve 11 of the nozzle 7 opens and the air under the hydrostatic pressure of the solution column goes off, the pressure decreases and the solution from the shell 4 flows into the pulsation chamber 12. In this case, the solution passes through a layer of lumpy material, washing it and the solution. Air from the pulsation chamber 12 through the nozzle 7 enters the shell 4 and passes through the disperser 10 through the solution layer located in its upper part, mixing it in addition. Dispersant 10 mouth

Claims

• Claim

1. A pulsation reactor for dissolving solid materials, comprising a vertical cylindrical body with a bottom and a lid, a cylindrical shell coaxially mounted in the body, a support perforated grate covering the lower end of the shell, and nozzles for the inlet and outlet of the hedgehog, characterized in that for the purpose intensification of the process of dissolution of materials by creating periodic pressure pulsations, it is equipped with a truncated cone, fixed with its large base on the inner surface of the upper part of the core whiskers, and less connected to the upper end of the cylindrical shell, wherein the outlet end of the nozzle for input of compressed air! located at the bottom of the outside of the shell.

2. The reactor by π. 1, with the aim that in order to evenly distribute air in the reaction mixture, it is equipped with dispersants, one of which is installed at the bottom outside the cylindrical shell and connected to the output end of the compressed air inlet pipe, and the other is located inside the cylindrical shell its upper end and is connected to the output end of the compressed air outlet pipe, the input end of which is located under the truncated cone.

3. The reactor according to claims 1 and 2, characterized in that it is equipped with a pressure valve installed at the output end of the compressed air outlet pipe.