Реактор для аэрофлокуляционной флотации

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О @ЮЛИМ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(50 В 01 D 19 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ÊÐÜÏÌÉ (21) 3514513/22-03 (22) -24.11.82 (46) 07.07.84. Бюл. В 25 (72) А.И. Зайцев, В.А. Раков, А.В. Царьков, А.A. Мурашов, Д.О. Бытев, В.А. Северцев и Л.М. Да нович (71) Ярославский политехнический институт (53) 622.765.431(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 373022, кл. В 01 9 19/20, 1973.

2. Глембоцкий В.А. и др. Флотационные методы обогащения. М., "Недра",,1981, с. 221 (прототип). (54)(57) РЕАКТОР ДЛЯ АЭРОФЛОКУЛЯЦИОННОЙ ФЛОТАЦИИ, включающий цилиндрическо-конический корпус, приемник пены, установленный концентрично корпусу и связанный с вакуум-насосом, пита ющую трубу с концентрическими кольцами, диаметр которых увеличивается в сторону приемника пены, и разгрузочный патрубок, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности реактора путем снижения вязкости среды, реактор снабжен патрубками для подачи острого пара, установленными на питающей трубе, и закручивателем потока, выполненным в виде цилиндра с отверстиями, около которых размещены криволинейные лопасти, при этом закручиватель потока установлен на кольце со стороны при9 емника лены.

1101259

Изобретение относится к устройствам для предварительной обработки растворов, поступающих в реактор при проведении химических реакций, сопровождающихся большим пенообразованием, и может быть использовано в химической промышленности, в частности в производстве. экстракционной фосфорной кислоты для предварительной обработки пульпы перед вводом в экстрактор.

Известно устройство для проведения реакций между высоковязкими полимерами с растворителями, состоящее из цилиндрического корпуса с верхней 15 и нижней крьппками. В стенке корпуса по всей длине расположен сквозной паз. По оси корпуса внутри установлен цилиндр меньшего диаметра с продольной щелевой прорезью по всей длине. 20

В пространстве между внешним и внутренним цилиндрами укреплена стенка, образующая щелевой канал. При работе смесителя растворитель подается во внутренний цилиндр, а высоковязкий 25 полимер — в щелевой канал. При вращении корпуса смесителя вокруг его оси растворитель и полимер действием центробежных сил распределяются на внешней стенке канала и совместно движут- 30 ся к периферии. При этом полимер, обладающий более высокой плотностью и вязкостью, медленно движется по стенке канала. Растворитель, двигаясь с большей скоростью, смывает слой йолимера и растворяет его. Готовый продукт выводят через сквозной паз в корпусе смесителя f1) .

Рассмотренное устройство наряду

40 с достоинствами (малые габариты, большая поверхность контактирующих фаз, хорошее перемешивание) имеет существенные недостатки. Так, например, проведение реакций, связанных с пенообразованием, в таких устрой- 45 ствах затруднено, поскольку реагирующая смесь в начальный период, когда интенсивность пенообразования максимальна, подается в центральную зону, имеющую иСкривление канала, что спо- 50 собствует выделению пузырьков газа и образованию пены. Пена, образовавшаяся в центральной зоне, занимает большую часть канала, увеличивая гидростатическое сопротивление, а при постоянном канале приводит к уменьшению производительности устроиства. Приспособления, предусматривающне перемещение пены по длине канала, отсутствуют.

При проведении процессов, идущих с образованием продуктов, склонных к Йдгезии, возможно зарастанне устройства продуктами реакции.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достига« емому результату является реактор для аэрофлокуляционной флотации, включающий цилиндро-конический корпус, приемник пены, установленный концентрично корпусу и связанный с вакуум-насосом, питающую трубу с концентрическими кольцами, диаметр которых увеличивается в сторону изменения пены, разгрузочный патрубок (2j .

Недостатком известного устройства является то, что при движении пульпы на стенках цилиндрическо-конического корпуса наблюдается сильное зарастание, отсутствует гашение минерализованной пены.

Цель изобретения — повышение производительности путем снижения вязкости среды.

Поставленная цель достигается тем, что реактор для аэрофлокуляционной флотации, включающий цилиндрическо-конический корпус, приемник пены, установленный концентрично корпусу и связанный с вакуум-насосом, питающую трубу с концентрическими кольцами, диаметр которых увеличивается в сторону приемника пены, и разгрузочный патрубок, снабжен патрубками для подачи острого пара, установленными на питающей трубе, и закручивателем потока, выполненным в виде цилиндра с отверстиями, около которых. размещены криволинейные лопатки, при этом закручиватель потока установлен на кольце со стороны приемника пены.

На чертеже изображен предлагаемый реактор.

Реактор состоит из цилиндрическоконического корпуса 1, приемника 2 пены, расширяющейся вверх трубы 3, заканчивающейся концентрическими кольцами 4 с увеличивающимися по ходу вверх диаметрами, патрубком 5 ввода острого пара, закручивателя 6 потока, расширительного бачка 7, труб 8-10, емкости 11 для слива пульпы, устройства 12 для гашения пены, приемной емкости 13 для продуктов флотации и пеногашения.

1101259

Реактор работает следующим образом.

Пульпа по трубе 3 подается в реактор. При движении пульпы в нижней части трубы 3 она смешивается с острым паром, подаваемым по патрубкам 5.

По мере подъема пульпы к расширяющейся трубе происходит уменьшение давления, под которым находится пульпа. Еще больше снижается давление пульпы в цилиндрическо-коническом 10 корпусе 1, куда пульпа попадает по ..тангенциальным выходным патрубкам закручивателя 6 потока и приводится во вращательное движение. За счет резкого понижения давления в корпусе 1З

1 иэ нее активно выделяются растворенные газы, образуя пузырьки на минеральных частицах. Особенно широко осуществляется аэрофлокуляционная флотация. Минерализованная пена, ув- щ лекаемая за счет разности давлений в устройстве 12 для гашения пены и корпусе 1, попадает в приемник 2 и гасится в пеногасителе 12. Очищенная пульпа попадает в нижнюю часть 25 цилиндрическо-конического корпуса 1 и по трубе 9 сливается в емкость 11.

При движении пены из корпуса 1 в пеногаситель 12 может происходить изменение давления, под которым на- З6 ходится пена, и потому для стабилизации давления между пеногасителем

12 и емкостью 1 приемник 2 пены соединен трубой 8 с расширительным бачком 7, который находится под вакуумом. 3а счет этого резкие колебания давления компенсируются. Продукты пеногашения и флотации из устрой« ства 12 по трубке 10 поступают в приемную емкость 13.

Предложенный аппарат являешься высокоэффективным аппаратом для проведения аэрофлокуляционной флотации пульпы. Наличие в нижней части расширяющейся трубы патрубков для подвода острого пара обеспечивает эффективное смешение острого пара и пульпы. Благодаря наличию тангенциальных вйходных патрубков происходит закручивание потока пульпы в цилиндричес" ко-коническом корпусе, что препятствует зарастанию стенок реактора.

Наличие пеногасителя инжекционного типа позволяет не только эффективно отделять пену от пульпы, но и использовать побочные продукты, уносимые пеной.,Благодаря наличию расширительного бачка происходит компенсация изменения давления в аппарате, что стабилизирует. процесс аэрофлокуляционной флотации.

В рассмотренной конструкции ост-. рый пар, подаваемый из патрубков 5, выполняет роль транспортирующего агента, а также предотвращает зарастание внутренних поверхностей трубы 3, концентрических колец 4. В реакторе возможно проведение реакций с интенсивным пеиообраэованием и образованием продуктов, склонных к адгезии.

Испытания показали, что по сравнению с известным устройством повышается производительность предлагаемого реактора и уменьшается зарастание его продуктами реакции, что позволяет сократить расходы на обслуживание.

110!259

ВНИИПИ Заказ 4693/4 Тираж 682 Подписное

Филиал ППП "Пвтеит" г.Ужгород, ул.Проектная, 4