Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.80(21) 3225875/23-26 (53) h4.Кл З с присоединением заявки № (23) Приоритет

В 01 D 11/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.82, Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 30 ° 07.82 (53) УДК 66 061 .5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Я.Абрамов, Е.И.Андреев, H ° В.Карпенко, В и A.Ã.Ëåáåäåâ

Всесоюзный научно-исследовательский и про тих" .: . . институт алюминиевой, магниевой и электродно промыаленности (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ

И ЖИДКОЙ ФАЗ

Изобретение относится к аппаратуре для проведения химических процессов в системе твердое тело — жидкость, например, при противоточном выщелачивании глиноземсодержащих спеков в плотном движущемся слое;

Известен аппарат для контактирования твердой и жицкой фаэ, включающий вертикальный корпус с патрубками подачи жидкой фазы, загрузочное устройство в виде трубы, отбойник и устройство для выгрузки (1 .

Недостаток известного аппаратанизкая эффективность процесса за счет большого выноса твердой фазы.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет снижения выноса твердой фазы.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для контактирования твердой.и жидкой фаз, включающем вертикальный корпус с патрубками по,дачи жидкой фазы, загрузочное уст ройство в виде трубы, отбейник и устройство для выгрузки, труба загрузочного устройства снабжена коническо-цилиндрическим элементом, а отбойннк установлен внутри цилиндрической части элемента.

На чертеже показан аппарат, продольный разрез.

Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с патрубками для ввода воды или другой промывной жидкости в нижнюю часть аппарата и вывода продукционного раствора иэ верхней части. Дно аппарата коническое. В суженной части конуса расположен лопастной разгружатель 2 для выгрузки твердой фазы. В верхней части аппарата находится загрузочное устройство, состоящее из питаю- щей трубы 3, на нижнем конце которой установлен конус 4 с цилиндром

5 внизу. Диаметр цилиндра равен 1,53 0 диаметрам питающей трубы. Цилиндрическая часть приваривается к конусу так, чтобы между ними не было никаких отверстий. На одной оси с питающей трубой внутри конуса установлен отбойник 6, который представ" ляет собой конус или плоскость с углом. Диаметр отбойника равен или

25 несколько больше диаметра питающей трубы. Отбойник крепится к конусу или к питающей трубе.

Аппарат работает следующим обЗО .разом.

946581

Пульпу, полученную смешением мелкодробленного твердого материала и жидкости в мешалке или другом устройстве, а также после размола твердого материала в мельнице, подают в аппарат насосом или самотеком по питающей трубе 3 ° По выходе иэ питающей трубы струя пульпы разбивается об отбойник 6, огибает его и расширяется. За счет увеличения сечения в конусе 4 и далее в цилинд- 10 ре 5 скорость потока резко снижает ся. Так, при увеличении диаметра в

1,5 раза по сравнению с питающей трубой скорость пульпы уменьшается в 3 раза, при увеличении диаметра )5 в 3 раза скорость пульпы снижается в 6 раз. В цилиндрической части скоРость устанавливается довольно равномерной по всему сечению. Стержень струи разбивается об отбойник, не позволяя струе размывать нижележащие уплотненные слои твердого материала. Цилиндр обеспечивает движение пульпы прямо вниз, но с значительно меньшей скоростью чем в 25 питающей трубе. Твердые частицы постепенно опускаются вниз и уплотняются. Из плотного слоя вынос твердых частиц затруднен вследствие их взаимного сцепления друг с другом. Раствор30 проходит между стенками загрузочного устройства и стенками аппарата и в верхней части аппарата выводит ся наружу. Подача пульпы в аппарат производится непРеРывно. Твердые час-35 тицы уплотняются и под действием силы тяжести опускаются вниз, где и разгружаются лопастным раэгружателем. Для промывки твердых частиц от раствора s нижнюю часть аппарата подается вода, которая, поднимаясь вверх, вытесняет раствор и отмывает твердый материал. Раствор при этом несколько разбавляется. Часть воды удаляется из аппарата вместе с разгружаемым твердым материалом. 45

Аппарат испытан при выщелачивании дробленого бокситового спека1 крупностью менее 3 мм, подаваемого в аппарат в виде пульпы. Содержание 50 твердых частиц в продукционном алюминатном растворе при этом 12-25 г/л, а при подаче такой же пульпы по питающей трубе беэ конуса и с конусом на конце (но без цилиндра и отбойни- 55 ка внутри) содержание твердой фазы в алюминатном растворе равно 60120 г/л, т.е. содержание .твердого уменьшалось в 5 раз.

Пример . Спек крупностью менее 3 мм, содержащий 32% М 103 и

24 Ъ Ыа10, смешивают с оборотным раствором, и полученную пульпу насосом откачивают на гидроциклон. Пески 65 гидроциклона подают в вертикальный аппарат с помощью устройства для подачи пульпы, имеющего следующие конструктивные характеристики, мм:

Диаметр питающей трубы 200

Высота конуса 200

Диаметр цилиндрической части 350

Высота цилиндрической части 350

Диаметр отбойника (конуса в нижней части) 200

Диаметр вертикального аппарата

800 мм, высота 10 м. Устройство погружают в раствор в аппарате на глубину 1100 мм. Концентрация жидкой фазы пульпы AB@O 60-80 г/л, каустический модуль 1,45-1,55. Количество пульпы, поступающей в аппарат, равно 35-45 мЗ/ч.

Содержание твердой фазы в сливе вертикального аппарата равно 1520 г/л.

При большом содержании твердой фазы в алюминатном растворе, полученном на полупромышленном вертикальном аппарате, требуется специальная очистка раствора в системе сгустителей. При малом ее содержании (до 30 г/л) эта необходимость отпадает, так как слив вертикального аппарата направляется в последние зоны перколяционного аппарата, где он профильтровывается через крупнодробленый спековый шлам, очищается от твердых частиц и промывается вместе с крупным шламом. При этом показатели работы перколяционного аппарата не ухудшаются.

Большее же содержание твердой фазы в алюминатном растворе резко ухудшает работу перколяционного аппарата, так как в контейнерах образуется слой мелкого шлама, что препятствует его промывке. Кроме того, на 3В увеличивается извлечение окиси алюминия и щелочи иэ этого шлама, так как исключается длительный контакт с крепким алюминатным раствором в cryc тителях.

Экономический эффект от использования аппарата предлагаемой конструкции составляет 248 тыс.руб. в год для завода мощностью 200 тыс. т глинозема в год.

Формула изобретения

Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаэ, включающий вертикальный корпус с патрубками подачи жидкой фазы, загрузочное устройство в виде трубы, отбойник и устройство для выгрузки, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет

946581

Составитель 3.Александрова

Техред M. Надь Корректор A. Дзятко

Редактор Л.филь

Заказ 5393/9 Тираж 734 Подписное. BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.. ужгород, ул. Проектная, 4 снижения выноса твердой фазы, труба загрузочного устройства снабжена коническо-цилиндрическим элементом, а отбойник установлен внутри цилиндрической части элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 273165, кл. В 01 J 1/00, 1969 (прототип) °