Аппарат для тепловой обработки суспензий

(19) ( 1) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ка. 1 ил., 1 табл. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АППАРАТ ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИЙ(57) Изобретение относится к оборудованиюдля тепловой обработки различных суспензий, Цель изобретения - снижение энергозатрат и повышение надежности аппарата.Аппарат для тепловой обработки суспензий(51)5 В 01 Р 7/00, В 29 В 15/02 Ф включает корпус 1, патрубки ввода 2 и вывода 3 продуктов, патрубки ввода 4 и вывода 5 пара; патрубок 6 для отвода осветленной воды и отражательные перегородки 7. В корпусе 1 установлено перемешивающее устройство в виде вала 8 и смонтированных на нем мешалок 9. Между нижней мешалкой 9 и днищем 10 корпуса 1 расположен конусообразный диск 11, установленный вершиной 12 вниз. Диаметр б основания 16 диска 11 и диаметр 0 корпуса 1 связаны соотношением б -(0,2.0,8)0, Потоки суспензии посредством мешалок 9 перемещаются сверху вниз, при этом крошка, например каучука, тормозится диском 11 и в патрубок 6 отводится осветленная вода, т,е, в аппарате надежно осуществляется процесс концентрирования суспензии каучу10 15 Изобретение относится к оборудованию длятепловой обработки различных суспензий и может быть использовано вкачестве аппарата для отгонки растворителя в процессе получения продуктов химической и нефтехимической промышленностииз различных суспензий,Целью изобретения является снижениеэнергозатрат и повышение надежности работы за счет исключения уноса частиц с осветленной жидкостью при поддержанииповышенной концентрации частиц в суспензии,На чертеже представлен аппарат, общий вид,Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с патрубками ввода 2 и вывода 3 продуктов, патрубками для ввода 4 и вывода 5пара, патрубком б для отвода осветленнойводы и отражательными перегородками 7, Вкорпусе 1 установлено перемешивающееустройство, состоящее иэ вала 8, на которомсмонтированы по меньшей мере две мешалки 9. Между нижней мешалкой 9 и днищем10 корпуса 1 на валу 8 расположен конусообразный диск 11, установленный вершиной 12 вниз. Диск 11 разделяет обьемаппарата на зону 13, где осуществляетсяотгонка растворителя, и отстойную зону14, Диск 11 образует с корпусом 1 зазор15, Диаметр б основания 16 диска 11 идиаметр О корпуса 1 связаны соотношением б =(0,2 - 0,8) О,Предлагаемый аппарат целесообразноиспользовать для тепловой обработки суспензии в процессе дегазации каучуковступени, При этом водную суспензию каучука послеступени подают в обьем аппарата через патрубок 2. Концентрациячастиц каучука в воде послеступени составляет 50 , что является оптимальной величиной.Через патрубок 4 в аппарат подается водяной пар.С помощью перемешивающего устройства в обьеме аппарата осуществляетсяпроцесс дегазации - отгонки растворителяиз частиц каучука, т.е. осуществляется процесс отгонки в диффузионной области приопределенной температуре и давлении, Целесообразно для увеличения скорости процесса на этой стадии отгонки растворителяиз каучука поддерживать температуру выше100 С при соответствующем давлении,Однако, если при этом отводить суспензию с температурой выше 100 С на переработку в открытую атмосферу, тепловыепотери достигают значительной величины,появляется задача утилизации тепла, которую можно решить, повышая концентрациюсуспензии с помощью отвода части воды ивозврата ее в начало процесса,20 25 30 35 40 45 50 55 Вместе с тем, концентрирование водной суспензии каучуков в дегазации и возврат воды в процесс целеоообраэно выполнить и для увеличения глубины отгонки из суспензии легколетучих органических компонентов.Создаваемые в зоне 13 перемешивающим устройством циркуляционные токи суспензии направлены в центре вниз и далее к периферии вверх. При этом создаваемый перемешивающим устройством поток имеет значительный до 1000 м /ч массовый расход и высокую скорость течения, Крошка каучука вблизи зазора 15 между диском 11 и корпусом 1 движется вместе с потоком также с большой скоростью и по инерции проскакивает его,В отстойной камере 14 частиц каучука нет. Отделение воды при этом происходит не только за счет разности удельного веса каучука и воды, т.е. за счет эффекта отстаивания, всплытия частиц каучука, но и за счет создаваемых вращающимся на валу 8 диском 11 контуров циркуляции жидкости.Перегретая, осветленная вода, проходя через зазор 15 между корпусом 1 и диском 11, отстойную камеру 14 с малой скоростью менее 0,1 м/с), выводится через патрубок б и подается в начальную стадию процесса, В связи с тем, что твердая фаза под действием инерционных сил не попадает в отстойную камеру 14, в данном аппарате надежно осуществляется процесс концентрирования суспенэии каучука, тем самым уменьшается содержание органики в крошке каучука. Кроме того, аппарат позволяет вести процесс при повышенной температуре без тепловых потерь по воде, так как вода при температуре дегазацииступени отводится в начало процесса, тем самым экономятся энергозатраты, При этом диаметр конусообразного диска 11 выбран в пределах д -- О(0,2 - 0,8), Этот интервал выбран на основании экспериментальных данных, полученных на опытной установке из условия исключения уноса частиц каучука с осветленной водой. Если испольэовать конусообразныйдискдиаметромменееб= О 0,2, то циркуляционные потоки жидкости от мешалки отгибают край диска и уносят в отстойную зону твердые частицы, которые увлекаются осветленной водой, снижая надежность работы. В то же время, если диск выбрать более б = О 0,8, то зазор между стенкой аппарата и краем диска становится таким, что скорость жидкости в нем превышает скорость, необходимую для отстаивания, И в этом случае появляется унос частицЗаказ 886 Тираж 409 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с осветленной жидкостью в зону отстаивания, и в том и в другом случае снижается надежность работы аппарата, Поэтому в данном случае выбран предлагаемый интервал с целью исключения уноса осветленной жидкостью и повышения надежности работы.Результаты испытаний предлагаемой конструкции приведены в таблице (и = 60 об/мин).Экономический эффект от использования аппарата для тепловой обработки суспензий в процессе дегазации каучуков составит 116088 руб. в год. Формула изобретения Аппарат для тепловой обработки суспензий, содержащий цилиндрический корпус, патрубки для ввода и вывода продуктов, пе ремешивающее устройство с приводным валом и отражательные перегородки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения надежности, аппарат снабжен конусообразным диском, смон тированным на приводном валу междуперемешивающим устройством и днищем корпуса вершиной вниз, при этом диаметр основания конусообразного диска б и диаметр корпуса О связаны соотношением 15 б = (0,20,8) О.