Аппарат для ведения массообменных процессов в системах твердое теложидкость

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К детОРСКОМ СВИДВтВЛЬСтВЮ 11648240 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл, В 01 Э 11/О 22) Заявлено 14.12,нением заявктет с п Яе Государственный комитет СССР оо делам изооретений и открытийцили ндринним вин- вибровозде пружин ку 5, вибИзобретение относится к аппаратам для ведения массоббменных процессов в системах твердое тело- жидкость и может использоваться в химический, металлургической и других отраслях промышленности при ведении процессов растворения, отмывки и обработки жидкими реагентами твердых кусковых материалов.Известен массообменный аппарат, содержащий закрытый цилиндрический корпус- реактор, вибрационную дисковую мешалку и технологические патрубки 1.оОднако в таком аппарате невозможно осуществить непрерывную выгрузку нерастворимой твердой фазы. При проведении процесса растворившаяся часть удаляется из аппарата вместе с раствором реагента, в то время как нерастворимая твердая фаза (например, частицы металла) под действием силы тяжести оседает на дно аппарата.После накопления определенного количества осадка процесс прекращается и осадок удаляется из аппарата через специальный люк. Вынужденная необходимость периодической чистки аппарата существенно понижает эффективность его работы, так как обычно время выгрузки осадка составляет ИЯ МАССООБМЕННЬ 1 Х ПРОЦЕССОВВЕРДОЕ ТЕЛО - ЖИДКОСТЬ до 30% от общего времени процесса. Кроме того, наличие специальных люков влияет на герметичность аппарата, что особенно нежелательно при переработке токсичных продуктов. Кроме того, в таком аппарате ограничен рабочий объем. С увеличением объема наблюдается неравномерность распределения скоростей по сечению аппарата, понижается эффективность массообмена, а также резко увеличивается расход энергии на сообщение пульсаций большим объемам жидкости в аппарате.ЦеЛь изобретения - обеспечение непрерывности ведения массообменных процессов в системах твердое тело - жидкость и повышение их интенсификации.Это достигается тем, что аппарат снабжен винтовым желобом, установленным внутри корпуса, и вибровозбудителем, установленным на корпусе.На чертеже схематично изображен предлагаемый аппарат.Аппарат содержит закрытыйческий корпус-реактор 1 с внутретовым желобом 2, инерционныйбудитель 3, упругие элементы в ви4, дисковую вибрационную мешалратор 6, амортизационную пружину 7 и патрубки: загрузочный 8 и разгрузочный 9, а также для подвода жидкого реагента 10 и отвода раствора 11. Корпус 1 представляет собой закрытый тонкостенный сосуд с пат рубками 8 - 11, к внутренней цилиндрической поверхности которого прикреплен винтовой желоб 2 с углом подъема 2 - 5, последний верхний виток которого соединен с разгрузочным патрубком 9. К дну корпуса с на 1 О ружнои части жестко присоединен инерционный вибровозбудитель 3, создающий винтовые знакопеременные возмущения, который вместе с корпусом 1 опирается на фундамент через упругие элементы 4 в виде цилиндрических пружин. Через уплотнение в верхнюю 15 крышку корпуса 1 вставляется шток дисковой вибрационной мешалки 5, рабочая часть которой в виде штока с дисками расположена внутри корпуса 1. Верхняя часть штока снаружи корпуса 1 жестко связана с электромагнитным вибратором 6, который с помощью амортизационной пружины 7 подвешивается к перекрытию.Аппарат работает следующим образом.В корпус 1 через патрубок 10 подается . жидкий реагент. После заполнения корпуса 25 до необходимого уровня, определяемого местом расположения патрубка 11, в аппарат через патрубок 8 подается обрабатываемый продукт, например куски катодного осадка, содержащие твердый электролит и включения металла.30Включается вибровозбудитель 3 и вибратор 6 вибрационной мешалки 5. Под воздействием направленной вибрации, создаваемой вибровозбудителем 3, перерабатываемый продукт начинает двигаться, попадает на желоб 2 и перемещается по нему вверх.В процессе движения продукта по желобу в жидкой среде под воздействием пульсации жидкости, возбуждаемой дисками вибрационной мешалки 5, происходит растворение и переход в раствор электролита катодного осадка, Куски металла продолжают двигаться по желобу вверх, выходят из жидкости и, достигая патрубка 9, удаляются из аппарата. Раствор удаляется из аппарата с постоянным расходом через патрубок 11.Предлагаемый аппарат позволит осуществлять непрерывные массообменные процессы в системах твердое тело - жидкость с отЛелением, транспортировкой и удалением из аппарата обработанных твердых продуктов без дополнительных устройств, в отличие от известных пульсационных экстракторов, требующих для указанной цели дополнительных мероприятий и оборудования. Это даст возможность сократить капитальные и эксплуатационные затраты и получить экономический эффект, Кроме того, вибпация корпуса с внутренним винтовым желобом повысит интенсификацию массообменного процесса, что позволит увеличить производительность аппарата. Формула изобретения1. Аппарат для ведения массообменных процессов в системах твердое тело - жидкость, содержащий закрытый цилиндрический корпус - реактор, вибрационную мешалку, технологические патрубки, отличаюиийся тем, что, с целью обеспечения непрерывности и повышения интенсификации процесса, он снабжен винтовым желобом, установленным внутри корпуса.2. Аппарат по п. 1, отличаюиийся тем, что он снабжен вибровозбудителем.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 2667407, кл. 23 - 310, 26.01,54.СоставиГехред ОТираж 87ларственнизобретеЖ 35,сит, г. коза ого комитетаий и открваушскав набжгород, ул. 113035илиал П Редактор Л. ГребеннЗаказ 421/5Г 1 Н ИИ ПИ Госу о деламМосква ПГ. с Па слв И. НенагнеЛсгован заКорректорГ 1 олнисноСССР