Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик н 946581(22) Заявлено 29. 12. 80(21) 3225875/23-2 бс присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 300782,Бюллетень Мо 28Дата опубликования описания 3007.82 151 М. Кп.з В 01 О 11/02 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙИ 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 113 .Недостаток известного аппарата- низкая эффективность процесса засчет 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 устройство в виде трубы, отбойник 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 вертикальногоцилиндрического 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 частиаппарата находится загрузочное устройство, состоящее из питаю- щей трубы 3, на нижнем конце которой установлен конус 4 с цилиндром 5 внизу. Диаметр цилиндра равен 1,5- 3,0 диаметрам питающей труби. Цилиндрическая часть приваривается к конусу так, чтобы между ними не было никаких отверстий. На одной оси с питающей трубой внутри конуса установлен отбойник б, который представ" ляет собой конус или плоскость с углом. Диаметр отбойника равен или 25 несколько больше диаметрапитающей трубы. Отбойник крепится к конусу или к питающей трубе. Аппарат работает следующим об 30 разом.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 3По 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 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. Раствор 30 проходит между стенками загрузочного устройства и стенками аппарата и в верхней части аппарата выводит сянаружу. Подача пульпы в аппарат производится непрерывно. Твердые частицы уплотняются и под действием силы тяжести опускаются вниз, где и разгружаются лопастным раэгружателем. Для промывки твердых частиц от раствора в 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. 45Аппарат испытан при выщелачивании дробленого бокситового спека 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 ка внутри) содержание твердой фазы в алюминатном растворе равно 60120 г/л, т.е. содержание твердого уменьшалось в 5 раз.П р и м е р . Спек крупностью менее 3 мм, содержащий 32 М 103 и24Ба 10, смешивают с оборотнымраствором, и полученную пульпу насо" сом откачивают на гидроциклон. Пески 65 гидроциклона подают в вертикальный аппарат с помощью устройства для подачи пульпы, имеющего следующие конструктивные характеристики, мм:Диаметрпитающей трубы 200Высота конуса 200Диаметр цилиндрическойчасти 350Высота цилиндрическойчасти 350Диаметр отбойника (конуса в нижней части) 200Диаметр вертикального аппарата 800 мм, высота 10 м, Устройство погружают в раствор в аппарате на глубину 1100 мм. Концентрация жидкой фазы пульпы АЗ 0 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 15- 20 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 3 увеличивается извлечение окиси алюминия и щелочи иэ этого шлама, так как исключается длительный контакт с крепким алюминатным раствором в сгус тителях.Экономический эффект от использования аппарата предлагаемой конструкции составляет 248 тыс,руб. в год для завода мощностью 200 тыс, т глинозема в год.формула изобретенияАппарат 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 щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет946581 снижения выноса твердой фазы, трубазагрузочного устройства снабженаконическо-цилиндрическим элементом,а отбойник установлен внутри цилиндрической части элемента. Составитель З.АлександроваРедактор Л.филь Техред М. Надь Корректор А. Дзятко оектная, 4 лиал ППП Патентфф, г. ужгород,каз 5393/9Тираж 734осударственнлам изобретеМосква, ЖИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 2731 б 5, кл. В 01 Ю 1/00, 1969 (прототип)Подписноекомитета СССРи открытийаушская наб., д. 4/5