Пульсационный реактор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскимиСоциалистическихРеспублик И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61)Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заввлено 230781 (21) 3320081/23-26с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Опубликовано 23 Я 233. Бюллетень Мо 7 рм ва з В 01 Г 1/00 В 01 О 11/02 Государстаеммыя комятет СССР. мо делам мзобретемям и открмтяй.". 73088. 6) Дата опубликования описания 230283 В.А. Белотелов и А.Г. Суворов(54) ПУЛЬСАЦИОНННЙ РЕАКТОР Изобретение относится к конструкциям устройств для растворения и может быть использовано в радиохимической промлаленности для растворения крупнокусковых материалов.Известен аппарат для растворения крупнокусковых материалов, содержащий емкость и установленные в ней решетку, центральную циркуляционную трубу с вращающейся мешалкой и диспергатор воздуха. Данная конструкция аппарата обеспечивает в процессе растворения статический слой крупнокускового материала иа решетке, а центральная циркуляционная труба с мешалкойобес печивает создание интенсивных потоков раствора через материал, что в сово. купности интенсифицирует процесс растворения 11) .Однако данная конструкция аппарата не обеспечивает равномерного распределения крупнокускового материала по реакционной емкости при его загрузке, так как патрубок загрузки смещен от центра. реактора в сторону и в этом случае требуется какое"то дополнительное распределительное устройство или выполнение по периметру реакционной емкости нескольких патрубков загрузки, что нерационально. Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту является пульсационный реактор для растворения материала, например отрезков стержневых тепло-выделяющих элементов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой, цилиндрическую обечайку, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку, закрывающую нижний торец обечайки, и пат" рубки ввода и вывода сжатого:возду- ха Г 23. Данный реактор применим для обра" ботки жидких и дисперсных материалов и не может обеспечить высокой скорос ти растворения крупнокусковых матери" алов из-за неравномерного омывания материала раствором, так как в этом реакторе раствор будет омывать крупнокусковый материал преимущественно со стороны пульсационной камеры, а не по всему объему.В данном реакторе трудно обеспечить равномерное распределение крупнокускового материала по аппарату, так как в этом случае требуется или специаль" ное загрузочное устройство, или по периметру реакционной емкости необхо 997764димо выполнить несколько патрубковзагрузки.Кроме того, в данном реакторе от-,сутствует перемешивание раствора впульсационной камере, что снихаетэффективность растворения, так какв промышленных реакторах-растворителях,как правило, объем раствора значительно превышает объем загружаемого кускового материала, и от степени перемешивания (усреднения) раствора, в том 10числе и находящегося в пульсационнойкамере, зависит и время растворенияматериала.Помимо этого данный реактор имеетсложную систему создания пульсаций - 15пульсатор с приводом на трубопроводеподачи воздуха в пульсационную камерукоторые имеют довольно слохную инструкцию и ненадежны в работе.Целью изобретения является интенсификация процесса растворения. материалов путем создания периодическихпульсаций давления, а такхе равномер-ное распределение воздуха в реакцион"ной смеси.25Поставленная цель достигается тем,что реактор снабжен. усеченным конусомзакрепленным своим большим основанием на внутренней поверхности верхнейчасти корпуса, а меньшим соединен сверхним торцом цилиндрической обечайки, причем выходной конец патрубкадля ввода схатого воздуха располохену днища снарухи обечайки,Кроме того, реактор снабхен диспергаторами, один из которых установлен у днища. снаружи цилиндрической обечайки и соединен с выходным концом патрубка ввода сжатого воздуха, а .другой размещен внутри цилиндри .ческой обечайки у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка вывода сжатого воздуха, входной конец которого располохен под усеченным конусом, а такхе пневмоклапаном, 45 установленным на выходном конце патрубка вывода сжатого воздуха.На чертехе изображен реактор, продольный разрез.Пульсационный реактор для растворения твзрдых материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, цилиндрическую обечайку 4, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную оешетку 5, закрывающую нихний торец обечайки 4, патрубки б и 7 ввода сжатого воздуха, усеченный конус 8 закрепленный своим большим основанием на внутренней поверхности верхней 60 части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечайки 4, поичем выходной конец патрубка б для ввода сжатого воздуха расположен у днища 2 снарухи обечайки 4. 65 Дополнительно реактор снабжен ди","пергаторами 9 и 10,один из которых 9установлен у днища 2 снаружи цилиндрической обечайки 4 и соединен с выходным концом патрубка б ввода схатого воздуха,а второй диспергатор 10размещен внутри цилиндрической обечайки 4 у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка 7вывода сжатого воздуха, входной конец которого располохен под усеченным конусом 8, а также пневмоклапаном 11, установленным на выходномконце патрубка 7 вывода сжатого воздуха,Пульсационный реактор работаетследующим образом.Крупнокусковый материал загрухается в обечайку 4 на решетку 5 до уровняА, после чего реактор заполняетсярастворителем до этого же уровня. Приэтом пневмоклапан 11 открыт, и растворитель заполняет как реакционнуюемкость, так и пульсационную камеру 12. Растворитель заливается в реактор до уровня А, исходя из рассчитанного объема реактора и объема загрухенного крупнокускового.материала или путем замера уровня уровнемером 13. В обечайки 4 перетекает врастворение материала.Пневмоклапан 11 закрывается и производится подача воздуха под давлением в пульсационную камеру 12 по патрубку 6 через диспергатор 9, установленный в нихней части пульсационнойкамеры 12. Воздух, барботируя черезслой раствора, поднимается в верхнююее часть и выдавливает раствор, по"нижая его уровень в нульсационнойкамере. При этом происходит интенсивное смывание и растворение крупнокускового материала, в обечайке 4, Решетка 5, обеспечивая проход раствораиз пульсационной камеры 12 в обечайку 4, способствует более равномерному распределению потоков раотворапо ее сечению .При понижении раствора в пульсационной камере 12 до уровня Б (приэтом в обечайке 4 уровень раствораповышается до уровня В) открываетсяпневмоклапан 11 патрубка 7 и воздух,находящийся под гидростатическимдавлением столба раствора, стравливается, давление его йоникается, ираствор из обечайки 4 перетекает впульсационную камеру 12. При этомраствор проходит через слой крупнокускового материала, омывая его ирастворяя. Воздух из пульсационной камеры 12 по патрубку 7 поступает в обечайку 4 и через диспергатор 10 пропускается через слой раствора, находящегося в верхней ее части, дополнительно перемешивая его. Диспергатор 10 уста997764 25 Формула изобретения навливается на уровне не ниже первоначального уровня А раствора.При достижении раствором уровня А пневмоклапан 11 закрывается .и воздух, поступающий в пульсационную камеру 12 через диспергатор 9, вновь выдавливает раствор из нее. Цикл перетоков раствора повторяется,Подача воздуха производится постоянно с определенным расчетным расходом. 10При вытеснении раствора из пульсационной камеры 12 в обечайку 4 и обратном перетекании раствора, помимо перемешивания его в процессе прохождения слоя крупнокускового ма териала и решетки 5, происходит дополнительное его перемешивание двой.ным барботированием поступающего в пульсационную камеру воздуха через диспергатоуы 9 и 10. 20Предлагаемый реактор позволяет ,интенсифицировать процесс растворения крупнокускового материала при про. стоте конструкции. 1. Пульсационный реактор для Растворейия твердых материалов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой,цилиндрическую обечайку, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку, закрывающую нижний торец обечайки,и патрубки ввода и вывода сжатого воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью интенсификации процес. са растворения материалов путем создания периодических пульсаций давления, он снабжен усеченным конусом, закрепленным своим большим основанием на внутренней поверхности верхней части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечайки, причем выходйой конец патрубка для ввода сжатого воздуха расположен у днища снаружи обечайки.2. Реактор по и. 1, о т л и ч а ю" щ и й с я тем, что с .целью равномер" ного распределения воздуха в реакционной смеси, он снабжен диспергаторами один из которых установлен у днища снаружи цилиндрической обечайки и соединен с выходнымконцом патрубка ввода сжатого воздуха, а другой размещен внутри цилиндрической обечайки у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка вывода сжатого воздуха, входной конец которого расположен под усеченным конусом. 13. Реактор по пп 1,и 2, с т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабженпвевмоклапаном, установленным на выходном конце патрубка вывода сжатоговоздуха.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Лвторское свидетельство СССР9 645689, кл. В 01 Г 1/00, 09.08,71.2. Заявка Франции Р 2432888,кл. В 01 Р 1/00, опублик. 11.04.80; НИИПИ Заказ 994/8ираж 686 Подписное Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная,4