Аппарат с эрлифтным перемешиванием для обработки суспензий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А В В 01 Р 510 СССР РЬГГИЙ ИЕ ИЗ ТВ зями,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О РСКОМУ СВИДЕТ(72) В.П. Щебелев, Е.Г. Аксенова, И.В. Доманский и В.Н. Соколов (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 382260, кл. В 01 Г 5/10, 197 1.2. Авторское свидетельство СССР В 739088, кл. С 12 В 1/10,. 1977, (54)(57) 1. АППАРАТ С ЭРЛИФТНЫИ ПЕРЕ ИЕШИВАНИЕИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СУСПЕНЗИЙ, содержащий емкость с газораспределительным устройством в нижней части,8010840 разделенную продольными вертикальнымиперегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище котороймежду циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повьнпения производительности аппарата эа счет равномерногораспределения газа и ликвидации за-;стойных зон в донной части емкости,каждая эрлифтная ячейка снабженапоперечными вертикальными перегород"ками, образующими камеры, в нижнейчасти продольных вертикальных перегородок выполнены прорези, при этомгазораспределительное устройстворасположено на одной высоте с проре108405 б щст ю щка нию про дой при вор рафилсор жидв ную кан Под гну щие лен на ван газ рез вог ван в к сжа двНис нав вуе явл дящ рас ван его газ дир заб щим мен апп 2. Аппарат по п.1, о т л и ч а юй с я тем, что, соотношение рон камеры составляет 1-1,5. Аппарат по п.1, о т л и ч аи й с я тем, что эрлифтная ячейазмещена на расстоянии от днизобретение относится к оборудовадля проведения газожидкостных ессов с суспендированной тверфазой и может быть использовано окислении сульфидной серы в раст 5 х глиноземного производства. Наличие сульфидной серы в раствоприводит к появлению в них неьтруемого железа, что снижает тность глинозема.16 звестен аппарат для насыщения ости газом, содержащий емкость рме параллелепипеда, разделенна барботажные и циркуляционные лы вертикальными перегородками, 15 каждым каналом установлены воые полуцилиндрические направляюспособствующие изменению направ я движения жидкостного потока 180 и предотвращающие образо-20 е застойных зон. Распределениев аппарате осуществляется чеотверстия камер, образованных утыми направляющими, и перфорироые трубки. При работе аппарата 25 налах, к которым подводится ый газ, возникает восходящее ение газожидкостной смеси. одящее движение жидкости устаивается в каналах, где отсутст- ЗОввод газа 1.едостатком данного аппарата ется то, что конструкция подвох газовых камер и системаределения газа через перфорироые трубки исключают возможность использования для проведения жидкостных процессов с суспенванной твердой фазой вследствиеания газораспределителя осаждаю ся твердыми частицами при вреом прекращении подачи газа. аиболее близким к предлагаемому рату по технической сущности ща, не превышающем 1/3 ее ширины.4. Аппарат по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что газораспределительное устройство вььполнено в виде горизонтальных труб с,отверстиями в нижней части. и достигаемому результату является аппарат с эрлифтным перемешиванием, содержащий емкость с газораспределительным устройством в нижней части, разделенную продольными вертикальными перегородками на эрлифтные и циркуляционные ячейки, на днище которой между циркуляционными ячейками размещены наклонные направляющие пластины 1.2 .Основными недостатками этой конструкции, ограничивающими ее применение при разработке аппаратов большой единичной мощности для переработки жидкостей и суспензий, являются: неравномерность распределения газа в эрлифтной ячейке, аналогичная имеющей место в барботажной пустотелой колонне, возникающая по причине слияния газовых пузырьков вследствие их вытеснения жидкостью к центру барботажной зоны, что приводит к созданию обратной циркуляции жидкости в эрлифтной ячейке и к снижению общей циркуляции жидкостного потока во всем объеме аппарата, наличие застойных зон в донной части аппарата, обусловленное его плоским днищем и раз. ,мещением газораспределителя под эрлифтной ячейкой. Объем застойных зон определяется высотой расположения верхнего среза газораспределительного устройства над днищем и концентрацией твердой фазы в перемешиваемой суспензии..Кроме того, недостатком конструкции является закупоривание твердой фазой коллектора газораспределительного устройства, обращенного отверстиями навстречу движению твердых частиц при их осаждении (при аварийной остановке аппарата), вызывающее нарушение равномерности подачи газа8405 б 1 О 15 20 25 35 40 45 50 30 55 3 10в эрлифтную ячейку, При склонностиосадка к кристаллизации возможнополное прекращение подачи газа ваппаратПри этом невозможен запускаппарата при заглублении перегородокв слой осевшей твердой фазы. Целью изобретения является ловышение производительности аппаратаза счет равномерного распределениягаза и ликвидации застойных зон вдонной части емкости,Поставленная цель достигаетсятем, что в аппарате с эрлифтнымперемешиванием, содержащем емкостьс газораспределительным устройствомв нижней части, разделенную продольными вертикальными перегородкамина эрлифтные и циркуляционные ячейки,на днище котороймежду циркуляционными ячейками размещены наклонныенаправляющие пластины, каждая эрлифт.ная ячейка снабжена поперечнымивертикальными перегородками, образующими камеры, в нижней части продольных вертикальных перегородоквыполнены прорези, при этом газораспределительное устройство расположено на одной высоте с прорезями.При этом соотношение сторон камеры составляет 1-1,5 а эрлифтнаяячейка размещена на расстоянии отднища, не превьппающем 1/3 ее ширины,Кроме того, газораспределительноеустройство выполнено в виде горизонтальных труб с отверстиями в нижнейчасти.Разделение эрлифтной ячейки наотдельные камеры позволяет достичьравномерного распределения газапо ее сечению и улучшить организованную циркуляцию суспензии в аппарате,что способствует созданию наиболееблагоприятных условий для протеканияпроцессов переноса.Расположение трубы газораспределителя с направленными вниз отверс-3тиями вьппе уровня осевшей твердойфазы (при отсутствии подачи газа)исключает возможность ее закупоривания и повышает надежность работыгазораспределителя.Использование плоского днищас наклонными пластинами вдоль циркуляционных ячеек и задание оптимального расстояния от днища доперегородок способствует ликвидациизастойных зон в нижней части аппарата, улучшению условий подъема твердой фазы со дна аппарата и ее равномерному распределению во всем объеме.Наличие в плоских перегородках вертикальных прорезей, превышающих уровень осевшей твердой фазы, позволяет создать циркуляцию жидкости в секциях аппарата в начальный период его работы и осуществить постепенный размыв слоя твердых частиц.На фиг.1 схематично изображен аппарат, общий вид продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.Аппарат состоит из емкости 1, плоского днища 2 с наклонными пластинами 3, установленными под углом с(, 30-45 к плоскости днища, емкостьо1 разделена перегородками 4 на секции, в центре каждой из которых на высоте и от днища установлены перегородки 5 с образованием циркуляционных 6 и эрлифтных 7 ячеек. Каждая эрлифтная ячейка снабжена поперечными вертикальными перегородками 8, образующими камеры 9. На высоте Н г в эрлифтных ячейках размещены ,трубы газораспределительного устройства 10 с размещенными в нижней части отверстиями 11, через которые подается газ. Аппарат снабжен штуцером 12 для подачи исходной суспензии и штуцером 13 для вывода . конечного продукта, В нижней части перегородок 5 выполнены вертикальные прорези 14, высота которых .определяется высотой слоя осадка в аппарате - при полном осаждении твердых частиц из суспензии (при остановке аппарата) слой осадка не перекрывает прорезь.Для уменьшения влияния обратной циркуляции в эрлифтной ячейке 7, зависящей от размеров камеры 9, соотношение сторон камеры 9 выбрано равным 1,0-1,5. Расстояние от днища аппарата до эрлифтной ячейки выбирают не превышающим 1/3 ее ширины из условия наименьшего гидравлического сопротивления входящему в эрлифтную ячейку потоку суспензии при отсутствии твердой фазы на днище аппарата.Аппарат работает следующим образом. В заполненный суспензией аппаратнепрерывно подается сжатый газ погазораспределительному устройству 10,поступающий через отверстия 11 в1084056 кам про пен жен газ рат яче час щие щаю хва осу в я 5,сек дубин пр шт це вы те г. Г ВНЦЦПЯ Заказ 1857/7 Тираж 576 Подписное Пвтеафф, г.Ужгород, ул.Лроектааа, 4 ры 9 эрлифтных ячеек 7. Исходныйукт поступает через штуцер 12.аз, барботируя через слой сусии, создает направленное ее двие вверх. При выходе изкамер 9 5сепарируется и удаляется из аппаа суспензия по циркуляционнымкам 6 опускается в донную егоь. Частицы твердой фазы, осаждаюя на наклонные пластины, перемеся по ним к устью камер и заываются жидкостным потоком. Такествляется циркуляция суспензииейках аппарата вокруг перегородококазанная стрелками на фиг.1. 51з циркуляционной ячейки первойии суспензия переходит в послеую, где достигается большая глуа проведения процесса. Готовыйукт выводится из аппарата через 20цер 13.При необходимости проведения проса по заданному температурному реу перегородки 4 и 5 могут бытьолнены полыми для подачи в них ,лоносителя,В случае отключения подачи газакращается циркуляция суспензиии твердые частицы оседают на дно аппарата. Так как газораспределительное устройство 10 с отверстиями 11 находится выше уровня осадка, то практически исключается возможность его забивания твердыми частицами.Вывод аппарата на рабочий режим при возобновлении подачи газа осу- ществляется за счет циркуляции жидкости вокруг перегородок 5 через прорези 14 ъ постепенным размывом осадка до полного его взвешивания, . Газораспределительное устройство 10 расположено на одной высоте с прорезями 14 и вьппе первоначального слоя осадка. Такое конструктивное выполнение позволяет производить запуск аппарата при осевшем осадке без дополнительного воздействия извне на аппарат или на осадок (предварительное рыхление механическим путем, воздухом или жидкостью).Предлагаемая конструкция позволяет обеспечить запуск аппарата при осевшем осадке, исключить застойные зоны в донной части аппарата, повысить надежность работы газораспределительного устройства.