Способ отмывки зернистых и дисперсных материалов от растворимых примесей и аппарат для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09 ЯО 11) 00 В 01 О 12/О ОВ 0 РЕТЕНИ ЕЛЬСТВ лМ 37В,А. Иванов,Мельников о СССР79 е сви О 1 0 и 38 опуб етельств 2/00, 19 1746, ик, 1975 кл. В 03(прототип ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ ОТМЫВКИ ЗЕРНИСТЫХ И ЛИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ОТ РАСТВОРИМЫХПРИМЕСЕЙ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ОСУЦЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ отмывки зернистых идисперсных материалов от растворимыхпримесей, включающий подачу исходного материала в виде суспензии, диспергирование примесей в промывнойжидкости, прямоточную промывку вцентробежном поле посредством обтекания материала промывной жидкостью,отделение промытого материала от промывной жидкости, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсиФикации процесса отмывки и сокращениядлительности процесса за счет увеличения массобмена, в процесс дополнительно вводят промывную жидкость,а исходный материал подают под давлением 0,5-20,0 атм.10459322. Способ по и, 1, о т л и ч а ю"ввода промывной жидкости, установленщ и й с я тем, цто содержание твер- ными на верхней и нижней крышках, дого в суспензии составляет 10-90 и турбулизирующими приспособлениями . по весу. Аппарат по и. 3, о т л и ч а ю 3. Аппарат для отмывки зернистых щ и й с я тем, что штуцеры установи дисперсных материалов от раство- лены по направлению движения потока римых примесей, включающий спирале- под углом 10 15 к горизонтали на образный корпус прямоугольного сече- витках спиралеобразного корпуса,. крония с верхней и нижней крышками, за- ме центрального и периферийного. грузочное приспособление, соединен. Аппарат по п. 3, о т л и ц а юное с периферийным витком корпуса, щ и й с я тем, цто турбулизируюгидроциклон, соединенный с централь- щие приспособления выполнены в виде ным витком корпуса, о т л и оч а ю- ромбических призм с возможностью их щ и й с я тем, цто, с целью интенси. поворота.фикации процесса отмывки и сокраще- б Аппарат по и. 3, о т л и ч а ю. ния длительности процесса за счет щ и й с я тем, что турбулизирующие увеличения массообмена, аппарат снаб. приспособления выполнены в виде высжен штуцерами для дополнительного тупов на стенке корпуса, 1Изобретение относится к химической, пищевой, фармацевтической и др.отраслям промышленности, где необходима отмывка растворимых примесей от зернистых и дисперсных материалов, преимущественно при обогащении полезных ископаемых .Известен способ отмывки зернистыхи дисперсных материалов от растворимых примесей с использованием разбав.ления, перемешивания и отделения загрязненной промывной жидкости от промытого материала 1 1.Недостатками известного способаявляются большие расходы промывнойжидкости, длительность операции отмывки, сложность схемы.Известно устройство для осуществления этого способа, включающее конусный элемент, обращенный меньшимоснованием вниз и снабженный патрубкачи ввода суспензии, промывной жидкости и продуктов разделения, спиральной вставкой в верхней части конусного элемента 2 1,Однако. известное устройство характеризуется потерями мелких дисперсных частиц, преимущественно менее400 мкм, с промывной жидкостью,вследствие цего имеют место потериполезных компонентов, а также значительным временем промывки,2Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эфФекту является способ отмывки зернистых и дисперсных материалов 5 от растворимых примесей, включающийподацу исходного материала в видесуспензии, диспергирование примесейв промывной жидкости, прямотоцнуюпромывку в центробежном поле посредством обтекания материала промывнойжидкостью, отделение промытого материала от промывной жидкости, при этом,промывка осуществляется в мощномцентробежном поле Г 2 1.Недостатками известного способаявляются длительность процесса отмывки вследствие ее многоступенцатостии ухудшение процесса отмывки за счетвыравнивания концентрации примесей 20 во всем объеме аппарата.Известен аппарат для осуществления этого способа, включающий спиралеобразный корпус прямоугольного сечения с верхней и нижней крышками, 25 загрузочное приспособление, соединенное с периферийным витком корпуса, гидроциклон, соединенный с центральным витком корпуса 1 Г .Однако в таком аппарате происхоЗо дит выравнивание концентраций примесей во всем объеме аппарата и выпадение отмываемых частиц и прохожде10 ч 59 3ние ими рабочей зоны в плоскости,расположенной под углом к горизонтали, что ухудшает процесс отмывки.Цель изобретения - интенсификацияпроцесса отмывки и сокращение длительности процесса эа счет увеличения массообмена .Указанная цель достигается тем,что согласно способу отмывки зернистых и дисперсных материалов от растворимых примесей, включающему подачу исходного материала в виде суспензии, диспергирование примесей впромывной жидкости, прямоточную промывку в центробежном поле посредством обтекания материала промывки жидкостью, отделение промытого материала от промывной жидкости, в процессдополнительно вводят промывную жидкость, а исходный материал подают 2 Опод давлением 0,5-20 атм.Содержание твердого в суспензиисоставляет 10-904 по весу.Для реализации предлагаемого способа аппарат для отмывки зернистых 25и дисперсных материалов от растворимых примесей, включающий спиралеобразный корпус прямоугольного сеченияс верхней и нижней крышками, загрузочное приспособление, соединенноес периферийным витком корпуса, гидроциклон, соединенный с центральнымвитком корпуса, снабжен штуцерамидля дополнительного ввода промывнойжидкости, установленными на верх 35ней и нижней крышках, и турбулизирующими приспособлениями,Штуцеры установлены по направлению движения потока под углом 10-150к горизонтали на витках спиралеобраз 40ного корпуса, кроме центрального ипериферийного,Турбулизирующие приспособлениявыполнены в виде ромбических призмс возможностью их поворота или в ви 45де выступов на стенке корпуса,На фиг. 1 изображена схема аппарата; на фиг, 2 - вид Я на фиг. 1;на фиг, 3 - расположение штуцеров;на фиг, 11 - аппарат с турбулизирующи.ми приспособлениями, разрез; нафиг, 5 - сечение Б-Б на фиг. 4 нафиг. 6 - сечение В-В на фиг, 1.Аппарат состоит иэ спиралеобразного корпуса 1 прямоугольного сечения, верхней 2 и нижней 3 крышек,гидроциклона 11, соединенного сцентральным витком корпуса 1, загрузочного приспособления 5, соединен 32 4ного с периферийным витком корпуса 1, Под углом 10-15 к горизонтали3на верхней 2 или нижней 3 крышкахустановлены штуцеры 6 для дополнительного ввода промывной жидкости.В спиралеобразном корпусе 1 установлены турбулизирующие приспособленияв виде ромбических призмс возможностью их поворота или выступов 8на внутренней стенке.Аппарат работает следующим образом,Исходный зернистый или дисперсныйматериал вместе с промывной жидкостьюв виде суспензии вводится под давлением 0,5-20 атм в загрузочное приспособление 5. Содержание твердогов суспензии может изменяться от 10до 90 по весу. Через штуцеры б,которые могут устанавливаться на любых витках корпуса 1, кроме центрального и периферийного, как на верхней2, так и на нижней 3 крышках, дополнительно вводится промывная жидкость.Ввод промывной жидкости через штуцеры 6, расположенные на нижней крыш"ке 3, целесообразно осуществлять вслучае подачи суспенэий, содержащихкрупные частицы материала высокогоудельного веса,При движении суспенэии по спиралеобразному корпусу 1 происходит растворение примесей на частицах материала и переход их в промывную жид"кость, Благодаря дополнительному вводу промывной. жидкости через штуцеры6 интенсифицируется процесс отмывки вследствие увеличения массообмена при прямоточном контакте загряз"ненного материала с промывной жидкостью, Под действием увеличения угловой скорости потока до 10 раз придвижении суспензии от периферии корпуса 1 к его центру происходит ееразделение на промытую твердую фазуи загрязненную растворимыми примесями промывную жидкость. Окончательноеразделение суспенэии осуществляетсяв гидроциклоне 11, из которого продукты разделения удаляются раздельно,П р и и е р 1. Суспензия с углекислым кадмием Сс 1 СОЗ при содержаниитвердого 103 по весу вводится поддавлением 3 атм в поток промывнойжидкости (дистиллированной воды).При содержании примесей а исходномматериале 0,53 в промытом остается.3 з1,10 Г, Время промывки в рабочейзоне 2,5 с,1045932 бП р и м е р 2. Суспензия с сеяно- по весу подается под давлением кислым Оловом п 50 с содержанием 15 атм В потОк промыВнОЙ жиДкОсти твердого 12 по весу подается под (дистиллированной воды). При содержа- давлением 18 атм в поток промывной нии в исходном материале примесей жидкости (иэобутиловый спирт). При0,02 г-экв/кг в промытом продукте содержании примесей в исходном мате- остается 1,10 г-экв/кг. Время от риале 1 Ф в промытом остается 0,01, мывки в рабочей зоне 7,8 с. Время промывки в рабочей зоне 2 с.П р и м е р 3 . Паста фталата ме- В таблице приведены дополнительди- свинца с содержанием твердого 8 1 О ные данные отмывки по примерам 1-3.1 Возрастание угловой скорости потока, раэ 2,5 8 Удельный расход промывНОЙ ЖИДКОСТИ) Л/КГ 70 2,0 Производительность поотмытому продукту,кг/мин 12 Гидродинамическое сопротивление, атм 0,4 0,2 Проведение процесса промывки по предлагаемому способу значительно интенсифицирует массообменные процессы и сокращает время пребывания отмываемого материала в рабочей зоне процесса промывки до 1,5-12 с, по сравнению с 1-2 мин в прототипе.Предлагаемый способ позволяет проводить глубокую промывку в условиях одной ступени (в одном аппарате),сводит к минимуму потребности вовспомогательном оборудовании по сравнению с прототипом, существенноуменьшает поверхность контакта сконструкционными материалами промывной жидкости и целевого продукта,что особенно важно при производствеособо чистых химических веществ, сни.жает габариты установки в 2 раза иее энергоемкость примерно в 3 раза,1015932 Фиг Составитель Л, Антоновае акто Т. Митейко Техре И.Гайду Кор ектаказ 7 03/6о имо косо Тираж 5 0 П НИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 13035 Москва, ЖРаушская на дписноССР 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек