АППАРАТ ДЛЯ ДЕКОМПОЗИЦИИ АЛЮМИНАТНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 2008 года по МПК C01F7/14 B01F7/16 

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и может быть использовано для выделения гидроксида алюминия из алюминатных растворов в процессе получения глинозема.

Известен аппарат для декомпозиции алюминатных растворов, состоящий из цилиндрического корпуса с плоским днищем и крышкой, перемешивание суспензии в котором осуществляется цепной мешалкой, установленной по оси корпуса. Привод перемешивающего устройства размещен на крышке аппарата (А.И.Лайнер, Н.И.Еремин и др. Производство глинозема. М.: Металлургия, 1978, с.143). К недостаткам этого аппарата следует отнести высокие удельные затраты мощности на перемешивание, превышающие ˜20 Вт/м³ перемешиваемой суспензии. Кроме того, в аппаратах с указанными мешалками имеет место расслоение твердой фазы суспензии по высоте, что ухудшает технологические показатели процесса декомпозиции алюминатных растворов.

Известен также аппарат для декомпозиции алюминатных растворов, состоящий из цилиндрического корпуса с коническим днищем. Перемешивание суспензии гидроксида алюминия в нем осуществляется эрлифтом, установленным по оси корпуса (Справочник металлурга по цветным металлам. Производство глинозема. М.: Металлургия, 1970, стр.261).

Недостатком этого аппарата являются не только высокие удельные энергетические затраты на перемешивание (≥20 Вт/м³), но и быстрое зарастание отложениями гидроксида алюминия внутренней поверхности корпуса, из-за низкой относительной скорости движения перемешиваемой суспензии. Все это приводит к потерям целевого продукта и большим эксплуатационным затратам на периодическую химическую чистку аппаратов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому решению является декомпозер по заявке ФРГ №3239427 от 25.10.1982 г., заявитель Intersepara Holding А.С. (Швейцария). Аппарат состоит из цилиндрического корпуса с днищем и крышкой. По оси аппарата установлена многоярусная мешалка, привод которой размещен на крышке декомпозера.

На внутренней поверхности корпуса декомпозера радиально закреплены вертикальные перегородки. Назначение последних - усиление аксиального тока суспензии с целью улучшения условий гомогенизации перемешиваемой среды. Декомпозер также снабжен патрубками для подвода и отвода перемешиваемой суспензии.

К недостаткам данной конструкции следует отнести повышенные удельные энергетические затраты на перемешивание и гомогенизацию суспензии в объеме аппарата, поскольку собственно мешалка создает радиальные токи суспензии, а наличие вертикальных перегородок хотя и усиливает аксиальные токи, однако недостаточно для равномерного распределения твердой фазы суспензии по высоте аппарата. Для улучшения показателей по распределению твердой фазы необходимо повышать число оборотов перемешивающего устройства, что приводит к резкому росту энергетических затрат, поскольку потребляемая мешалкой мощность (N) зависит от числа ее оборотов.

Задачей изобретения является уменьшение энергетических затрат на перемешивание суспензии при одновременном обеспечении равномерности распределения твердой фазы в объеме и по высоте аппарата.

Технический результат состоит в уменьшении энергетических затрат на гомогенизацию суспензии на 15-20%.

Технический результат достигается тем, что в аппарате для декомпозиции алюминатных растворов, включающем цилиндрический корпус с днищем и крышкой, перемешивающее устройство, установленное по оси корпуса с приводом, размещенным на крышке, патрубки для подачи суспензии и ее отбора, вертикальные перегородки, установленные радиально и закрепленные кронштейнами на внутренней поверхности корпуса, на вертикальных перегородках закреплены вертикальные трубы для подачи воздуха, в верхнюю часть которых врезаны горизонтальные патрубки, оси которых направлены в сторону вращения перемешивающего устройства, при этом нижний торец вертикальных труб размещен ниже нижнего торца вертикальных перегородок.

На фиг.1 показана схема аппарата.

На фиг.2 - поперечный разрез аппарата.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса - 1, днища 2 и крышки - 3. По оси корпуса - 1 установлено перемешивающее устройство - 4, соединенное в верхней части муфтой - 5 с приводом - 6. В нижней части вал - 7 перемешивающего устройства - 4 фиксируется подпятником - 8. На внутренней поверхности корпуса - 1 с помощью кронштейнов - 9 радиально закреплены вертикальные перегородки - 10. К вертикальным перегородкам - 10 крепятся вертикальные трубы - 11, в которые по трубопроводу - 12 подается воздух. Нижний торец вертикальных труб - 11 расположен ниже нижнего торца перегородок - 10, а верхний - на уровне верхнего торца указанных перегородок. В верхнюю часть каждой из вертикальных труб - 11 врезан горизонтальный патрубок - 13, ось которого направлена в сторону вращения перемешивающего устройства - 4. Суспензия поступает в аппарат через патрубок - 14, а удаляется из аппарата через патрубок - 15.

Аппарат работает следующим образом.

Суспензию, подлежащую переработке, подают в объем аппарата через патрубок - 15. Перемешивание ее осуществляют лопастями многоярусного перемешивающего устройства - 4, которые создают преимущественно радиальный ток перемешиваемой среды. Вертикальные перегородки - 11 способствуют в некоторой степени изменению направления потока на аксиальное.

После заполнения аппарата примерно на 1/2 его высоты, через горизонтальный патрубок - 13 подают воздух в вертикальные трубы - 12, закрепленные на перегородках - 11. Газожидкостная смесь, образующаяся в трубах - 12, поднимается вверх и через патрубки - 14 сливается в объем аппарата. Таким образом, возникает дополнительная аксиальная циркуляция суспензии, что обеспечивает полную гомогенизацию перемешиваемой суспензии и одинаковую концентрацию твердой фазы во всем объеме аппарата.

Изобретение относится к оборудованию гидрометаллургических производств и может быть использовано для выделения гидроксида алюминия из алюминатных растворов в процессе получения глинозема. Аппарат для декомпозиции алюминатных растворов включает цилиндрический корпус с днищем и крышкой, перемешивающее устройство, установленное по оси корпуса с приводом, размещенным на крышке, патрубки для подачи суспензии и ее отбора, вертикальные перегородки, установленные радиально и закрепленные кронштейнами на внутренней поверхности корпуса. На вертикальных перегородках закреплены вертикальные трубы для подачи воздуха, в верхнюю часть которых врезаны горизонтальные патрубки, оси которых направлены в сторону вращения перемешивающего устройства, при этом нижний торец вертикальных труб размещен ниже нижнего торца вертикальных перегородок. Изобретение позволяет уменьшить энергетические затраты на перемешивание суспензии и одновременно обеспечить равномерность распределения твердой фазы в объеме и по высоте аппарата. 2 ил.

Аппарат для декомпозиции алюминатных растворов, включающий цилиндрический корпус с днищем и крышкой, перемешивающее устройство, установленное по оси корпуса с приводом, размещенным на крышке, патрубки для подачи суспензии и ее отбора, вертикальные перегородки, установленные радиально и закрепленные кронштейнами на внутренней поверхности корпуса, отличающийся тем, что на вертикальных перегородках закреплены вертикальные трубы для подачи воздуха, в верхнюю часть которых врезаны горизонтальные патрубки, оси которых направлены в сторону вращения перемешивающего устройства, при этом нижний торец вертикальных труб размещен ниже нижнего торца вертикальных перегородок.