Аппарат для обработки твердых веществ жидкостью Советский патент 1983 года по МПК B01J8/12 B01F1/00 B01D11/02 

2. Аппарат по п. 1, отличающий с я тем, что он снабжен зонтами, выполненными в виде усеченных конусов, соединенных своими меньшими основаниями с меньшими основаниями перевернутых усеченных конусов

и расположенных над распределительными кольцами,

3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем,что распределительные кольца снабжены наклоннымилопатка;ми закрепленными по их периферии.

1

Изобретение.относится к области обработки твердых дисперсных веществ жидкостью в противоточнЫх колонных аппаратах и может быть использовано в процессах промывки, выщелачивания, растворения и т.д.

Известен аппарат для обработки твердых веществ жидкостью, содержащий расположенные по высоте конусные тарелки с отражательными элементами, расположенные над и под переточным отверстием, причем верхний отражательный элемент выполнен в ви.де чаши с прорезями и центральным отверстием и снабжен полой осью, на которой с возможностью вращения укреплен нижний распределительный элемент, выполненный в виде .наклонных лопастей и радиальных секторов с отогнутыми вверх радиальными краями. Кроме того, с целью удаления воздуха из-под перегородок под каждой тарелкой, выполненной в виде обратного усеченного конуса, установлен прямой усеченный конус, соедненный с ним меньшим основанием и укрепленный на корпусе большим основанием f 1 .

Недостаток такого аппарата в то что расположенный под обратным конусом прямой конус образует вместе с ним зону, не участвующую в массообменном процессе, снижая полезный объем (рабочий объем) аппарата. Кроме того, конструкция секционирующих элементов отличается сложностью и громоздкостью.

Наиболее близким к изобретению по конструкции и. достигаемому эффекту является контактный аппарат, содержащий размещенные по высоте тарелки в виде перевернутых усеченных конусов, обращенных книзу меньшими основаниями. По обеим сторонам псретчмиых отверстий расположены

отражательные элементы, причем отражательные элементы, расположенные под переточными отверстиями, выполнены в виде конуса с наклонными лопатками, укрепленными на большем основании, а отражательные элементы, расположённые над переточными отверстиями, выполнены в виде двух пустотелых конусов, соединенных основаниями 23Недостаток этого аппарата заключается в том, что он содержит застойные зоны под тарелками, практически не участвующие в процессе массообмена. Объем, ограниченный поверхностью пустотелых, соединенных основаниями конусов отбойников, уменьшает полезный рабочий объем аппарата. Наличие системы отбойников сложной конструкции над и под переточным отверстием создает значительное сопротивление продвижению твердой дисперсной фазы сверху вниз аппарата в противотоке восходящего потока жидкой фазы, что наряду с низкой эффективностью процесса приводит к уносу твердой фазы в верхний слив.

Целью изобретения является интенсификация процесса обработки за счет исключения застойных зон и уменьшение потерь тв-ердой фазы.

Цель достигается тем, что аппарат для обработки твердых веществ жидкостью, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, контактные тарелки, выполненные в виде перевернутых усеченных конусов и расположенные по высоте корпуса, отражательные конические элементы, размещенные под тарелками по оси корпуса, и штуцеры ввода и вывода фаз, снабжен перфорированными распределительными кольцами, закрепленными между меньшими основаниями усеченных конусов и отражательными коническими элементами. и патрубками, соединяющими распределительные кольца с пространствами между тарелками. Кроме того, аппарат может быть снабжен зонтами, выполненными в виде усеченных конусов, соединенных своими меньшими основаниями с меньшими основаниями перевернутых усеченных конусов и расположенных над распределительными кольцами, которые снабжены наклонными лопатками, закрепленными по их периферии. На чертеже изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез. Аппарат содержит корпус 1, в котором по высоте расположены тарелки 2, выполненные в виде обратных усеченных конусов, и отражательные элементы 3. выполненные в виде прямых конусов. Тарелки и отражательные элементы снабжены трубопроводами 4, соединяющими расположенное под ними пространство с распределительным кольцом 5- На распределительном коль це установлены наклонные лопатки 6, служащие для закручивания потока, а над распределительным кольцом установлен наклонный зонт 7 жестко соединенный меньшим- основанием с нижней частью тарелки. Аппарат снабжен загрузочной воронкой 8, имеет штуцера для отвода укрепленной жидкой фазы 9 для ввода свежей жидкой фазы 10 и для удаления обработанной твердой фазы 11. Суспензия, содержащая диспергированную твердую фазу, поступает в аппарат через загрузочную воронку 8 и с помощью отражательного элемента 3 отбрасывается на тарелку 2. С тарелки 2 осадок сползает на нижележащий отражательный элемент 3 и отбрасывается на следующую тарелку 2. Часть частиц твердой фазы, взвешенных в жидкой фазе, попадает через трубопроводы k в распределительное кольцо 5 и, выходы из него, захватывается нисходящим потоком сползающего из тарелки 2 осадка. Промытый осадок накапливается в нижней части колонны и циклически выводится из апПарата через штуцер 11. Противотоком к осадку (снизу вверх) движется промывная жидкость, подаваемая через штуцер 10 и распределительное кольцо 5. С помощью лопаток 6 происходит закручивание потока жидкой фазы и омывание поверхности твердых частиц, сползающих с тарелки 2 в интенсивном гидродинамическом режиме. После контакта с твердой фазой укрепленная жидкая фаза выводится в верхней части колонны через штуцер 9. Изобретение позволяет исключить застойные зоны, которые составляют 10-15% объема аппарата. За счет эффективного закручивания потока и создания циркуляционных направленных потоков на повышается производительность аппарата: при одновременном снижении потерь ценного продукта. Упрощение конструкции достигается за счет применения одного конструктивного несложного отражательного элемента вместо двух, располагаемых, как указано в аналоге и прототипе, над и под переточным отверстием. По сравнению с базовым образцом изобретение позволяет получить годовой экономический эффект около 10 тыс. руб. на 1 аппарат, а суммарный эффект составит свыше 100 тыс. руб. в год.