Устройство для отделения кристаллов от маточного раствора Советский патент 1990 года по МПК B01D9/00 B01D45/12 

Изобретение относится к области разделения неоднородных жидких сис : тем, а именно к устройствам и аппа -ратам для разделения суспензий, и может быть использовано в химической и других родственных отраслях про мышленности.

Известны устройства, для разделе ния суспензий, содержащиецилиндри ческую часть корпуса с тангенциаль но.расположенным патрубком для ввода суспензии, коническое днище и патрубки для. вьшода осветленной жидкости и шлама. Эти устройства основаны на применении центробежных сил вращшоще гося потока суспензии. Суспензия вводится с высокой скоростью танген циально в цилиндрическую часть циклона и приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил наиболее крзтные твердые частицы перемещаются к стенкам аппарата, концентрируются во внешних слоях вращающегося потока и, двигаясь по-спи

ральной траектории вниз аппарата,выводятся из него в виде сгущенной сус пензии.Большая часть осветленной жид- кости с содержащимися в ней мелкими твердыми частицами, двигаясь .во внутреннем спиральном потоке вверх, выводится из аппарата через верхний штуцер.. .

ро s а

Недостатком этих устройств является неполное извлечение твердой фазы из жидкости.и высокое содержание вла ги в шлане....

Д

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разделения суспензии в поле центробежных сил, содержащее внутреннюю перфорированкую обечайку с патрубком для ввода суспензии и наружную обечайку с патрубком для вывода жидкой фазы. В перфорированной обечайке суспензия подхватывается закрученным газовым потоком и приобретает также закрученное вихревое движение. Образующая-ся центробежная сила при вращении газожидкоотного потока создает по вьшенное давление у стенки перфори рованной обечайки, за счет которого жидкая фаза продавливается через от верстия и выводится из аппарата Твер дый осадок, отделившись от жидкости,, выводится из аппарата в нижней части перфорированной обечайки Недостатком таких устройств ян ляется закупоривание отверстий пер форированной обечайки кристаллами Это объясняется тем,, что при закрут ке суспензии- газовым потоком происхо дит интенсивное испаре1ше жидкой фа зы и насьщение ее парами газового по тока При этом равновесие между крис таллами и маточным раствором наруша ется и раствор становится пересыщен ншм Происходит процесс кристаллиза ции с образованием на стенках перфо рированной обечайки кристаллов, что и является причиной ее закупррива ния и ведет к остановкам аппарата и периодической чистке и, как следствие этого, к снижению производительности Целью изобретения является предот вращение инкрустации стенок перфорированной обечайки Поставленная цель достигается тем что известное устройство, содержащее внутреннюю перфорированную обечайку с патрубком ввода суспензии и наруж ную обечайку с патрубком вывода жид кой фазы, снабжено соосно расположен ным обечайкам колесом с лопатками, установленным с возможностью враще нйя, и трубой, установленной под коле сом, а обечайки снабжены герметичным кожухом, при этом образуется замкну тый-закрученный газовый поток, кото рьй, контактируя.с жвдкостью, стано вится насЬЩеннБМ А так как газовый поток замкнут и насыщен, дальнейшего испарения жидкой фазы не происходит, равновесие между кристаллами и маточ ным раствором не нарушается и процес кристаллизации не идет На -чертеже схематично изображено предлагаемое устройство Устройство содержит внутреннюю перфорированную обечайку 1, оканчи веющуюся в нижней части сплошньш па трубком 2, в верхней части которой жестко закреплена коническая обечай ка 3 с крышкой 4 и патрубком 5 для подачи суспензии В крышке крепится двигатель 6, приводящий в движение колесо с лопатками 7, ниже которого с минимальным зазором установлена соосно обечайкам труба:8 К внутрен ней перфорированной обечайке крепит ся наружная обечайка 9 и обе они закрыты кожухом 10 Кожух герметично закрыт верхней 11 и нижней 12 крьшпса ми К нижней крышке крепится коничес кий патрубок 13 для выгрузки крис таллов Отвод маточного раствора про исходит через штуцер 14 Отделение кристаллов от маточного раствора в предлагаемом устройстве осуществляется следующим образом Воздух закручивается вращающимся колесом с лопатками 7 и поступает во внутреннюю перфорированную обечайку 1 Исходная суспензия через патрубок 5 подается в коническую обечайку 3 и также поступает в перфорированную обечайку Здесь суспензия подхваты вается закрученным газовым потоком и приобретает также закрученное вихре вое движение Образующаяся центро бежная сила при вращении газожидкост ного потока создает повьш1енное давле ние у стенки обечайки 1, за счет ко торого жидкая фаза продавливается через отверстия, собирается в обе чайке 9, откуда выводится через шту цер 14 Часть воздуха проходит вмес те с жидкостью отверстия перфорации, также попадает в обечайку 9 и далее выходит в верхней части обечайки и поступает в пространство между ее стенкойи герметичным кожухом 10 с крьшжами И и 12 Отсюда воздух че рез проход между нижней крьшисой 12 и патрубком 2 перфорированной обечайки подсасывается по трубе 8 вращающимся колесом с лопатками 7 и далее вновь закручивается Другая часть воздуш ного потока проходит всю перфориро ванную обечайку и снизу также по тру бе 8 подсасывается вращающимся копе сом с лопатками;7 Воздушный поток замыкается Так как газовый поток замкнут, то он быстро насыщается и дальнейшего испарения жидкой фазы не происходит, процесс равновесия между кристаллами и маточным раствором не нарушается Отделенные кристаллы скользят вниз по стенкам перфорирО . ванной обечайки и вьшодятся через конический патрубок 13, а маточный раствор удаляется через штуцер 14 I Применение предлагаемого устрой ства позволит предотвратить закупо ривание отверстий перфорации образуе

мыми мелкигШ кристаллами Отпадает необходимость в периодической про- мывке а значит повышается произсо дительность. В лабораторном макете устройства с диаметром колеса с лопастями и трубки для всасывания 80 мм и диаметром перфорированной

10326156

обечайки 120 мм расход по осветлен ному маточному padTBOpy составлял 600 л/ч, а влажность кристаллов калийной соли была не вьше 6% На чальная концентрация твердой фазы 10 Maci% Образование кристаллов не происходило.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ ОТ МАТОЧНОГО РАСТВОРА, включающее внутреннюю перфорирован ную обечайку с патрубком ввода суспензии и наружную обечайку с патруб ком вывода жидкой фазы, о тличаю-щ е е с я тем, что, с целью предот вращения инкрустации стенок перфо рированной обечайки, оно снабжено соосно расположенным обечайкам коле сом с лопатками, установленньми с возможностью вращения, и трубой, ус тановленной под колесом, а обечайки снабжены герметичным кожухом.