Устройство для экстрагирования твердых веществ жидкостью Советский патент 1984 года по МПК B01D11/02 

ки корзины, параллельной этой перегородке .

5. Устройство по пп.1-4, о т л ичающееся тем, что каждая часть перегородки, отделяющей две секции соседних рядов, смещена под углом в направлении вращения барабана и относительно соседней части этой перегородки , расположенной выше ее по направлению движения твердого материала, причем это смещение равно 180°/ п , где h - число секций одного ряда, а ширина трубопроводов для жидкости, расположенных вдоль

оси барабана, равна не больше ширины, стенки корзины.

6. Устройство по пп.1-4, о т л ичающееся тем, что каждая часть перегородки, разделяющей две секции соседних рядов, смещена под углом в направлении, противоположном вращению барабана, и относительно соседней части перегородки, расположенной выше нее по направлению движения твердого материала, причем это смещение равно 180°/ п или кратной этой величине, где г« - число секций одного ряда.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАГИРОьАНИЯ ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВ ЖИДКОСТЬЮ, содержащее горизонтгитьнш) вргичаю14ИЙСЯ барабан, два винтовых транспортера с радиальными стенкгши, заходящих один в другой.и размещенных внутри барабана по его оси перегородку, расположенную по оси барабана и образующую с радиальными стенками шнековых транспортеров два ряда последовательно расположенных секций, проницаемую для жидкости корзину, помещенную в каждую секцию и имеющую по крайней мере одну перфорированную стенку, расположенную параллельно перегородке перед ней, по направлению вращения барабана, причем корзина расположена по одну сторону плоскости, перпендикулярной перегородке и проходящей через ось барабана, трубопроводы для жидкости, установленные по направлению вращения барабана за стенкой корзины, параллельной перегородке и проходящей от периферии барабана по его оси для перемещения жидкости навстречу движения твердого материала, а каждый трубопровод соединяет через, перегородку и отверстия, выполненные в стенкг х щнековых транспортеров, секцию одного шнека со следующей секцией второго шнека и устройства для ввода и вывода жидкости и твердого материала, о т л .и ч ауЮ щ е е с я тем, что, с целью интенсификации, процесса за счет улучшения разделения фаз, оно снабжено рециркуляционными трубопроводами, проходящими поперечно к оси барабана и соединяющими те же секции , что и трубопровода для жидкости., 2. Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что каждый из рециркуляционных трубопроводов снабжен лотком, выходящим за ось барабана и перфорированную стенку корзины и расположенным между радиальными стенками одного сечения, перего-{ родкой и сплошной перегородкой коСО торая соединяет свободный торец лотка с перегородкой, причем полость, рграниченная зтими элементами одной секции, соедииена с отверстием, выполненным в радиальной стенке, отделяющей данную секцию от предыдущей в направлении движения твердого материала, и с отверстием, выполненным в перегородке предыдущей секции, при чем оба эти отверстия расположены с 4 той же стороны барабана, что и-лоток,. и соединены каналом. СО 00 00 3.Устройство по пи. 1 и 2, о т л ичающееся тем, что, лоток, являющийся продолжением перфорированной стенки корзины, по меньшей мере, частично перфорирован в зоне,расположенной за осью барабана. 4.Устройство по пп,1-3, отличающееся тем, что отверстие, выполненное в перегородке, соединено со сливом, выполненным в секции, соединенной с устройством вывода жидкости, а в перегородке выполнено дополнительное отверстие, расположенное от отверстия, соединенного со сливом, на расстоянии равном, по мены шей мере, расстоянию, отделЯ1ощему перегородку от перфорированной стен

Изобретение относится к аппарату для экстрагирования твердых веществ жидкостью типа вращающегося барабана, в котором создают противоточное и раздельное движение, с помощью элементов, состоящих из двух шнековых транспортеров и трубопроводов для жидкости, двух фракций твердых вещест и двух потоков жидкости тайим образом чтобы каждая фракция твердйлх веществ испытывала во время вращения барабана на 360® осевое перемещение, равно половине шага шнекового транспортера частично в смеси с жидкостью и частично без жидкости, во время перемещения по диаметральной перегородке после разделения жидкости и твердого вещества, причем каждая фаза твердых веществ проходит при каждом повороте барабана через фазу смещения с одним из двух потоков жидкости и через фазу отделения от этого потока и оба потока жидкости чередуются при каждо повороте барабана; каждая фракция жидких потоков испытывала во время вращения барабана на 360° осевое перемещение на один шаг шнекового транспортера в направлении, противоположном направлению перемещения твердых веществ, результатом чего являет ся двойное в разных направлениях, частично совместно с фракцией твердых веществ(движение в обратном направлении) и частично после отделе ния этой фракции от твердых веществ (.лвихение в няполвлении впеоеп ) в трубопроводах для жидкости надлежащей длины и расположения для того, чтобы поддерживать разделение двух Потоков жидкости при прохождении непроницаемым образом через составляющие элементы двух шнековых транспортеров. При каждом повороте барабана общее осевое перемещение двух потоков жидкости составляет, таким образом, один шаг шнековых транспортеров в направлении, противоположном осевому перемещению двух фракций твердых веществ, которое соответствует лишь половине шага тех же шнековых транспортеров. Известно устройство для экстрагирования твердых веществ жидкостью, содержащее горизонтальный вращающийся барабан, два винтовых шнековых транспортера с радиальными стенками, заходящих один в другой и размещенных внутри барабана по его оси, . перегородку, расположенную по оси барабана и образующую с радиальными стенками шнековых транспортеров два ряда последовательно расположенных секций, проницаемую для жидкости корзину, помещенную в каждую секцию и снабженную по крайней мере одной перфорированной стенкой, расположенной параллельно перед перегородкой по направлению вращения барабана, причем корзина расположена с одной стороны плоскости, перпендикулярной перегородке и проходящей через ось барабана, трубопроводы для жидкости, установленные по направлению вращения барабана за стенкой корзин, параллельной перегородке и проходящей от периферии барабана по его оси для перемещения жидкости навстречу движения твердого материала , а каждый трубопровод соединяет через перегородку и отверстия, выполненные в стенках шнековых транс пЬртеров секцию одного шнека со слидующей секцией второго шнека, и устройства для ввода и вывода жидкости и твердого материала tlД. При вращении барабана твердые вещества никогда не проходят через диаметральную перегородку. Оба шнековых транспортера заставляют непрерывно перемещаться фракцию твердых веществ, содержащуюся в ряде камер, расположенных по одну сторону ,31 этой дигцлетральной перегородки, то да как другая фракция твердых ве-. цеств перемещается в ряде камер, расположенных по другую сторону этой диаметральной перегородки. В каждой из названных камер перед диаметрёшьной перегородкой, считая э направлении вращения барабана, размещена перфорированная кор зина для отделения твердых веществ из жидкости. Эта корзина состоит из ряда перфорированных металлических листов, по сущестзву, паргшлельных различным перегородксм,. образующим камеры, причем общая поверхность этих металлических листов пропорциона.пьн-а объему жидкости, который должен проходить через корзину. Трубопроводы с радиальным сечением обеспечивают перемещение жидкости, собранной .между перфорирован ными корзинами и диаметральной пере городкой, и 3 аставляют эту жидг кость течъ в направлении, параллель оси барабана. Этя трубопроводы располагаются от пер иферии барабана и имеют ту же р4цнапьную высоту, что и радигшьная высота перфорированных корзин с тем, чтобы они забирали дополнительно жидкость, отделенную во подъема твердых веществ в перфорированных корзинах в то вре мя когда диаметральная перегрродка достигает и несколько превшхгает горизонтальное положение. Эти трубопроводы заставляют пере мшцаться.эту жидкость в направлении, противоположном направлению перемещения твердых веществ, причем каждый Из них соединяет через отверстия устроенные в радиальных стенках шнековых транспортеров и 9 дис1метральной перегородке бараба на., камеру шнека, обеспечивгиющего перемещение части одной из фраксшй . 7&ердвлх веществ, с нужной камерой ишека, обеспечивающего перемещение части другойТвердых веществ по дру гую сторону диаметральной перегород ки... - .; ;,.- . .. , Прохождение через диаметральную перегородку .этих трубопроводов, которыё, ло существу, параллельны ей, осуществляется благодаря смещению этой пе регородки кг1меры отнрсительг но перегс хзщки следующей , эт смещение н)жно для того, чтобы рри кх вращении уравновешить подъеьошй момент твер;ф1х веществ. В целом, жндкость циркулирует в барабане в виде двух отдельшос и па раллельных потоков,. поочередно и по следсявательно вотречакхцихся с твердыми веществами, находящимися в каж дои из KetMep аппарата. 8 Предус1«}трены также средства для питания каящого шнекового транспортера твердыми вещества1 га на конце аппарата, где отбираются оба потока жидкости, и для питания каждого из названных шнеков жидкостью на конце аппарата, где обе фракции ,твердых веществ выбрасывают в конце процесса экстрагирования. Цель изобретения заключается в том, чтобы путем изменения внутренней конструкции барабана аппаратов указан ного BfcBue типа улучшить условия фазы разделения жцдкость - твердое вещество во время вреицения барабана и значительн1 м образом увеличить продолжительность этой фазы с тем, чтобы избежать сопровождение частью жидкости, отделенной в конце подъема твердых вещвеств, этих последних во время их перемещения по диаметральной перегородке, т.е. интенсификация цесса за счет улучшения разделения фаз. - ,. .. Поставленнай цеЛь достигается тем, что устройство для .экстрагирйования твердых веществ жидкостью, сбдержащее горизонтальный вращгиощийся барабан, винтовых шнековых транспортера с радиальными.стенками, заходящих один в другой и ра.змещенных;. внутри барабана по его оси, перегородку, распод/оженную по оси барабана и образующую с радиальными стенками шнековых транспортеров два ряда последовательно р 1сположенных секда1й, проницаемую для жид и о :;ти корзину, помещенную в кажду секцию, и снабженну1о по крайней biepe одной перфорированной стенкой, расположенной параллельно перед перегородкой по направлению вращения 6apai6aHa, причем корзин а расположена с одиой стороны плоскости, перпендикулярной перегородке и проходящей через ось барабана, трубопроводы для жидкости, установленные по направлению вращения барабана за стенкой корзины, параллш1ьной перегородке и проходящей от периферии барабана по его оси для переме цения жидкости движения твердого материала, а каждый трубопровод соединяет через перегородку и отверстия, выполненные в стенках шнековых транспортеров, секцию одного шнека ср следующей секцией второго ашека; и устройства для ввода и вывода жидкости нетвердого материала, снабжено рецнркуляционными трубопроводёши, ПРОХОДЯЩИМИ поперечно к оси барабана и соединяющими те же секции,, что и трубопроводы для жидкости. Дополнительно кёикдый из рециркуляционных трубопроводов снабжен лотком, выходящим за ось барабана и перфорирова}1ную стенку корзины и расположенньо4 между радиальными стен ками одного сечения, перегородкой и сплошной перегородкой, которая соедн няет свободный торец лотка с перего родкой, причем полость, ограниченна этими элементами одной секции, соед нена с отверстием, вьтолнениым в радиальной стенке, отделяющей данну секцию от предыдущей в направлении движения твердого материала,и с отверстием, выполненным в перегородке предыдущей секции, причем оба эти отверстия расположены с той же стороны оси барабана,что и лоток,и соединены каналом. Лоток, являкяцийся продолжением перфорированной стенки корзины, по меньшей мере, частично перфорирован зоне, расположенной за осью барабана. Отверстие, выполненное в перегор ке , соединено со сливом, выполненны в секции, соединенной с устройством вывода жидкости, а в перегородке выполнено дополнительное отверстие, расположенное от отверстия, соединенного со сливом, на расстоянии равнйм, по меньшей мере, расстоянию отделяющему перегородку от перфорированной стенки корзины, параллельной этой перегородке; каждая часть перегородки, отделяющей две секции соседних рядов, смещена под углом в направлении вращения барабана и относительно соседней части этой пе регородки, расположенной выше ее по направлению движения твердого матер ла, причем aVro смещение равно 180®/ I где h - число секций од ного ряда, а ширина трубопроводов для жидкости, расположенных вдоль оси барабана, равна не больше ишрины стенки корзины,- каждая часть перегородки, разделяккцей две секции сос.едних рядов, смещена под углом в направлении, противоположном вращению барабана, и относительно соседней части перегородки, расположенно BUiie нее по направлению движения тв дого материала, причем это смещение равно 180 V п или кратной этой величине, где п - число сек ций одного ряда. На фиг.1 изображено устройство в перспективе, общий вид; с частичньв«я вырезами аппарата; на фиг.2 то же, .аппарат цод другим углом; на фиг.З - деталь трубопроводов для жидкости, расположенных поперечно о барабана; на фиг.4 - схематический разрез А-А на фиг.1; на фиг.З и 6 то же, что на фнг.1 и 2, вариант ис полнения; на фиг.7 - схематический разрез Б-Б на фиг.З. Устройство содержит цилиндрический барабан 1, который может быть приведен ыо вращательное движение вокр продольной оси 2. В этом барабане и в контакте с внутренней поверхносХЬЮ 3 барабана расположены два винтовых шнековых транспортера 4 и 5 и вестной конструкции. Эти шнековые транспортеры заходят один в другой и соосны барабану 1. Перегородка б, проходящая по оси 2 барабана, определяет вместе с радиальными стенками 7 шнековых транспортеров, расположенных поперечно названной оси 2, дал ряда последовательно расположенных камер 8 и 9, в одном из которых непрерывно перемещается в направлении, параллельно оси 2, и по стрелке 10 фракция твердых веществ, тогда как другая фракция этих твердых веществ перемещается в том же самом направлении и без смещения с первой фракцией, в другом ряду камер. Каждая из камер обоих рядов содержит корзину 11, проницаемую для жидкости и предназначенную отделять от нее твердые вещества при эращении барабана по стрелке 12. Каждая из корзин 11, образованная перфорированной стенкой 13, располагающейся, по существу, параллельно диаметральной перегородке б, перфорированной перегородкой 14, соосной барабану 1, и перфорированными перегородками 15, параллельными указанным радигшьНым стенкс1М 7, соединяющим эти стенки 13 и 14, расположена в своей камере, по одну сторону плоскости, проходящей по оси 2 барабана и перпендикулярной перегоррдке 6. Предусмотрены осевые трубопроводы 16 и 17i которые расположены, глядя по направлению вращения барабана, за стенкой 13 корзин. Эти трубопроводы 16 и 17 располагаются, начиная от периферии барабана, по оси 2 и наклонены относительно нее для того, чтобы перемещать жидкость по стрелке 18 в направлении, противоположном двум частям названных твердых веществ, причем каждый из этих трубопроводов 16 сое- , диняет через перегородку 6 и через отверстия 19, выполненные в стенках 7, камеру 8 со следующей камерой 9, тогда как каждый из трубопроводов 17 соединяет через перегородку б и .через указанные отверстия 19 камеру 9 со следующей камерой 8 для того, чтобы жидкость циркулировала в виде двух раздельных и параллельных потоков, встречающихся поочередно и последовательно с двумя фракциями твердых веществ, одна из которых находится в камерах 8, а другая в камерах 9 аппарата, и для того, чтобь: потоки перемещсшись по мере поворота барабана на 360 из двух камер в направлении, противоположном направлению перемещения твердых веществ, которые перемещаются по мере поворота на 360° только из одной камеры. Указанный аппарат содержит также средства для питания каждого из шнековых транспортеров твердыми веществами на конце 20 аппарата, где от6ирак тся оба потока жидкости, и Для гштаиия каждого из указанных шнеков жидкостью-на конце 21 аппара та, где отбираются две части твердых веществ, причем эти средства из вестны так же как и средства для от бора твердых веществ и жидкости. В варианте осуществления аппара та (фиг.1-41 каждая часть диаметральной перегородки 6, разделяющей две соответствующие камеры 8 и 9 двух рядов камер, а также каждая ко эица, расположенная поблизости от части рассматриваемой перегородки, предназначсштся уравновешивания барабана аппарата, будучи смещенным .в угловом направлении, в направлени вращения барабана, относительно части соседней перегородки и соседних корзин, расположенных выше по потока, считая по направлению движения твердых веществ, это смеще ниё составляет, по существу, , где п - число камер одного ряда к .мер.- - .. - : Согласно изобретению и для увеличенИя части жидкости, точно отдел емой от твердых веществ с рекуперац ей при каждом вршдении барабё1на и в каждой камере жидкости, которая перекющалась бц наз ад вместе с твер №вла веществами, во время разделеимя этих веществ и жидкости, .когда названные твердые вещества перемещаются, по стрелке -22; ,по .стенке 13 корзин ичастям перегородки 6, когда рн достигают своего горизонтального по ложення и превышают его, с каждьшосёвьт трубопроводом для жидкости 1 и 17 совмещен трубопровод для 23 или 24, размещ ный в каж дой камере 8 илн 9 н располагаюврйся поперечно оси барабана, побли зости 6т оси, чтобы зибарать жидкость, отделенную от твердых вещеетв и теку1цую по перегородке б. когда эта последняя занимает пбложение, близкое к горизонтали и превышает Э1о положение, причем осевой трубопровод 16 или 17 и трубопровод 23 или 24, который с ним сопряжен, начинаются в одной и той же камере 8 или 9 и выходят в одну и ту же камеру. J Труб М1р080ДЫ 23 и 24 выполнены в цродопсейии стенки 13 каждой вор зины 11, находяищхся в каждой из ica ,-мер 8 и 9 аппарата, и заходят за ось барабана. Это удлинение 25,.по. меньшей мере, частично перфорироваI но чтобы быть проницаемым для жидкости , и соединено с одной стороны с двумя радиальными сменками 7 шнеког опраничивающих камеру,и с другой . стороны с частью перегородки 6 сплош ной стенкой 26, располагающейся вдол свободного края 27 удлинения 25, заключенного между двумя стенками 7 между этим свободным краем 27 и частью перегородки 6. Объем, ограниченный удлинением 25 стенки 13 корзины - стенками 7, сплошнсм cтeнkoй 26 частью перегородки 6 и плоскостью, перпендикулярной этой последней, проходящей по оси 2, камеры ддного ряда камер, где собирается жидкость, когда часть перегородки 6 достигает горизонтального положения и превышает его, сообщается, если смотреть по направлению перемещения твердых веществ, с предыдущей кгшерой другого ряда кгшер. Свободный конец удлинения 25 и стенка 26, соединяющая этот край с частью перегородки 6, наклонены относительно оси 2, причем стенка 26 пересекает ее по существу на половине расстояния стенок 7 шнеков, ограничивающих рассматриваемую камеру, а угол, образованный стенкой 26 и осью 2,. составляет: иорядка 30 Обьем, заключенный между удлинением 25, стенкой 26, радиальными, стенкакга 7, перегородкой 6 и плоскостью, перпендикулярной к ЭСой последней и прохо; 1ящей через ось 2 одной Кс1меры ряда KcU4ep сообщается через отверстие 28, выполненное в радиальной стенке 7, отделяющей ее от предыдущей камеры того же ряда, если смотреть по направлени1о пе{)емещения твердых BeiqecTB (стрелка ioi и через отверстие 29, выполненное в части диаметральной перегородки 6 этой предыдущей камеры, со следующей камерой, смотря по направлению перем.ещения жидкости (стрелка 13) другого ряда камер. Оба эти отверстия 28 и 29 расположёны между осью 2 и концом .30 Удлинения 25 перфорированной стенки 13 и соединяются желобом 31. Чтобы избежать попадаиия жидкости, текущей по : РУбопроводам 23 и 24, при вращении барабана на стенки 26 предусмотрен выво;о этих трубопроводов в спускной желоб 32, устроенный в камере, куда поступает жидкость, и от7 верстие 33 которого расположеио на ; некотором расстоянии от диаметралвной перегородки 6, причем расстояние, разделяющее пер егородку от отверстия 33, равно, по меньшей мере, расстоянию, которое разделяет край 27 . От перегородки 6. Этот спускной же|Поб 32 позволяет избежать/забивания трубопроводов 23 и 24 во время перемещения твердых веществ по стрелке 22. В варианте осуществления аппарата -(фиг. 1 -4} размер 8 трубопросводов 16 и 17, взятый в радигшьном направлении, равен по существу соответствующему размеру Г стенки 1з корзины 11,взятому у радиальной стенки 7, расположенной нгшротив удлинения 25 стенки 13. Наличие трубопроводов для жидкости 23 и 24,расположениых поперечно оси 2 барабана, позволяет (фиг.5-7/ с одной стороны, сместить части пере городки 6 и корзины 11 на угол, ране ный углу, определенному выше, но в Направлении, противоположном направлению вращения барабана, и ,с другой стороны, осуществить такие трубопроводы дня жидкости 16 и 17, размер 8 которых, взятый в радиальном направг лении, намного меньще размера трубопроводов для жидкости и размер которых бсшьше, чем соответствунхций размер / Е трубопроводов указанного аппарата (фиг.1-4 ). Очевидно, что конструкция прямолинейных трубопроводов 16 и 17 Сфиг.5-7) проще конструкции желобов указанного выше аппарата доступ к ним, сравнительного с доступами к этим последним, значительно облегчен. JKpoMe того, размеры желобов 16 и 17 (фиг.5-7J могут выбираться исключительно в зависимости от скорости течения жидкости, а не в зависимости от требований конструкционного порядка н опастностеИ забиваний, результате чего является сокращение мертвых объемов. Следовательно, желоба 16 и 17 аппарата, показанного на фиг.1-4, имеют большие размеры .вслед стзне их большего радиального размера и это для того, чтобы избежать их забивание. Для того, чтобы по трубопроводам 23 и 24 протекгш максимальный объем жидкости, при сохранении у этих трубрпроводов такого сечения, при котором они не затрудняют перемещения твердых веществ, можно (фиг,5-7Л предусмотреть удлинение 25 стенки 13, которое не имеет перфораций в зоне., расположенной за осью 2, и это для того, чтобы образовать за указанной осью воронку, все содержимое которой стекает в трубопроводы 23 и 24 после того, как перегородка 6 перешла за свое горизонтальное положение. Смещение частей перегородки 6 и корзин 11, забор жидкости трубопроводами 16 и 17 большого сечения, расположеннш и по периферии .барабана, и поперечными трубопроводами 23 и 24, позволяют, в аппарате (фиг.5-7) не только упростить конструкцию аппае рата, заметно снизив при этом его стоимость и облегчив доступ к трубопроводам 16 и 17, но также и продлить часть вращения барабана, предназначенную для фазы смещения жидкость - твердое вещество, и улучить, таким образом, экстрагирование. Это продление обусловлено тем, что угловое . : смещение между двумя последовательно расположенньми частями перегородки 6 составляют в аппарате, показанном на фиг.5-7, 185(тогда как оно составляет всего 17.5° в аппарате, показанном на фиг.1-4). Изобретение не ограничивается ука- занными вариантами его осуществления7 в которые могут быть внесены изменения, например можно применить металлические листы для регулирования расхода и распределения жидкости в камерах. // /7 L

3 5 ll

I

Фиг. 5

4s.

и

Г

w