Устройство для промывки гранулированного материала Советский патент 1984 года по МПК B03B5/64 

Изобретение относится к устройствам для обеспечения контакта жидкостей с гранулированными твердыми материалами, таким как экстракторы, массообменные аппараты, промыватели, и может быть использовано для промывки осадка и гранулированного материала.

Известно устройство для промывки осадка, включающее вертикальную колонну с кольцевыми перегородками, выполненными в виде обратных усеченных конусов, над и под которыми установлены верхние конические и нижние распределительные элементы, закрепленные на полом валу, приводимом от Сегнерова колеса. Верхние конические распределительные элементы снабжены сферическими перекрытиями и скребками, установленными на наружной поверхности конуса. Устройство может быть использовано для промывки гранулированных материалов, например для обмывки гранул катионита от серной кислоты в производстве гранулированных ионообменных материалов 1.

Однако подлежащий промывке твердый продукт, оседающий на куполах распределительных элементов, постепенно сползает с них, попадая на перегородки. При этом отмываются только верхние частицы сползающего слоя, а основаная масса продукта в отмывке не участвует. Попавщий на конические перегородки твердый продукт частично проваливается в радиальные щели, а основная его часть движется по перегородкам слоем, причем с жидкостью контактируют только частицы, лежащие на поверхности слоя. Основной объем продукта подвергается интенсивной промывке только в момент свободного опускания, с одной конической перегородки на другую. Сойдя с перегородок и попав в зону нижних распределительных элементов (лопастей), некоторые из частиц взаимодействуют с лопастями и отбрасываются ими к периферии, где поток жидкостей интенсивнее. Другая часть продукта, не отброщенная лопастями, опускается в центральной части аппарата и оседает на нижележащий сферический купол, с которого также слоем сползает к следующей перегородке. Выходящая из кольцевого пространства между корпусом и распределительным элементом жидкость направляется к отверстию и щелям в выщележащей перегородке, а верщина купола и слой продукта на нем оказываются в застойной зоне. Кроме того, скорость движения восходящей жидкости, подаваемой в нижней части аппарата через Сегнерово колесо, существенно снижается при движении вдоль аппаратов больщой высоты за счет сопротивления, оказываемого несколькими ярусами конических перегородок и распределительных элементов.

Цель изобретения - интенсификация процесса путем размыва осевшего на внутреннюю поверхность конусов материала промывочной жидкостью.

Оставленная цель достигается тем, что в устройстве для промывки гранулированного материала, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, обратные усеченные конусы, закрепленные своими больщими основаниями на внутренней поверхности корпуса по его высоте, полый вал, установленный по оси корпуса и проходящей через меньщие основания усеченных конусов, Сегиерово колесо, закрепленное на нижнем конце вала, распределительные элементы, размещенные на валу над внутренней поверхностью усеченных конусов и выполненные со сферическими перекрытиями, скребки, установленные на нижней поверхности распределительных элементов над внутренними поверхностями усеченных конусов, и штуцеры ввода и вывода, материалов, скребки выполнены полыми с отверстиями, направленными на внутреннюю поверхность усеченных конусов, и соединены своими полостями с полостью вала.

Такое выполнение устройства позволяет интенсифицировать процесс промывки гранул за счет того, что истекающие из отверстий в скребках струи промывной жидкости размывают сползающий по конической поверхности церегородки слой материала и омывают его частицы.

Размытый и взвешенный в жидкости материал в то же время подвергается более интенсивной обработке основным восходящим потоком жидкости, контактирующим в этом случае со всем материалом, находящимся на перегородке, а не только с поверхностью сползающего слоя.

Такая интенсификация процесса промывки способствует повышению интенсивности работы аппарата в целом, а следовательно, повыщению его производительности. При этом увеличению скорости движения жидкости в верхней части аппарата способствует дополнительная подача ее через полые скребки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, при другом варианте расположения отверстий.

Устройство включает вертикальный корпус 1 с отстойником-накопителем 2 и технологическими штуцерами 3-6 соответственно для ввода гранул (суспензии), ввода промывочной жидкости, отвода жидкости, отбора гранул (суспензии).

Корпус 1 разделен кольцевыми перегородками 7 в виде обратных усеченных конусов. По оси корпуса проходит полый вал 8, на конце которого закреплено Сегнерово колесо 9. Над перегородками 7 установлены распределительные элементы 10 в виде

конусов со сферическим перекрытием, снабженные полыми скребками 11, полости которых сообщаются с полостью вала. На нижней кромке скребков имеются отверстия 12. Оси отверстий 12 могут быть расположены по нормали к перегородкам 7 (фиг. 2) либо могут быть отклонены от нормали в сторону, противоположную направлению движения скребков (фиг. 3). Под перегородками 7 установлены закрепленные на валу 8 нижние распределительные элементы в виде конусов 13.

Устройство работает следующим образом.

Гранулы обрабатываемого материала непрерывно поступают в устройство через щтуцер 3 и, попадая на перегородку 7, сползают к ее центральному отверстию, выходя из которого опускаются на следующую перегородку. Собираясь в отстойнике, отмытый материал удаляется через щтуцер 6.

Промывочная жидкость подается через щтуцер 4 и полый вал 8 к соплам Сегнерова колеса 9, приводя во вращение вал 8, затем поднимается противопотоком обрабатываемому материалу и удаляется через штуцер 5 на регенерацию.

Вращающиеся вместе с валом распределительные элементы 10 своими скребками 11 равномерно распределяют осевший на перегородки 7 материал, а струи промывочной жидкости, истекающие из полостей скребков, сообщающихся с валом 8, размывают слой осевщего на перегородки 7 материала, обеспечивая его интенсивную промывку. В случае расположения отверстий 12 в скребках 11 под углом к нормали выходящие из них струи не только размывают материал на перегородках, но и испособствуют ускорению вращения вала 8 за счет реактивной силы струй жидкости, складываемой с крутящим моментом Сегнерова колеса.

Экономический эффект изобретения - повышение удельной производительности за счет более полного использования объема аппарата; интенсификация отмывки и экономия реагентов за счет более полного контакта с отмываемым анионитом; снижение себестоимости получаемого анионита.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЫВКИ ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, обратные усеченные конусы, . закрепленные своими большими основаниями на внутренней поверхности корпуса по его высоте, полый вал, установленный по оси корпуса и проходящий через меньшие основания усеченных конусов, Сегнерово колесо, закрепленное на нижнем конце вала, распределительные элементы, размещенные на валу над внутренней поверхностью усеченных конусов и выполненные со сферическими перекрытиями, скребки, установленные на нижней поверхности распределительных элементов над внутренними поверхностями усеченных конусов, и штуцеры ввода и вывода материалов, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса путем размыва occBiiiero на внутреннюю поверхность конусов материала промывочной жидкостью, скребки выполиены полыми с отверстиями, направленными на внутренюю поверхность усеченных конусов, и соединены своими полостями с полостью вала. (Л 4; О)

А-А

А-А