Система автоклавов-колонн без механических мешалок Советский патент 1957 года по МПК C22B3/02 

Изобретение относится к конструкции автоклавов и автоклавных установок для гидрометаллургических процессов колонного типа без мешалок.

Недостатки существующих конструкций нромышленных автоклавов с механическим перемешиванием пульпы заключаются в недостаточно эффективном насыщении жидкой фазы газом, что приводит к затяжке химических процессов и, соответственно, к увеличению объема и стоимости аппаратуры; в конструктивных трудностях, осуществления привода мещалки и его уплотнения, особенно при работе с агрессивными средами, что приводит к усложнению и удорожанию конструкции и к многочисленным неполадкам в эксплуатации.

Известные промышленные автоклавы изготовляются клепанными, сварными или цельнокованными; реакторы первых двух типов имеют пониженную стойкость против коррозии (щвы); изготовление третьего тина реакторов связано с большим

расходом металла, сложностью ц дороговизной изготовления.

Препятствием к применению в процессах автоклавного выщелачивания такого сильного интенсификатора химических реакций, как чистый кислород, является сложность конструкции сальниковых уплотнений вала мещалки, так как кислород вь1зывает взрыв слгазки сальника, а высокостойкой смазки в среде кислорода (в присутствии паров воды, аммиака ц др. газов) при высоких температурах и давлениях до настоящего времени нет.

Разработанная и успешно испытанная в лабораторных условиях автоклавная установка для гидрометаллургических процессов без применения механических меи1алок состоит из одного или нескольких последовательно включенных автоклавов / (фиг. 1).

Пульпа из агитатора 2 насосом 5 через теплообменник 4 (или непосредственно) подается в первый автоклав установки. Сюда же подается и свежий реакционный газ. В автоклаве пУльпа подхватывается и

энергично смешивается реакционным газом, циркулирующим в системе. Газ иерекачиваетея по замкнутому контуру цирку;1яционной газодувкой 5.

Благодаря интенсивному перомешивани:ю нул)ны большим количеством газа, в автоклавах создается суснензия, соетояшая из жидкости со взвешенным в ней твердым веществом и газовых нузырей. В процессе иеремещивания суспензин,вследствие нахождения ее в автоклавах в виде йены, обеспечивается повышенная скорость химических реакций.

По соединительным трубам 6 пена переносится реакционны.м газом из одного автоклава в другой, а из последнего - в отделитель 7, где пульпа отделяется от газа. Из сепаратора пульна через вентиль 8 направляется - в испаритель, находящийся под атмосферным давлением, а газ после отделения от брызг жидкости и твердых частиц либо охлаждается в теплооб.меннике 9, либо при той же температуре газодувкой подается в головной автоклав.

В систему непрерывно подается свежий газ для пополнения убыли его за счет вступления в реакцию. В елучаях выделения инертных газов во время химических процессов, например, углекислоты, вывод последних из системь может осуществляться либо путем систематического сбора части газа из отделнтеля7, либо пропуском всего (или части)

газа через систему химических поглотителей, работающих под тем же дав.тением, что и автоклавы.

В случае использования воздуха вместо кислорода газы из отделителя сбрасываются .либо в атмосферу, либо подаются в турбину.

Для поддержания заданного теплового режима автоклавы могут обогреваться либо охлаждаться наружными или внутренними теплообменниками.

Как видно из фиг. 2, авток.тавы представляют собою вертикально установленные трубы с присоединенными к ним на фланцах днищем и крышкой. Для равномерного распределения газа по сечению автоклава-колонны и облегчения образования пены газ в нижней части автоклава-колонны подается под сетку, величина отверстий которой достаточна для беспрепятственного пропуска твердых частиц пульпы.

Г1 ) е д м е т и з о б ) е т е н и я

Система автоклав-колонн без механических мешалок для проведения гидрометаллургических процессов при участии газов, отличающаяся тем, что, в целях интенсификации процесса, упрощения конструкции автоклава и повышения надежности их в эксплуатации, реакцнонный газ помимо перемешивания пульпы (или жидкости) и превращения ее в пену транспортирует последнюю по автоклавной системе.

а Е