Аппарат для отделения и гашения пены Советский патент 1984 года по МПК B01D19/02 

Изобретение относится к устройствам для отделения и гашения пены, использующимся при проведении химичёских реакций с твердой дисперсной фазой, сопровождающихся обильным пенообразованием, когда требуется провести отделение мелких твердых фракций. Предлагаемое устройство может быт использовано в химической промьшшенности, в частности в производстйе экстракционной фосфорной кислоты при первичной обработке фосфатного сырья кислотами перед вводом пульпы в экстрактор. Устройство может быть испол зовано для отделения и гашения пены в реакциях, время протекания которых в пределах нескольких минут, когда процесс идет с образованием пены и .требуется отделение мелких твердых фракций. Известно устройство для разрушения пены, состоящее из кольцевой камеры с соплами и патрубком подвода сжатого газа, размещенной коаксиально трубе Сопла установлены равномер но по окружности рядами, тангенциаль но кольцевой камере в плоскостях, пе пендикулярных оси камеры. Сопла установлены под острым углом к оси камеры в сторону движения в ней газа и выполнены в виде целей. Соседние ряды сопел установлены с противоположным направлением истечения газа и под углом друг другу с пересечением их осей на внутренней поверхности цилиндрической камеры t13. Устройство позволяет разрушать пену за счет увеличения суммарной поверхности высоконапорных струй, где происходит непосредственное пеноразрушение, и многократных ударных воздействий на пузыри пены на внутренней поверхности камеры. Требуемая степень пеноразрушения и производительность по засасываемой пене обеспечивается количественным изменением, а также применением различных по давлению потоков сжатого газа, идущих на транспортирование газовой фазы и на разбивание пузырей пены. В том случае, когда необходимо разрушать пену, содержащую твердые частицы, возможно забивание камеры вви ду наличия узких проходных щелей. Недостатком является и тот факт, что данное устройство низкопроизводительно . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является аппарат для отделения и гашения пены, содер-. жащий корпус, патрубки подвода газожидкосткой системы, коаксиально размещенную сливную трубу с конической насадкой, расположенную в нижней части аппарата, камеру сбора жидкости с патрубком вывода продуктов, коаксиально смонтированную камеру вывода пены, закрепленную в крьш1ке и соединенную с камерой разрушения пены 23. В данном аппарате пеногашение низкозффективно, осуществляется каплями жидкости, распыливаемой форсунками. Требуется большое количество форсунок, дакяцих очень тонкую дисперсность жидкостей. Кроме того, каплями жидкости можно гасить не все виды пен. Особенно сложно давить пены, содержащие твердые частицы, ибо в этом случае возможно оседание капель в верхних слоях пены. Кроме того, в некоторых случаях ввиду малой скорости движения газолаадкостной смеси на входе в центральный канал возникают трудности с отделением пены. Пена может полностью не выделиться и попасть далее в реакционный аппарат. Когда реакция происходит с выделением продуктов, склонных к адгезии, возможно отложение последних на внутренних стенках камеры сбора жидкостей. Так в производстве экстракционной фосфорной кислоты возможно зарастание внутренней поверхности продуктами реакции. Это зарастание происходит в зоне границы раздела жидкость-газ. Целью изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности проведения реакций, протекающих с интенсивным пенообразованием. Указанная цель достигается тем, что в аппарате для отделения и гашения пены, содержащем корпус, патрубки йодвода, сливную трубу с конической насадкой, камеру сбора жидкости, камеру вьгоода пены, соединенную с камерой разрушения пены, корпус аппарата выполнен из двух размещенных одна над другой ступеней, нижняя из которых снабжена тангенциальным патрубком ввода чистой жидкости и выполнена с перфорированной стенкой для подачи,инертного газа, верхняя ступень и камера вьшода пены выполне ны цилиндроконическими, коническая часть верхней ступени размещена внут ри нижней ступени, а цилиндрическая часть камеры вывода пены выполнена из эластичного материала, при этом камера вывода пены снабжена перфорированной конической насадкой, размещенной в камере разрушения пены и устройством подачи инертного газа, установленным в конической насадке. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый аппарат для отделения и гашения пены; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1. Аппарат состоит из корпуса 1, содержащего верхнюю ступень 2 и нижнюю ступень 3, камеры 4 сбора жидкости, камеры 5 вывода пены, крышки 6. Верх няя ступень 2 корпуса 1 снабжена тан генциальным патрубком 7 подвода газо жидкостной системы, а нижняя ступень жидкостной системы, а нижняя ступень 3 тангенциальным патрубком 8 ввода чис той жидкости, а также устройством 9 подачи инертного газа через перфорированную стенку 10. Камера 4 сбора жидкости имеет патрубок 11 для вывода продуктов. Камера 5 вывода пены имеет цилиндрическую часть 12 с перфорированной конической насадкой 13. Камера 5 соединена с камерой 14 разрушения пены, имеющей патрубок 15 вы вода продукта и патрубок 16. Вверху камеры 5 находится патрубок 17 подачи инертного газа с набором сегнеровых колес 18. Аппарат работает следующим образом. Трехфазная система, состоящая из жидкости, твердой фазы и пены, подается по тангенциальному патрубку 7 в верхнюю ступень 2 и движется по стенке верхней ступени вниз, теряя за счет сопротивления окружную скорость, поступает в нижню.о ступень 3. Здесь для увеличения окружной скорости жидкости с образованием подложки по тангенциальному патрубку 8 подается дополнительная пена вместе с мелкими твердыми частицами поднимается вверх по центральной части аппарата в камеру 5. Флотация осуществляется как в верхней, так и в нижней ступенях. Для увеличения пенообразования средняя часть нижней ступени 3 снабжена устройством подачи инертного газа. Это необходиМО лишь в том случае, когда содержание пены в исходной смеси мало, а необходимо отделить достаточно много мелкой фракции твердой фазы. Гашение пены производится в камере 5, подключенной через патрубок 16 к вакуумнасосу. Создаваемое в аппарате разрежение способствует интенсивности подъему пены вверх. Гашение пены осуществляется на перфорированной конической насадке инертным газом, подаваемым по патрубку 17 через набор сегнеровых колес 18. Образовавшаяся в результате гашения жидкость вместе с твердыми частицами проходит через перфорированную коническую насадку 13 и удаляется через патрубок 15. Основная часть продукта - суспензия, состоящая из жидкой фазы и крупных твердых частиц, через коническую насадку нижней ступени 3 попадает в камеру сбора жидкости 4. Диаметр патрубка 11 рассчитан так, чтобы жидкость из камеры 4 могла выходить из патрубка 11 и одновременно при изменении расхода переливаться через край камеры. Для тех продуктов, которые способны на границе газ-жидкость образовывать наросты на стенках аппарата, необходимо, чтобы камера 4 сбора жидкости была полностью заполнена жидкостью. В частности, это очень важно в производстве экстракционной фосфорной кислоты. При подаче чистой жидкости с большой скоростью через тангенциальный патрубок нижней ступени резко ускоряется газожидкостная система, движущаяся по внутренней поверхности верхней ступени в нижнюю. Это способствует интенсивному отделению пены, выводу ее во внутренний объем аппарата. Пузырьки пены, движущиеся из прилегающих к стенке жидкостных слоев к свободной поверхности, захватывают мелкие фракции твердой фазы, которые оседают на пузырьках. Крупные фракции твердой фазы за счет больших центробежных сил, действующих на них, не захватываются пузырьками пены, а остаются в жидкости и вместе с нею перемещаются в камеру сбора жидкости. За счет выполнения цилиндрической части камеры вывода пены из эластичного материала не происходит брызгообразования при входе газожидкостной системы в верхнюю ступень. Движение потока носит ламинарный характер, так как волны гасятся постоянным

АППАРАТ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ И ГАШЕНИЯ ПЕНЫ, содержащий корпус, патрубки подвода газожидкостной систейы, коаксиально размещенную сливную трубу с конической насадкой, расположенную в нижней части аппарата, камеру сбора жидкости с патрубком вьшода продуктов, коаксиально смонтированную камеру вывода пены, закрепленную в крышке и соединенную с камерой разрушения пены, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности процессов пеноотделения и пеногашения с одновременной флотацией мелких фракций, корпус аппарата выполнен из двух размещенных одна над другой ступеней, нижняя из которых снабжена тангенциальным патрубком ввода чистой жидкости и выполнена с перфорированной стенкой для подачи инертного газа, верхняя ступень и камера вывода пены выполнены ци§ линдроконическими, коническая часть верхней ступени размещена внутри нижней ступени, а цилиндрическая часть камеры вывода пены выполнена из эластичного материала, при этом камера вывода пены снабжена перфорированной конической насадкой, размещенной в камере разрушения, и устройством подачи инертного газа, установАенным в конической насадке. :о :д со со