Смеситель сыпучих и жидких сред Советский патент 1985 года по МПК B01F5/26 

:л о

СГ5

: 1 1 Изобретение относится к смеситель ному оборудованию непрерывного действия и может найти применение в промышленности строительных материалов, химической, а также в других отраслях народного хозяйства, где необходимо производить смешение твер дых и жидких сред с образованием продуктов, склонных к отложению на стенках аппаратов и пенообразованию В частности оно может быть использовано в производстве двойного суперфосфата камерно-поточным методом, для предварительного смешивания фосфатного сырья с оборотной фосфорной кислотой в системе мокрого питания производства экстракционной фосфорной кислоты. Известен реактор для производств двойного суперфосфата, который состоит из конического корпуса, дозатора сыпучего материала и четырех патрубков ввода жидкости,на внутрен нюю поверхность корпуса. Выпускной патрубок расположен в нижней части корпуса. Смешение происходит за счет высоких скоростей движения жид кости в турбулентной зоне - в верши не конического корпуса и выпускном патрубке Л . Сыпучий материал подается нава|Лом в центральной части аппарата, что приводит к неполному смачиванию его жидкостью., Тем более, что врем пребывания мало. Кроме того, в воронке жидкости, вращающейся в кони ческом корпусе, всегда находится часть сыпучего материала в виде ком ков, что приводит к неоднородности смеси. Если смешение сопровождается быстротекущей химической реакцией, то может произойти зарастание выпускного патрубка. В случае пенообразования наблюдается выход пены че рез верх конического корпуса и нару шение работоспособности реактора. I Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смеситель для жидких и сьшучих компонентов в устройстве для получения гранулированных материалов, содержащий корпус, шнековый дозатор, установленны на валу шнека дисковый питатель, пленокообразующее устройство и выпускной патрубок, размещенный в ниж ней части корпуса. Питатель расположен под пленокообразующим устрой71ством и разбрасывает сыпучий материал внутри свободной пленки -жидкоети 2. Недостатком конструкции смесителя является сложность создания высокопроизводительного агрегата при использовании пульп и высоковязких жидкостей с низким поверхностным натяжением, в виду низкой эффективности перемешивания компонентов, обусловленной неустойчивостью свободной пленки жидкости больших размеров. Цель изобретения - повьшгение зффективности перемешивания. Поставленная цель достигается тем, что смеситель, содержащий корпус, дозатор сыпучего материала с питателем, установленным в корпусе с возможностью вращения пленкообразующее устройство,и вьтускной патрубок, размещенный в нижней части корпуса снабжен тангенциальными патрубками для жидкости, размещенными в верхней части корпуса, а пленкообразующее устройство расположено под питателем. При этом корпус устройства выполнен коническим. На фиг. 1 представлен смеситель сыпучих и жидких сред, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Смеситель сыпучих и жидких сред содержит конический корпус 1 с танген1 иальными патрубками 2 для ввода жидкости на внутреннюю поверхность корпуса и вьтускной пат-. рубок 3. Для сыпучего внутрь корпуса 1 предназначен вертикальный шнековьй дозатор 4 с приводом вращательного движения 5. Внутри корпуса 1 на валу шнека 6 дозатора 4 укреплен питатель 7 для разбрасывания сыпуче го, Питатель 7 представляет собой диск, над которым установлена коническая насадка 8, снабженная в верхней части цилиндрической винтовой пружиной 9 и имеющая возможность поступательного движения вдоль оси дозатора. Ниже диска размещено пленкообразующее устройство 10 центробежного типа с тангенциальным патрубком 11 для подвода жидкости. Смеситель CbinyiHX и жидких сред работает следующим образом. Большая часть жидкости подается в конический корпус по таигенпиальным патрубкам 2 н стекает вниз в виде вращающейся кольцевой пленки. У выпускного патрубка 3 ,вра1цающаяся пленка жидкости смыкается, образуя воронку. Сыпучее из бункера шнекового дозатора 4 поступает внутрь корпуса 1 и с помощью питателя 7 разбрасывается на пленку жидкости, стекающую по внутренней стенке корпуса 1, Жидкость также поступает в пленкообразующее устройство 10 через патрубок 11, образует с его помощью вращающуюся осесимметрическую куполообразную пленку, которая сливается со слоем жидкости и сыпучего стекающим по внутренней стенке корпуса 1. В результате образуется качественная смесь, которая выводится из корпуса 1 с помощью выпускного патрубка 3 в виде сильно закрученной турбулентной струи.

При этом питатель обеспечивает необходимую форму, скорость и плотность частиц сыпучего в зоне его введения в жидкость за счет выпуска материала через регулируемую с помощью цилиндрической винтовой пружины кольцевую щель, образованную вращающимся диском и конической насадкой, уменьшает пыление сыпучего и отложение его на верхней стенке корпуса и пленкообразующем устройстве вследствие некоторого уплотнения материала в зазоре между диско и конической насадкой.Кроме того, питатель используется в качестве затвора, препятствующего проникновению сыпучего внутрь корпуса и продуктов реакции из корпуса в случае ттрекращения или нарушения работы смесителя, а также позволяет избавиться от зарастания кольцевой щели продуктами реакции, склонными к адгезии и измельчать комки

сыпучего перед его разбрасыванием за счет разных относительных скоростей движения диска и конической насадки.

Использование пленкообразующего центробежного типа устройства для формирования свободной пленки жидкости позволяет: увеличить поверхность контакта фаз, исключить скопление сыручего материала в жидкостной воронке в нижней части корпуса у выходного патрубка, равномерно распределить сыпучее в жидкости уже в зоне их контакта, т.е. организовать зэфект пирога путем последовательного послойного наложения сыпучего на жидкость и жидкостч на сыпучее в зоне их турбулентного движения, организовать смешение сыпучего с одной жидкостью и жидкостями двух видов, для интенсификации перемешивания создать разные направления движения нижней и верхней пленки жидкости; исключить пенообразование во внутреннем объеме корпуса смесителя. Последнее объясняется тем, что химическая реакция сыпучего с жидким реагентом начинается не на поверхности жидкости, а внутри между слоями жидкости. Кроме того, вращающийся слой жидкости образует воронку, которая, обладая инжекционньтм эффектом, захватывает и уносит пену из корпуса, что позволяет значительно снизить концентрацию фтора внутри корпуса смесителя в случае его использования для смешения фосфатного сьфья с оборотной фосфорной кислотой в системе мокрого питания производства экстракционной Фосфорной кислоты .

Таким образом, предлагаемая конструкция смесителя сыпучих и жидких сред позволяет повысить эффективность перемешивания. Сыпуцее Фиг.1

1. СМЕСИТЕЛЬ СЫПУЧИХ И ЖИДКИХ СРЕД, содержащий корпус, дозатор П сыпучего материала с питателем, установленным в корпусе с возможностью вращения, пленкообразующее устройство и вьшускной патрубок, размещенный в нижней части корпуса, о т- личающийся тем, что, с целью повьшения эффективности перемешивания, он снабжен тангенциальными патрубками для жидкости, размещенными в верхней части Kopnyta, а пленкообразующее устройство расположено под питателем. 2. Смеситель по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен коническим. : чэ