Установка для растворения Советский патент 1986 года по МПК B01F1/00 

H3o6{)t reiiHC относится к конструкциям устаповок для растворения н может быть ис11о,л1)3овано химической промышленности для растворения твердых материалов жидкостью при получении растворов солей.

Цель изобретения -- интенсификация процессов тепло- к массообмена иутем обеспечения синхронности и периодичности изменения направления движения )аствора, а также регулирование частоты пульсаций.

На фиг. 1 изображена технологическая схе.ма предлагаемое установки; па фиг. 2 - гидропульсатор, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 -- разрез ББ

lia фиг. 3; lia фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Установка для растворения соетоит из аппарата растворения, выполненного в виде двух сообп1.енньг в ниж1-1ей части верти- колонн (У-образиььх вертика.льных насадочны.ч ве 1 1и й) и 2 с сепаратором 3,

размещенным на колонне 2, Н1тун.ерами 4

б соо 1 петстнен(о суспензии, вывода 1плама и готового раствора, штуцерами 7 и 8 подвода пульсаций раствора, гидропульсатора 9, смесителя 1(.1 для приготовления суспемзин, насоса 1I, установленного на трубопроводе 12, соединяющем выход смеси- те.чя 10 со штуцером 4 ввода суспензии колонны 2, емкости 13 для готового раствора, дополнительного насоса 14 и вентилей 1520.

Гидропу, 1ьсатор 9 вьшолнен в виде уста- повленных на валах 2 и 22, соединенных с приводом 23 вращения, распределительных барабанов 24 и 25 с торцовыми 26 и 27 и боковыми 28 11 29 окнами, размегценпых в корпусах 30 и 3 с центральными 32 и 33 и боковыми 34,35 и 36, 37 штуцерами соответственпо, расположенными напротив соответствующих окон барабанов 24 и 25.

llJryuep 7 подвода пульсаций колонны 1 еоедипен с номоц;ыо трубопровода 38 с боковым HJTynepoM 35 ко)пуса 30 гидропульсатора, боковой штуцер 34 которого сообщен трубопроводом 39 с атмосферой н со штуцером 8 Г1одвода пу:1ьеап -1Й колоппы 2, а центра.чькый 1 П уцер 32 -- с пентралышгм п;ту- церол .3. Kojviyca 31. Боковой штуцер 36 31 сообшеп трубопроводом 40 со нту- пе|)ом 8 и:)Д;-}од,1 пу,;1ьсаппй 2, а боковой ш гуи.ср 37 - с 1юмошью трубопровода 4) со niTynepo.M 7 подвода пульсаций I.

Нмкос-1 ь 13 сообгцепа трубопроводом 38 с боковым пггупером 35 корпуса 30 и тр) бо- проводом 42, соедипепным с трубопроводом 41, со 1птуцером 7.

. ib 15 расположен па ыходе из емкости 13 и сообнАен с трубопроводами 38 и 42. Вентиль 16 установлен на трубопроводе 42 перед п.|туцером 7, вентиль 17 - на тоубонроводе 39 и сообщен с атмосферой. Вентиль 18 размешен перед П1туп,ером 8 и сообщен с трубо 1роводамп 39 и 40. Вентиль 19 установлен на трубонроводе 43 линии пагнетаь:ия насоса 14, соединяющем цент

ральпые ;птуцеры 32 и 33. Вентиль 20 соединяет трубопровод 42 с атмосферой.

Гидропульсатор 9 снабжен Т-образной станиной 44, па которой еоосно и один напротив другого установлены корпуса 30 и 31 с ба)абана.ми 24 и 25, валы 2 и 22 которых соедипепы между собой и с приводом 23 с помошд-ло зубчатой передачи 45, разме- нхепной в центральной части станины 44. 23 распо.;1ожен на стапмл-ie 44 перпендикулярно корпусам 30 и 3) еоосно центральной части станины 44 н соединен с зубчатой передачей 45 через муфт 46 и опору 47.

Д,г|я измерения расхо.да раствора, проходящего через гидрропульсатор 9, служит расходомер 48.

Установка работает еледуюп им образом.

В смеситель 10 для приготовления суспензии подается т;)ердая и жидкая фазы (твердый материал и растворитель), которые тщательно перемешиваются и в виде суспензии с помоп.и.ю насоса 1 1 через 1птуцер 4 подаются к п 1туперу 4 колопны 2 аппарата растворения, в ци. гиндричиских даргах KO ix)- рого установлена насадка (не показаны) в виде отл.ельных секций с кольцами и направ- .1ЯЮ1гхими лопатками (не показаны).

Поток суспензии, проходя секции наеадки, приобретает вран1ательное движение, вслед ствие чего возникает интепсивное перемепж- вание с турбулизацией коптактируюп1их с}заз, способствующей максимальному перемешиванию частиц н растворе суспепзии. При подаче пульсаций раствора через штуцеры 7 и 8 в колонпы 1 и 2 аппарата раст- ворепия организуется пульсирующее течение суепепзии. При это.м имеют место два периодически изменяющихся ио направлению ре- циркуляциопных потока суспензии в обеих колоннах 1 и 2 аппарата растворения. Сов- па.аение направления движения реци жули- ционных потоков, ведуп,ее к уменьшению скорости пульсации в рабочей зоне аппарата, исключаетея за счет паеадки (пе показана), создающей внутри колон)- 1 и 2 врапдаю- щиеся слои раствора, имеюпше противоположное направление вращения один относительно другог о Создавае.мые гидропульсатором 9 определенпые величипы скоростей гульеап,. 1Й позволяют поддерживать частицы твердой фазы суспензии в рабочих зонах колони 1 и 2 во взвегпенно.м сос7-оянии, что препятствуют зависапию их па насадочных элементах и исключает забивку аппарата п капалообразование.

Распределительные барабаны 24 и 25 в обеих секциях 20 и 21 по конструкции аналогичны один .другому и работают синхронно. 1ри вращении валов 21 и 22 распреде- лителыпз х барабанов гптуцеры 37, 36, 35 и 34 попеременно открываются и закрываются, одновременно парами: штуцеры 36 и 37 открыты, а штуцеры 37 и 34 при этом закрыты, и наоборот.

Перед подключением аппарата растворения к гидропульсатору 9 необходимо открыть воздушные вентили 17 и 20, затем запорный вентиль 15 и из емкости 13 заполнить весь объем гидропульсатора 9 раствором. После этого нужно закрыть запорный 15 и воздушные 17 и 20 вентили. Гидропульсатор 9 готов к работе.

Для его подключения к аппарату растворения необходимо открыть вентили 18 и 16 и включить насос 14. Расход раствора в гидропульсаторе 9 устанавливается регулирующим вентилем 12 с использованием расходомера 48.

На фиг. I показан рабочий момент, когда штуцеры 37 и 34 закрыты и насос 14 подает раствор в распределительный барабан 25 корпуса 31 через штуцер 33. Далее из штуцера 36 раствор подается в аппарат растворения через штуцер 8. Из колонны 1 аппарата растворения раствор выходит через штуцер 7 и поступает в распределительный барабан 24 корпуса 3 через штцер 35 и далее из штуцера 32 поступает на насос 14.

После поворота на 180° валов распределительных барабанов штуцеры 36 и 35 закрыты и насос 14 подает раствор в распределительный барабан 25 корпуса 31 через штуцер 33, и далее из штуцера 37 раствор подается в колонну 1 аппарата растворения через штуцер 7. Из аппарата растворения, из его колонны 2, раствор выходит через штуцер 8 и поступает в распределительный барабан 24 корпуса 30 через штуцер 34, и далее из штуцера 32 поступает на насос 14.

Таки.м образом, за один оборот валов распределительных барабанов происходит

0

5

смена направления движения раствора в колоннах 1 и 2 аппарата растворения. Число оборотов вала привода 23 в единицу вре.мени и г.ередаточное число зубчатой передачи 45 определяют количество изменений направления движения раствора в колоннах 1 и 2 аппарата растворения в единицу времени.

Периодическое изменение направления движения раствора в аппарате растворения обеспечивает по сравнению с известным устройством лучшее перемешивание суспензии, что, в свою очередь, значительно увеличивает поверхность контакта фаз и тем са.мы.м приводит к интенсификации процессов тепло- и массообмена в аппарате растворения, обеспечивая по.лное использование исходных твердого материала и растворителя и исключая потерю ценных компонентов со шламом.

Кроме того, установка более технологична с точкп зрения сборки и разборки, а следовательно, обладает высокой ремонто- способностью, отпадает необходимость решения вопроса относительно герметичности между отдельны.ми частями гидропульсатора, синхронная работа распределитель5 ных барабанов в секции гидропульсатора от одного привода помимо строго определенного взаимного расположения на валах определяется зубчатой передачей, имеющей опре- лЧеленное и одинаковое передаточное число для каждого вала, а также число циклов

0 смены направления движения раствора (частота пульсаций) определяется, кроме числа оборотов привода в единицу вре.мени, еще и передаточны.м число.м зубчатой передачи, которое может регулироваться.

Je

3f

0

Фиг. г

ztt :i

I r

7

-32 Фиг.д

6-6

в- в

ФигЛ

Фиг. 5