Установка для растворения Советский патент 1988 года по МПК B01F1/00 

I Сй/0бё

РОСПТбО

pt/msM

rs

5 ti J

ТбО

Oc6e/njieHffbfv раствор

Ю

Изобретение относится к конструкциям установок для проведения массо- обменных процессов, в частности растворения, и может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет увеличения амплитуды пульсаций. .

На чертеже изображена предлагаемая установка для растворения, общий вид. I

Установка содержит смеситель 1

для приготовления суспензии, соединенный с входом насоса 2 подачи суспензии, аппарат 3 растворения, выполненный в виде колонны 4 с входным 5 и выходным 6 патрубками и колонны 7 с входным 8 и выходным 9 па трубка- ми, сепаратор 10 с патрубками входа раствора 11, выхода осветленного раствора 12 и слива осадка 13 и гидро- пульсатор 14. Гидропульсатор 14 выполнен в виде цилиндрического корпуса 15 с крышками 16 и 17. Внутри корпуса 15 установлены с возможностью вращения полые цилиндрические барабаны 18 и 19, разделенные перегородкой 20. На боковой поверхности барабанов 18 и 19 выполнены окна 21 и 22. На боковой поверхности корпуса 15 установлены патрубки 23 - 26. В крьшках 16 и 17 установлены патрубки 27 и 28 При этом патрубок 27 соединен с выходом насоса 2 подачи суспензии, а патрубок 28 через регулировочный вентиль 29 соединен с входом насоса 2, Патрубки 23, и 24 гидропульсатора 14 соединены между собой и с входным патрубком 5 колонны 4. Патрубки 25 и 26 соединены между собой и с входным патрубком 8 колонны 7. Выходные патрубки 6 и 9 колонн 4 и 7 соединены между собой и с патрубком 11 входа раствора сепаратора 10. Для организации гидрофонтанирующего режима перемешивания в смесителе 1, а также для возврата твердой фазы из сепара

Окно 21 барабана 19 совмещено с патрубком 23 и суспензия через окно 21 и патрубок 22 гидропульсатора по дается во входной патрубок 5 колонны . 7 , откуда выводится через выходной патрубок 6 в виде раствора. В то же время вход насоса 2 соединен через вентиль 29 с патрубком 28 гидропульсатора 14. Окно 22 барабана 18 совмещено с патрубком 26. Сле довательно, через колонну 7 раствор движется в направлении от выходного патрубка 9 к входному 8 и далее через патрубок 26, окно 22 и патрубок 28 гидропульсатора 14 через вентиль

тора 10, смеситель 1 снабжен эжектор-50 29 на вход насоса 2. Таким образом

ным устройством 30,- установленным в его нижней части, содержащим рабочее сопло 31 и подвод 32 полезного потока. Подвод 32 полезного потока соединен с патрубком 13 слива осадка сепаратора 10,i

Установка работает следующим образом.

55

суспензия движется через колонну 4 в прямом направлении (от входного патрубка 5 к выходному 6) и выводит ся в виде раствора через патрубок 6

Часть раствора поступает в сепаратор 10, а часть выводится через колонну 7, по которой движется в об ратном направлении (от выходного па

5

0

5

Q

5

0

5

0

Сырье подается в верхнюю часть смесителя 1 для приготовления.суспензии, а снизу через рабочее сопло 31 подается растворитель. При этом в смесителе 1 организуется гидрофон- танирующий режим перемешивания, заключающийся в том, что струя растворителя, входя в слой взвешенных частиц сырья, захватывает их и вовлекает в циркуляционное движение - частицы поднимаются вдоль оси струи и постепенно смещаются к стенкам смесителя 1, вблизи которых опускаются к рабочему соплу 31, где снова захва- тьшаются струей растворителя. При этом циркуляция частиц происходит на разных уровнях в зависимости от их гидравлической крупности, т.е. более крупные частицы находятся в нижней части смесителя 1, а более мелкие поднимшотся в верхнюю часть. В результате интенсивного перемешивания в смесителе 1 начинается растворение частиц сырья. При этом размеры частиц уменьшаются и они постепенно поднимаются в верхнюю часть смесителя 1, где воздействие струи ослабевает и преобладает режим вытеснения - мелкие частицы поднимаются в потоке раствора и в виде суспензии выводятся из смесителя 1.Далее при помощи насоса 2 суспензия подается через патрубок 27 в барабан 19 гидропульсатора 14.

Окно 21 барабана 19 совмещено с патрубком 23 и суспензия через окно 21 и патрубок 22 гидропульсатора подается во входной патрубок 5 колонны . 7 , откуда выводится через выходной патрубок 6 в виде раствора. В то же время вход насоса 2 соединен через вентиль 29 с патрубком 28 гидропульсатора 14. Окно 22 барабана 18 совмещено с патрубком 26. Следовательно, через колонну 7 раствор движется в направлении от выходного патрубка 9 к входному 8 и далее через патрубок 26, окно 22 и патрубок 28 гидропульсатора 14 через вентиль

0 29 на вход насоса 2. Таким образом

суспензия движется через колонну 4 в прямом направлении (от входного патрубка 5 к выходному 6) и выводится в виде раствора через патрубок 6.

Часть раствора поступает в сепаратор 10, а часть выводится через колонну 7, по которой движется в обратном направлении (от выходного патрубка 9 к входному 8). При этом величина расхода раствора при движении в обратномнаправлении регулируется при помощи вентиля 29. Далее при вра щении барабанов 18 и 19 гидропульсатора 14 окна 21 и 22 совмещаются с- патрубками 23 и 24 соответственно. При этом направления движения потоков меняются, т.е. суспензия при lio- мощи насоса 2 движется через патрубок 27, окно 21 и патрубок 25 гидропульсатора 14, а затем через колонну 7, в прямом направлении (от входного патрубка 8 к выходному 9), а через колонну 4 часть раствора движется в обратном направлении (от выходного патрубка 6 к входному 5), затем через патрубок 24, окно 22 и патрубок 26 гидропульсатора 14 и далее через вентиль 29 на вход насоса 2.

Таким образом, при постоянном вращении барабанов 18 и 19 гидропульсатора 14 направления движения потоков в колоннах 4 и 7 постоянно меняются, т.е. суспензия движения через колонны 4 и 7 в пульсирующем режиме о Частота пульсадий устанавливается скоростью вращения барабанов 18 и 19 гидропульсатора 14, амплитуда - производительностью насоса 2, а соотношение величин прямого и обратного импульсов регулируется при помощи вентиля 29. Колонны 4 и 7 аппарата 3 растворения обычно заполняются различными турбулизируйщими вставками (насадками, тарелками). Частиды суспензии, проходящей через турбулизи- рующие вставки, в пульсадионном ре- жиме подвергаются интенсивному растворению. Пульсирующие режимы в колоннах 4 и 7 находятся в противофазе, поэтому в патрубок 11 входа раствора сепаратора 10 подается равномерный поток раствора (его величина определяется разностью величин прямого и обратного импульсов, соотношение между которыми регулируется при помощи вентиля 29). В сепараторе 10 раствор

осветляется и выводится через патрубок 12 выхода осветленного растйора. Отдельные нерастворившиеся частицы в виде осадка (сгущенной суспензии) выводятся через патрубок 13 слива осадка. При работе рабочего сопла 31 эжекторного устройства 30 в подводе 32 полезного потока создаётся разрежение. В результате этого осагQ 5 0

5 0 c 0

0

5

док из патрубка 13 сепаратора 10 попадает в эжекторное устройство 30, где смешивается с потоком растворителя, поступающего через рабочее сопло 31 и вводится вместе с ним в смеситель 1 на дорастворение.

Использование изобретения позво- , лит значительно повысить эффективность работы установки по сравнению с известным.

В известном техническом решении поток суспензии при помощи насоса подачи суспензии движется через аппарат растворения, при помощи второго насоса и гидропульсатора на входе и выходе аппарата растворения создается попеременно локальные импульсы повьщ1ения и понижения давления. При этом область повышенного (пониженного) давления распространяется во все стороны от точки ввода возмущения, т.е. как внутрь в рабочую зону аппарата растворения, так и наружу - по коммуникационным трубопроводам, причем больше наружу - в сторону уменьшения гидравлического сопротивления. Кроме того, импульс давления быстро затухает по длине аппарата. Вследствие этого в известном техническом решении пульсирующий режим движения, определяющий интенсивность процесса, представляет собой лишь незначительное поочередное увеличение и уменьшение скорости движения .суспензии через аппарат растворения, что обуславливает его невысокую эффективность.

В предлагаемом изобретении суспензия движется через аппарат растворения в пульсационном режиме, периодически изменяя направление своего движения на противоположное. При этом частота, амплитуда пульсаций и соотношение величин прямого и обратного импульсов могут регулироваться в широких пределах для достижения наибольшей интенсивности течения процесса. Кроме того, не требуется применение дополнительного насоса для создания пульсаций, что упрощает конструкцию устройства и ее надежность.

Формула изобретения

1. Установка для растворения, содержащая смеситель для приготовления суспензии с насосом подачи суспензии.

513862636

аппарат растворения, выполненный врый в свою очередь, соединен с вход- виде двух колонн, каждая из которыхными патрубками колонн аппарата раст- снабжена входным и выходным патруб-норения, а выходные патрубки колонн ками, сепаратор с патрубками входасоединены между собой и с патрубками раствора, выхода осветленного раст-входа раствора сепаратора, вора и слива осадка и гидропульсатор,

отличающаяся тем, что, 2. Установка по п. 1, о т л и с целью повышения эффективности ра-чающаяся тем, что смеситель

боты за счет увеличения амплитуды Qдля приготовления суспензии снабжен

пульсаций, насос подачи суспензииэжекторным устройством, соединенным

соединен с гидрспульсатором, кото-патрубком слива осадка сепаратора.

Изобретение относится к установкам для проведения массообменных процессов, в частности растворения, и может найти применение в химической, пищевой и др. отраслях промьпп- лённости. Целью изобретения является интенсификация процесса растворения и упрощение конструкции. Установка содержит смеситель 1 с насосом 2 подачи суспензии, аппарат 3 растворения, выполненный в виде двух колонн с входными и выходными патрубками, сепаратор 13 с патрубками входа раствора, выхода осветленного раствора и слива осадка и гидропульсатор 14. Новым в установке является то, что насос соединен с гидропульсатором 14, который соединен с входными патрубками колонн. Выходные патрубки колонн соединены между собой и с патрубком входа раствора сепаратора.Смеситель снабжен эжекторным устройством 30, соединенным с патрубком слива осадка сепаратора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С