Пульсационный аппарат для массообменных процессов Советский патент 1990 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для массообменных процессов в системах жидкость-твердое-газ, например, для выщелачивания руд, промывки и обезвреживания сбросных пульп, аэрации растворов и пульп и др.

Целью изобретения является повышение эффективности и экономичности работы аппарата путем оптимизации процесса массообмена, снижения энергопотерь за счет использования отработанного воздуха и повышения надежности работы.

На чертеже представлен аппарат, общий вид.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1 с днищем, крышку 2, смонтированную наверху корпуса, распределительные тарелки 3 в реакционной зоне 4. В нижней части аппарата внутри корпуса на трубе- ресивере 5 прикреплена пульсационная камера 6 с конической крышкой, выполненная в виде внутренней и внешней коаксиальных обечаек 7 и 8, открытых снизу и имеющих раструбы 9 и 10, образующие кольцевую щель, сужающуюся в сторону днища аппарата. Нижний торец внутренней обечайки расположен выше аналогичного торца внешней обечайки. Такое же конструктивное исполнение сохраняется при наличии растру05

о --}

00

СП

сд

бов. Полость А пульсационной камеры между внутренней и внешней обечайками соединена с генератором 11 пневматических импульсов. Полость Б пульсационной камеры, ограниченная внутренней обечайкой, сооб- щается с полостью трубы-ресивера и воздушной емкостью 12, размещенной вне аппарата выше уровня налива. Внутри трубы-ресивера смонтирован эрлифт 13 с воздухоприемными окнами 14. Полости А и Б сообщаются между собой через дренажные отверстия 15, предусмотренные в стенке внутренней обечайки.

Аппарат работает следующим образом. Перерабатываемая пульпа непрерывно подается в верхнюю часть корпуса 1 аппарата и, пройдя через отверстия в распределительных тарелках 3, расположенных в реакционной зоне 4, попадает в днище аппарата, откуда эрлифтом 13 ее откачивают на дальнейшую переработку.

Генератор 11 пневматических импульсов с заданной частотой подает дозированные объемы сжатого воздуха в полость А пульсационной камеры 6 и вытесняет пульпу через открытое основание, в результате чего уровень налива в аппарате повышается. Вслед за пульпой из полости А пульсационной камеры начинается вытеснение воздуха, одна часть которого через нижний торец внешней обечайки 8 или раструба 10 поступает в реакционную зону 4 аппарата для аэрации пульпы, а другая часть - через нижний торец внутренней обечайки 7 или раструба 9 в полость Б, ограниченную внутренней обечайкой, и далее через возду- хоприемные окна 14 в эрлифт для транспортирования пульпы.

Соотношение количества воздуха, посту- пающего для аэрации пульпы и в эрлифт для транспортирования ее, устанавливается в процессе наладки аппарата и определяется размером h превышения торца внутренней обечайки 7 или раструба 9 относительно аналогичного торца внешней обечайки 8 или раструба 10.

Когда подача воздуха от генератора 11 пневматических импульсов прекращается, вслед за воздухом, выходящим из полости А в полость Б через дренажные отверстия.5 в стенке внутренней обечайки, пульсацион- ная камера начинает заполняться пульпой, и уровень налива в колонне понижается.

Масса колеблющейся пульпы в аппарате совместно с воздушной емкостью, представ- ляющей собой упругий элемент, образуют колебательную систему, собственная частота которой зависит от величины объема воздушной емкости 12. Для работы аппарата в режиме, близком к резонансному, значение упругости воздушной емкости устанав- ливается из зависимости

с

5

0

5

0

где A f - приведенная масса колеблющейся жидкости;

(,) - угловая частота генератора импульсов;

/( -- коэффициент сопротивления тарелок.

Размещение воздушной емкости вне аппарата облегчает настройку аппарата в оптимальном режиме с максимальным размахом колебаний уровня пульпы в аппарате.

Сужающаяся в сторону днища аппарата кольцевая ш.ель, образованная обечайками пульсационной камеры или раструбами, прикрепленными к ним, позволяет сформировать направленный поток пульпы, выходящий из основания пульсационной камеры с больщюй скоростью и способствующий смыванию осадка со стенки днища аппарата и его интенсивному перемешиванию.

Мон таж торцов обечаек или раструбов с превышением позволяет осуществить оптимальное распределение отработанного пуль- сационного воздуха, поступающего для аэрации пульпы и в эрлифт для ее транспортирования.

Труба-ресивер и воздушная емкость являются буферами, которые способствуют равномерной подаче пульпы эрлифтом.

Применение аппарата, например для выщелачивания золотосодержапдих пульп, позволит сократить эксплуатационные расходы за счет оптимизации работы аппарата и использования отработанного воздуха на .

Формула изобретения

1. Пульсационный аппарат для массооб- менных процессов в системе жидкость- твердое-газ, включающий цилиндрический корпус с днипхем, крышку, распределительные тарелки в реакционной зоне, эрлифт, упругий элемент в виде воздушной емкости и пульсационную камеру с конической крышкой, установленную по центру аппарата в нижней части корпуса и соединенную с генератором пневматических импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности работы аппарата путем оптимизации процесса массооб- мена, снижения энергопотерь за счет использования отработанного воздуха и повышения надежности работы, он снабжен трубой-ресивером, установленным коаксиально внутри корпуса и сообщающимся с воздущ- ной емкостью, размещенной вне корпуса выше уровня налива, и пульсационной камерой, которая выполнена в виде внутренней и внешней коаксиальных обечаек, открытых снизу, причем эрлифт, нижний конец которого расположен в нижней части днища, установлен внутри трубы-ресивера, а во внутренней обечайке, нижний торец которой расположен выше нижнего торца наружной обечайки, выполнены дренажные отверстия.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что коаксиальные обечайки пульсационной камеры снабжены снизу раструбами, образующими кольцевую шелъ, сужающуюся в сторону днища аппарата.

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для массообменных процессов в системах жидкость-твердое-газ, например, для выщелачивания руд, промывки и обезвреживания сбросных пульп, аэрации растворов и пульп и др. Цель изобретения заключается в повышении эффективности и экономичности работы аппарата путем оптимизации процесса массообмена, снижения энергопотерь за счет использования отработанного воздуха и повышения надежности работы. Пульсационный аппарат для массообменных процессов, включающий цилиндрический корпус 1 с днищем, крышку, распределительные тарелки 2 в реакционной зоне, эрлифт 13, упругий элемент 12 в виде воздушной емкости и пульсационную камеру с конической крышкой 6, установленную по центру аппарата в нижней части корпуса и соединенную с генератором пневматических импульсов. Пульсационная камера выполнена в виде внутренней 7 и внешней 8 коаксиальных обечаек, открытых снизу, и закреплена на трубе-ресивере, сообщающейся с воздушной емкостью, размещенной вне аппарата выше уровня налива, при этом полость, ограниченная внутренней обечайкой с дренажными отверстиями 15, соединена с полостью трубы-ресивера и установленным внутри нее эрлифтом, проходящим через пульсационную камеру в днище аппарата, а нижний торец внутренней обечайки расположен выше аналогичного торца внешней обечайки. При этом, коаксиальные обечайки пульсационной камеры снабжены снизу раструбами 9, 10, образующими кольцевую щель, сужающуюся в сторону днища аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

переро5отаннои пульлы эрлисрт

Подалаис)(од- (....„...-. ноилиль- (.жотыи

лы 6озд{/х