Аппарат для глубокой очистки веществ Советский патент 1975 года по МПК B01K1/00 

1

Изобретение относится к области глубо кой очистки веществ методом электроди4ь фузии, вернее к конструкциям аппаратов для очистки.

Известен аппарат для глубокой очистки веществ методом электродиффузии, снабженный системой теплоносителя и электродными камерами с электродами. Электродные камеры соединены между собою перемычками с капиллярами поперечником ; О,2 мм где и происходит непосредственная очистка веществ.

Однако трудность крепления капилляров в перемычках уменьшает надежность эксплуатации аппарата, а производительность аппарата за счет небольшого предельно допустимого поперечника капилляров невысока.

С целью повышения надежности в работе и производительности, предлагаемый аппарат выполнен в виде вертикального трубчатого теплообменника, снабженного в верхней и нижней части трубными решетками, одновременно выполняющими роль

| электродов, а межтрубное пространство заполнено капиллярами. При этом трубные решетки могут быть изготовлены двухслоными и токоподводшцим слоем является графит. Этн отличия позволяют увеличивать надежность крепления капилляров и, как следствие этого, надежность эксплуатации аппарата. Кроме того, повышается производительность аппарата, поскольку в качестве капилляров используется не только внутренняя часть капиллярных трубок, но и зазоры между их наружными стенками. Производительность аппарата повышается и за счет того, что предельно допустимый поперечник капилляров увеличен до 2 мм.

Предлагаемый аппарат изображен на чертеже.

Аппарат содержит корпус 1 с двумя крышками 2. Внутри корпуса вдоль вертикальной оси расположены трубы 3 системы теплоносителя. Концы труб закреплены в двухслойных решетках 4. Слои трубных решеток, обращенные в межтрубное пространство, изготовлены из графита и служат электродами, Межтрубное пространство заполнено капиллярами 5, внутренний диаметр которых не более 2 мм. Между насадкой из капилляров и электродами имеются зазоры 6 и 7 высотой 3 мм, представляющие собой резервуары для ощи шешюго вещества и вещества, .; загрязненного примесями, соответственно.

,1 высоты межтрубного пространства в нижней части насэдки из капилляров имеется зазор в горизонтальной плоскости высотой -2 мм, представляющий собой резервуар 8 для исходного вещества К крышкам 2 подсоединены трубы 9 контура теплоносителя. В контур теплоносителя входят также два куба 1О и- 11, соединенных между собой трубой 12. Контур теплоносителя с помощью перепускного устройства 13 и трубы 14 соединяет ся с межтрубным пространством аппарата. Для отвода очищенного вещества к корпусу аппарата присоединена труба 15 с перепускным устройством 16 и приемными емкостями 17. Между перепускным устройством и приемными емкостями имеется труба 18 для присоединения к откачному устройству. Для отвода металла, загрязненного примесями, к корпусу аппарата присоединена труба 19 с перепускным устройством 2О и приемными емкостями 2

Аппарат может быть изготовлен, например, из кварцевого стекла,, электроды из графита, токовводы - пз вольфрамовой ленты.

При сборке аппарата в куб 11 вводят исходное BeuiecTBO. Трубу 18 подсоединяют к откачному устройству. Весь аппарат находится в печи Q конфигурацией, повторяющей конфигурацию аппарата. Печь многосекционная, позволяющая в каждой части аппарата поддерживать требуемую технологическим режимом температуру. До начала процесса аппарат подвергается термовакуумной обработке. Затем исходное вещество, например кадмий, перегоняют из куба 11 в куб 1О.

Из куба 1О жидкий кадмий поступает в контур теплоносителя и при открытом перепускном устройстве 13 - в межтрубнов пространство аппарата, перепускное устройство 16 при этом закрыто. Перепускное устройство 16 закрывается при появлении первых капель вещества в трубе 15. До перекрытия перепускного устройства 16 сообщение с вакуумной системой способствует заполнению исходным веществом

5 капиллярных каналов межтрубного прост, ранства. После перекрытия перепускного устройства 16 аппарат отсекается от вакуумного поста по линии а-а, на элект- , роды подается разность потенциалов. Плот0 ность постоянного тока в капиллярных каналах должна составлять 1ОО-1500

О

а/см . Температурный режим очищаемого вещества регулируют с помощью теплоносителя, прокачиваемого электромаг5 нитным насосом 22.

Большинство примесей в веществе ..эффективный электрический заряд одного знака. Полюсность электродов задают так, чтобы примеси диффундировали сверху вниз. В межтрубное пространство непрерывно поступает исходное вещество через перепускное устройство 13. Очищенное вещеICTBO непрерывно отводится через перепускное устройство 16, а вещество, загрязненное примесями, - через перепускное устройство 20. Так как происходит очистка от примесей одлого знака, то последовательно с первым аппаратом можно поста- . Q вить аппарат с противоположной по отношению к первому полюспостью электродов, т. е. чистое (конечное) вещество будет очищенр от примесей, имеющих как положителышгй, так и отрицательный эффектив- ный заряд.

Предмет изобретения;

1. Аппарат для глубокой очистки ве- 0 ществ, снабженный электродами, расположенными между ними капиллярами и систе;мой теплоносителя, отличающи йс я тем, что, с целью повышения надежности в работе и повышения производитель5 ности, он выполнен в виде вертикального трубчатого теплообменника, у которого верхние и нижние трубные решетки одновременно служат электродами, а межтрубное пространство заполнено капиллярами. 2. Аппарат по п. 1, о т л и ч а ющийс я тем, что трубные решетки изготовлены двухслойными и токопроводящим слоем является графит.