Прибор для гидравлического фракционирования сорбентов Советский патент 1978 года по МПК B03B5/62 B01D43/00 

Изобретение относится к устройствам для гравитапионной гидравлической кпассификапии тонкодисперсных сыпучих ма- тервалов, например сорбентов. Процесс разделения на фракпки смеси зерен разных размеров (гицроклассификация), основан на различии скоростей падения частиц различной крупности в жидкости, например в водной среде. Известно устройство для тдравлическ классификации тонкодисперсных материалов, включающее проточную колонну для отмучивания, вьтолненную из систем вставленных одна в другую воронок с регулируемътм сливом из внутренней воронки |l . Недостатками такого устройства явля ются невозможность одновременного отбора фракций в одном постоянном режиме его работы, малая производительность и низкое качество фракционирования. Известен также гидравлический класси фикатор, включающий проточную колонну выполненную из нескольких чередуюшихся цилиндрических и конических учас-р ков, последние из которых имеют раэгрузочные отверстия, а самый нижний конический участок снабжен приспособлением для подачи воды 2} . В таком гидравлическом классификаторе коничес- юге участки проточной колонны предназначены для накопления зерен определенной крупности согласно заданной шкале классификации, а цилиндрические участки служат для контроля и предотвращения от смешения разных классов при разгрузке. Недостатком этого классификатора является низкое качество фракционирования из-за того, что накопленные зерна распределены во взвешенном состоянии по всему объему конического участка проточной колонны, что приводит к частой остановке процесса для разгрузки колонны, Цель изобретения - улучшение качес-гва фракционирования. Это достигается за счет того, что конический участок колонны снабжен полым усеченным конусом, большее основание которого совмеш.ено с основанием цилиндрического участка, при этом диаметры оснований относятся как 2:1 и высота составляет не более 2/3 высоты конического участка, а цилиндрические участки снабжены решетками. На чертеже изображен предлагаемый прибор. Проточная колонна 1 выполнена из нескольких чередующихся цилиндрических и конических участков 2 и 3, каждый конический участок снабжен полым усечелным конусом 4 с высотой не более 2/3 высоты конического участка и с соотношением оснований как 2:1, Большее основание полого, усеченного конуса совмещено с основанием цилиндри ческого участка и имеет карман 5 для сбора фракций тонкодисперсного сыпучего материала (сорбента), образованный между корпусом проточной колонны 1 и усеченным конусом 4, с разгрузочными отверстиями В; в цилиндрических участках установлены решетки 7 и верхний цилиндрический участок имеет штуцер для слива воды 8, а самый нижний конический участок - приспособление для подачи воды 9. Тонкодисперсный сыпучий материал (сорбент), подлежащий фракционированию в виде водной суспензии загружают в самый нижний конический участок проточной колонны 1, через приспособление для подачи воды 9 с помощью насоса со стабильной подачей, например перистальтического, подают дистиллированную воду, скорость вертикального подъёма которой изменяется обратно про порционально увеличивающемуся сечению проточной колонны, благодаря чему частицы материала (сорбента) распределяю ся по вьгсоте проточной колонны так, чт наиболее крупные, имеющие максимальну скорость оседания, остаются в нижней части, а более мелкие, с меньшей скоро тью оседания, уносятся в верхние участ проточной колонны. В полом усеченном конусе 4 в облас меньшего основания имеет место peisKoe увеличение диаметра проточной колонны 1, что приводит к падению скорости вертикального потока воды, а это, в свою очередь, к заполнению кармана 5. частицами материапа (сорбента), скорость оседания которых больше, чем скорость вертикального потока воды за пределами усеченного конуса 4 в более широкой части колонны. Турбулентные потоки, которые возникают при вертикальном прохождении воды у выхода из усеченного конуса 4, выпрямляются с помощью решеток 7, установленных в цилиндрических 2 участках проточной колонны 1.. Весь цикл фракционирования ведут при фиксированной скорости ввода воды в проточную колонну 1, причем происходит одновременное заполнение .карманов 5 узкими по величине фракциями материала (сорбента). Ширина фракции определяется соотношением скорости вертикального тока воды в цилиндрических участках проточной колонны, расположенной выше и ниже кармана 5. При достаточно большом числе карманов можно получить практически сколь угодно узкие фракции. По окончании фракционирования открывают приспособление для подачи воды 9, освобождают проточную колонну 1 от воды через штуцер для слива воды 8, после чего открывают разгрузочные отверстия 6 и извлекают суспензию фракционированного материала (сорбента). Формулам зобретения Прибор для гидравлического фракционирования сорбентов, включающий проточную колонну, вьтполненную из нескольких чередующихся цилиндрических и конических участков, последние из которых имеют разгрузочные отверстия, а самый нижний конический участок снабжен приспособлением для подачи воды, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества фракционирования, конический участок колонны снабжен полым усеченным конусом, большее основание которого совмещено с основанием .цилиндрического участка, при этом диаметры оснований относятся как 2:1 и высота составляет не более 2/3 высоты конического участка, а цилиндрические участки снабжены решетками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.ПатентГермании Н ЗО8612, кл. 1а7, 1917. 2.Авторское свидетельство СССР N 45244, кл. В 03 В 5/62, 1935.