Устройство для очистки от ферромагнитных примесей ртути в потоке Советский патент 1979 года по МПК B03C1/00 C22B43/00 

1

Изобретение касается электрохимического производства хлора и каустической соды по ртутному методу и относится к устройствам применяемым для очистки от ферромагнитных примесей ртути в потоке, циркулирующем в системе электролизер - разлагатель амальгамы.

Известно устройство для очистки от ферромагнитных примесей ртути, содержащее постоянные магниты, обхватывающие снаружи полость с насадкой, расположенной в потоке ртути 1.

Недостатками указанного устройства являются трудность охлаждения обмотки электронных катущек (в случае использования электромагнитного поля), а также высокие затраты цветных металлов и дефицитных сплавов (медь и ее сплавы для обмотки электромагнитных катущек и специальные магнитные сплавы для постоянных магнитов).

Наиболее близким техническим рещением из известных является устройство для очистки от ферромагнитных примесей ртути в потоке, содержащее постоянные магниты и дистанционные прокладки между ними, заключенные в непроницаемый для ртути патрон из неферромагнитного материала с крышкой 2.

Однако такое устройство характеризуется малой эффективностью очистки ртути из-за неразвитой поверхности, на которой осаждаются примеси, поскольку постоянные магниты выполняются в виде цилиндров.

Целью изобретения является повыщение эффективности очистки.

Это достигается тем, что в устройстве

для очистки от ферромагнитных примесей ртути в потоке, содержащем постоянные магниты и дистанционные прокладки между ними, заключенные в непроницаемый для ртути патрон из неферромагннтного материала с герметичной крыщкой, патрон дополнительно снабжен проницаемым для ртути съемным наружным каркасом из ферромагнитного магнитомягкого материала, выполненным в виде комплекта продольных пластин, закрепленных между верхним и нижним фиксирующими элементами и расположенных радиально относительно продольной оси патрона. Причем нижний фиксирующий элемент снабжен с наружной стороны непроницаемым для ртути наконечником-обтекателем, закрепленным в центре элемента, и выполнен со сквозными отверстиями, расположенными вокруг обтекателя. Для упрощения обслуживания верхний фиксирующий элемент снабжен кольцевым ножом, расположенным перпендикулярно к продольной оси патрона. Постоянные магниты и дистанционные вставки могут быть выполнены в виде колец, закрепленных на стержне. Устройство может быть также снабжено эластичными прокладками, расположенными между постоянными магнитами и дистационными прокладками. На фиг. 1 изображен патрон, снабженный наружным каркасом; на фиг. 2 дано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 показан нижний фиксирующий элемент наружного каркаса; на фиг. 4 дано сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 показан верхний фиксирующий элемент наружного каркаса; на фиг. 6 - патрон с источником магнитного поля, продольный разрез; на фиг. 7 - постоянные магниты с дистанционными и эластичными вставками; на фиг. 8 - крышка патрона; на фиг. 9 - предлагаемое устройство (расположено в потоке ртути). Устройство состоит из постоянных магнитов 1, расположенных одноименными полюсами навстречу, дистанционных прокладок 2, выполненных из немагнитного материала, высота которых равна высоте магнитов. Магниты 1 с дистанционными прокладками 2 заключены в патрон 3, закрытый резьбовой крышкой 4 с прокладкой 5. Патрон снабжен проницаемым для ртути наружным каркасом из ферромагнитных магнитомягких материалов. Каркас выполнен в виде комплекта продольных пластин 6, расположенных радиально относительно продольной оси патрона и заключенных между нижним 7 и верхним 8 фиксирующими элементами. Нижний фиксирующий элемент 7 снабжен в центре с наружной стороны конусным наконечником-обтекателем 9 и имеет сквозные отверстия 10 для входа ртути, расположенными вокруг обтекателя 9, а с внутренней стороны снабжен центрирующим выступом 11 для фиксации патрона. Верхний фиксирующий элемент 8 снабжен кольцевым ножом 12, обхватывающим окружность патрона 3, и приспособлением для закрепления патрона внутри наружного каркаса, выполненным, например, в виде кольца 13 со специальными пазами, скобы 14 и винта 15. Постоянные магниты 1 и дистанционные прокладки 2, выполненные в виде колец, закреплены на стержне 16, например, с помощью пятки 17 с одной стороны и гайки 18 на резьбовом конце стержня 16 с другой. Во избежании растрескивания постоянных магнитов при эксплуатации в условиях высоких перепадов температур между постоянными магнитами 1 и дистанционными прокладками 2 располагаются эластичные прокладки 19. Крышка 4 iiatpoiid снабжена ручкой 20. Устроисгво располагается, например, Buyiри специальной груоы zi, расположенной на линии подачи ртути во входной карман ii2 электролизатора, и закрепляется в кармане известным способом, например с помоп ью упоров 23, вставляемых в пазы стоек 24, закрепленных на дне кармана 22. Устройство работает следующим образом. Поток ртути, поступающий в карман 22 через трубу 21, проходит через отверстия 10 в нижнем фиксирующем элементе 7 в зону действия магнитного поля. Градиенты магнитного поля, необходимые для извлечения из ртути ферромагнитных примесей, создаются как на поверхности патрона 3 за счет градиентов, создаваемых постоянными магнитами 1, так и на внутренних кромках продольных пластин 6, намагниченных полем постоянных магнитов 1. в результате возрастает эффективность очистки ртути и емкость магнитного фильтра. Благодаря наличию обтекателя 9 и продольному расположению пластин 6 гидравлическое сопротивление устройства мало позволяет реализовать высокие скорости потока, которые сами по себе способствуют повышению скорости очистки за счет диффузионных ограничений. В период работы устройство закрепляется (во избежание всплывания) в трубе 21 с помощью упоров 23 и стоек 24. Крышка 4 с прокладкой 5 защищает магниты от проникновения к ним ртути. Для очистки от выделившихся примесей устройство извлекают из трубы 21, переносят на специальный поддон для промывки, ослабив винт 15, поворачивают скобу 14, извлекают скобу и винт через пазы кольца 13, затем за ручку 20 извлекают из наружного каркаса патрон 3 с крышкой 4. Причем при извлечении патрона часть осадка снимается с поверхности патрона 3 ножом 12. Осадок, выделившийся на продольных пластинах 6 и снятый ножом 12 при извлечении патрона 3, легко смывается с размагниченного каркаса. В случае необходимости промывки патрона открывают крышку 4, извлекают постоянные магниты 1 с дистанционными прокладками 2 и эластичными прокладками 19, закрепленные на стержне 16, и промывают поверхность патрона. Затем устройство собирают и вновь устанавливают в трубу 21. Проведенные испытания предлагаемого устройства в ртутном электролизере показали, что даже при использовании рассола, загрязненного железном (0,15-0,3 .мг/л) можно значительно снизить количество амальгамного масла, выделяющегося в карманных и на днище электролизера, и тем самым увеличить стабильность работы электролизера, увеличить его пробег между чистками, снизить потери ртути и улучшить санитарное состояние производственного помещения. При использовании в электполизере с металлическими аиодами предлагаемое устройство, позволяет также уменьшить расход электроэнергии на единицу выпускаемой продукции за счет возможиости эксплуатации элоктролизера при Уменьшенных межэлектродиых расстояниях и оооткетствсиио более низком напряжении без опасности разрушения титановой основы аиода вследствие коротких замыканий из-за зашламлсния днища электролизера.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки от ферромагнитных примесей ртути в потоке, содержащее постоянные магниты и дистанционные прокладки между ними, заключенные в непроницаемый для РТУТИ патрон из неферромагнитного материала с герметичной крышкой, отличаю HI ееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки, патрон снабжен проницаемым для ртути съемным наружным каркасом из ферромагнитного магнитомягкого материала, выполненным в виде комп.лекта продольных пластин, закрепленных между верхним и нижним фиксируюн1ими элементами и расположенных радиальио относительно продольной оси патрона.

2.Устройство по п. I, отличаюш.ееся тем, что нижний фиксирующий элемент снабжен с наоужной стоооны непооницаемым для DTVTH КОНУСНЫМ наконечникомобтекателем, закрепленным в центре элемента, и выполнрн со сквозными отверстиями, пасположеннымтт ВОКПУГ обтекателя.

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что. с целью упрощения обслуживания, верхний фиксирующий элемент снабжен кольцевыми ножом, расположенным периендикулярно к продольной оси патрона.

4.Устройство по пп. 1, 2 и 3, отличающееся тем, что постоянные магниты и дистанционные вставки выполнены в виде колеи, закрепленных на стержне.

5.Устройство по пп. 1, 2, 3 и 4, от л ич ающееся тем, что оно снабжено эластичными прокладками, расположенными между постоянными магнитами и дистанционными прокладками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 550852, кл. С 25В 1/36 от 24.07.74.

2.Chemical Engineerincf. т. 11, 27, 72 (1974) - прототип.

А-А

Фиг.2

1В

Id

%/

ж

16

ZI

% 3

17

Фиг.Ё

К -я