Колонна для сорбционно-десорбционных процессов Советский патент 1980 года по МПК B01J1/06 

(54) КОЛОННА ДЛЯ СОРБЦИОННОДЕСОРБЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к колоннам для процессов сорбции-десорбции цветных металлов и может быть использовано в гидрометаллургии. Известна колонна для сорбционно-десорбционных процессов, содержащая цилин дрический корпус, центральную конусную загрузочную трубу, нижнее дренажное уст ройство, пульсационную камеруи прием-ный желоб для ионита fl. Недостатком известной колонны является образование каналов в плотном слое ионита, в особенности, в аппаратах бопьшого диаметра, что приводит к н равномерному контактированию ионита с раствором в поперечном сечении аппарата. С целью повьпиения эффективности работы колонны и равномерного распредепения сорбента по сечению аппарата, колонна снабжена наклонными направляющими лопатками, установленными ярусами радиально на поверхности центральной конусной загрузочной трубы под углом 15-45 к ее оси. При этом наклонные направляющие лопатки, установленные на двух соседних ярусах, пересекаются под углом ЗО-90 , Кромки наклонных направляющих лопаток выполнены скругленными с радиусом, равным половине толщины лопатки. На фиг. 1 .изображена предлагаемая колонна, разрез; на фиг, 2 - сечение А-А фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 2, Колонна для сорбционно-десорбционных процессов с пневмогидравлической раа - грузкой ионита содержит цилиндрический корпус 1, центральную конусную загрузочнную трубу 2, нижнее дренажное устройство 3, пульсационную камеру 4, приемнь желоб 5 для ионита и наклонные направляющие лопатки 6, установленные ярусами радиально на поверхности центральной трубы под углом 15-45° к ее оси. Такой угол наклона лопаток является оптимальным, так как обеспечивает нап3равленное движение потока смолы с раствором при наименьшем сопротивлении. Лопатки являются одновременно элементами, служащими ОЛЯ центрировбшия и закрепления центральной конусной загрузочной трубы в корпусе колонны. Для предотвращения механического разрушения смолы при ее движении в кольцевой рабочей зоне колонны кромки наклонных направляющих лопаток выполнены скругленными с радиусом, равным поло-вине .толщины лопатки. Колонна работает следующим образом Ионит подается в центральную конусную загрузочную трубу 2 и, пройдя по не попадает в нижнюю часть рабочей зоны колонны - кольцевого пространства между корпусом 1 и центральной трубой. Далее ионит движется вверх по кольцево рабочей зоне и выгружается вместе .с частью контактирующего с ионитом раствора через верх корпуса колонны в приемный желоб 5, откуда он направляет ся на последующие операции. Раствор, контактирующий с ионитом, непрерывно подается в верхнюю часть слоя ионита, свободно фильтруется через него и через дренажное устройство 3 попадает в пуль сационную камеру 4, откуда через штуце в коническом днище выводится из колонн Передвижение слоя ионита осуществля ется при периодической подаче импульсов сжатого воздуха в пульсационную камеру через систему клапанов. При этом весь слой смолы в кольцевой зоне поднимается гидравлическим потоком раствора, вы- хошвдим через дренажное устройство из пульсационной камеры. В тот же период для предотвращения выдавливания вверх слоя ионита в центральной трубе в последнюю сверху через щтуцер подается сжатый воздух, образующий противодавл ние импульсу снизу. Благодаря наличию наклонных направляющих лопаток 6, установленных радиально ярусами на поверхности централь ной конусной трубы, ионит движется под углом к оси колонны, одновременно вращаясь вокруг нее, причем, если меж; 1 и 2 ярусами- направляющих лопаток смол 9 движется по часовой стрелке, то между 2 и 3 ярусами - против часовой стрелки. За счет вращательного и зигзагообразного движения ионита достигается равномерное распределение смолы по nonepe tному сечению колонны и ликвидируется образование каналов, удлиняется путь, проходимый частицами смолы и, следовательно, увеличивается время контактирования смолы с раствором, при движении возле лопаток создают турбулентные потоки раствора. Все это привопит к интенсификации процесса массообмена и способствует повышению эффективности работы колонны. Формула изобретения 1. Колонна для сорбционно-десорбционньос. процессов с пневматической разгрузкой ионита, содержащая цилиндрический Корпус, центральную конусную загрузочную трубу, нижнее дренажное устройство, пульсационную камеру и приемный желоб пля ионита, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффектив- нопти работы колонны и равномерного распределения сорбента по сечению аппарата, колонна снабжена направляющими лопаткагми, установленными ярусами .радиально на поверхности центральной конусной за- . грузочной трубы под углом 15-45 к ее оси. 2.Колонна по п, 1, о т л и ч а ю- Щ а я с я тем, что направляющие лопатки, на двух соседних ярусах, установлены друг к другу под углом 30-90 . 3.Колонна по п. 1, отлича ющ а я с я тем, что, с целью предотвращения разрушения ионита, кромки наклонных направляющих лопаток выполнены скругленными с радиусом, равным половине толщины лопатки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Материалы совещания по применению экстракции и сорбции в гидрометаллургии никеля и кобальта. Под ред. Б. Н. Ласкорина.(Ми1щветмет). М., 1974, с. 62-64 (прототип).