Сорбционная пульсационная противоточная колонна Советский патент 1980 года по МПК B01J1/06 B01J47/10 

(54) СОРБЦИОННАЯ ПУЛЬСАЦИОННАЯ ПРОТИВОТОЧНАЯ КОЛОННА Изобретение относится к сорбционч ным пульсационным- аппаратам и мОжет быть использовано в химической, гидрометаллургической и других отраслях промышленности для переработки плотных, Песковых пульп. Известна сорбциоиная пульсационная колонна со взвешенным сорбентом и .противотоком фаз, состоящая из верхней и нижней отстойных камер, реакционной камеры с контактными эле ментами и пульсатора 1. Однако эта колонна предназначена для переработки растворов и не может быть использована для переработки плотных пульп. Известна также сорбционная пульсационная противоточная колонна, содержаицая вертикальный корпус, соединенные с корпуса верхний и нижний разделители, расположенные в корпусе контактные тарелки, загрузочное устройство,соединенное с нижней частью корпуса,пульсациокную ка меру, трубопроводы ввода и вывода отработанной пульпы и штуцеры ввода npONttJBHoro раствора,исходной пульпы и сорбента 2. Однако известная колонна непригодна для ссрбции из очень плотных, Песковых,быстрорасслаиваютихся пульп, вследствие забивки трубопроводов нижнего разделительного устройства оседающими песками. Кроме того, конструкция известной сорбционной колонны не дает возможности отбывать сорбент от исходной пульпы в этом же аппарате, сорбент выводится из колонны вместе с исходной пульпой, которую отделяют от нее на сетчатом барабане, при этом исходную пульпу возвращают в колонну. Наличие такого циркуляционного контура исходной пульпа снижает производительность аппарата, а также приводит к разрушению сорбента за счет истирания при транспортировке совместно с пульпой и при отделении на сетчатом барабане (троммеле). L Кроме того, сетчатый барабан не обеспечивает полного отде.пения сорбента от исходной пульпы и приводит к попаданию ее на дгшьнейшую операцию десорбции, что значительно уху;1шает качество конечного продукта. Трубопровод для подачи сорбента в известной колонне расположен вблизи с пульсопроводом пульсационной камеры, что приводит к попаданию сорбента в пульсокамеру и нарушению режима работы пульсационной колонны. При переработке очень плотных, Песковых пульп разница в плотностях пульпы и сорбента велика, что создает трудности подачи сорбента в нижний разде литель колонны. Для успешного решения вопроса необходимо, чтобы скорость движения транспортирующей пульпы превышала скорость всплывания сорбента, при подаче смеси через воронку, как предусмотрено в известной колонне, будет происходить захват воздуха, присутствие которого та.кже нарушает режим работы колонны. С целью интенсификации процесса за счет устранения поведения сорбента в пульсационную камеру, колонна снабжена закрепленной по оси корпуса на нижнем разделителе дополнительной емкостью с коническим днищем, соединенной с трубопроводами ввода и вывода отработанной пульпы, а лульсационная камера соединена с дополнительной емкостью, причем штуцер ввода промывного раствора расположен под штуцером ввода исходной пульпы. Дополнительно загрузочное устройство выполнено в виде цилиндрической емкости с отношением высоты к диаметру равным 8-11, штуцер ввода сорбента расположен над нижней контактной тарелкой, верхний разделитель снабжен дисковым распределителем. На чертеже изображена колонна, продольный разрез. Сорбционная пульсационная противоточная колонна содержит вертикальный корпус 1, соединенные с торцами корпуса верхний и нижний разделители 2 и 3, расположенные в корпусе контактные тарелки 4 и загрузочное устройство 5, соединенное с нижней частью корпуса, пульсационную камеру 6 трубопроводы 7 и 8 ввода и вывода отработанной пульпы, штуцеры 9, 10 и 11 ввода промывного раствора, исходной пульпы и сорбента, закрепленную по оси корпуса на нижнем раздели теле 3 дополнительную емкость 12 с коническим днищем 13, соединенной с трубопроводами 7 и 8 ввода и вывода отработанной пульпы. Пульсационная камера б соединена с дополнительной емкостью 12, причем штуцер 9 ввода промывного раствора расположен над штуцером 10 ввода ис ходной пульпы. Загрузочное устройство 5 выполне но в виде цилиндрической емкости с отношением высоты к диаметру, равным 8-11. Штуцер 11 ввода сорбента расположен над нижней контактной тарел кой. Верхний разделитель 2 снабжен дисковым распределителем 14. Сорбционная колонна работает слв дующим образом. Исходная пульпа поступает в колон ну через штуцер 10. Навстречу проти вотоком через штуцер 11 на нижнюю тарелку 4 подают сорбент. Одновременно в корпус через штуцер 9 подают промывной раствор с плотностью, превышаницей плотность насыщенного сорбента. Отработанную пульпу выводят из емкости 12 через трубопровод 8. Для предотвращения забивки емкости 12 и нижнего разделителя 3 оседающей песковой фракцией предусмотрен ввод через трубопровод отработанной пульпы для поддержаниясистемы во взвешенном состоянии. Насыщенный сорбент поднимается в верхнюю часть корпуса, отмывается от пульпы промывной жидкостью, которая подается через штуцер 9, а зат.ем выгружается с помощью пульсации и тран спортирующей жидкости, поступающей на дисковый распределитель 14 в верхний разделитель 2, откуда самотеком через штуцер 15 выводится из колонны. Работа колонны проверялась на рудной пульпе с плотностью 1,65 г/см и сорбента с плотностью 1,1-1,3 г/смг Использование предложенной колонны позволяет повысить производительность аппарата, уменьшить износ сорбента на 15-20%, уменьшить энергозатраты и расход воздуха на 10%, сократить трудозатраты вследствие исключения операции разделения сорбента от исходной пульпы, улучшить качество конечного продукта. Ожидаемый годовой- зкономический эффект от внедрения колонны составит 200 тыс.руб. Формула изобретения 1.Сорбционная пульсационная противоточная колонна, содержащая вертикальный корпус, соединенные с торцами корпуса верхний и нижний разделители, расположенные в корпусе контактные тарелки, загрузочное устройство, соединенное с нижней частью корпуса, пульсационную камеру, трубопроводы ввода и вывода отработгшной пульпы и штуцеры ввода промывного раствора, исходной пульпы и сорбента, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса, она снабжена закреплённой по оси корпуса на нижнем разделителе дополнительной емкостью с коническим днищем, соединенной с /трубопроводами ввода и вывода отработанной пульпы, а пульсационная камера соединена с дополнительной емкостью, причем штуцер ввода промывного раствора расположен над штуцером ввода исходной пульпы. 2,Сорбционная пульсационная противоточная колонна по п.1., отличающаяся тем, что загрузочное

устройство выполнено в внде цилиндрической емкости с отношением высоты к диаметру равным 8-11.

3. Сорбционная пульсационная колонна поп,1, отличающаяс я тем, что штуцер ввода сорбента расположен над нижней контактной тарелкой ..

4. Сорбционная пульсационная противоточная колонна по п.1, о т личающаяся тем, что верхний разделитель снабжен дисковым распределителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 285898, кл. В 01 J 1/06, от 1967.

2,Авторское свидетельство СССР 339297, кл. В 01 D 15/04, от 1970 (прототип).