Колонна для противоточного контактирования жидкости с сорбентом Советский патент 1981 года по МПК B01D15/04 B01J47/02 

(54) КОЛОННА тя ПРОТИВОТОЧНОГО КОНТАКТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ с COf BEHTOM

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к устройствам для противоточного контактирования жидкости с сорбентом. Известно устройство для противоточно го контактирования твердой фазы с жидкостью . состоящее из вертикального корпуса, дренажа, распопоженного в ниисней части, приемника сорбента в виде кольцевого жепоба с наклонным днищем, раопопоженвого в верхней части центрального загрузочного узла, выполненного в виде расширенного книзу конуса с бункером В верхней части корпуйа расположено уст ройство для подачи жидкой фазы. Подача воздуха в пульскамеру для транспортировки сорбента и сброс его осутдествляюрся пневмоклапанами Г ЗНедостатком устройства является не возможность контактирования в нем сор бента с удельным весом меньшим удельгного веса жидкости с жидкостью, так как такой сорбент в загрузочной трубе всплывает и его не удается загрузить в рабочую зону колонны, а следовательно, и осуществить противоточное движение сорбента и жидкости. Работу колонны осложняет также наличие трех пневмокпапаиов. Известна, колонна для противоточного контактирования жидкости с сорбентом, включающая цилиндрический корпус, загрузочную трубу с бункером, установленную Brie колонны и соединенную с ней в нижней части переточной трубой, патрубки ввода исходного и обратного растворов и приемншс сорбента 2. В .этом устройстве выгрузка сорбента производится по трубопроводу с помощью эрлифта. После прекращения подачи возуха часть твердых частиц сорбента остается в трубопроводе и забивает его, что приводит к необходимости частых остановок колонны для прочистки трубопровода. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности процесса путем улучшения условий разгрузки сорбента. Указанная цель достигается тем, что в колонне, включающей корпус, загрузочную трубу с бункером, патрубки ввода исходного и оборотного растворов и приемник сорбента патрубок ввода раствора установлен в слое сорбента коаксиально кортусу, а патрубок ввода оборотного раствора размешен над слоем сорбента. Целесообразно, чтобы патрубок ввода раствора бьи выполнен перфорщювавным и обтянут сеткой, а приемншс выполнен в виде кольцевого желоба с ваКЛОННЬПУ днищем. На чертеже приведена колонна, продольный разрез. Колонна 1 состоит из вертикального корпуса, в нижней части которого уста новлен дренаж 2, а в днище - патрубок 3 вывода раствора. В верхней части колонны закреплен приемник, выполненный в виде кольцевого желоба 4 с явилок ьол днищем, в крышке которого млошчщрован патрубок 5 ввода оборотного раствора и патрубок 6 ввода исходного раствора. Па раллельно колонне расположена эагрузоч ная труба 7, соединенная с колонной 1 в нижней части переточной трубой 8. В eej хней части загрузочная труба имеет за грузочный бункер 9, переливное устройство 1О, окно 11 для подачв , патрубок 12 ввода отработанного раствора. Сорбент из кольцевого желоба выгружается на грохот 13. В линиях подачи оборотного и отработанного раствора уотановлены пневмоклапаны 14 и 15. Колонна работает следующим образам.. Сорбент поступает через окно 11 в загрузочный бункер 9, проходит по загру зочнс трубе 7 через передаточную трубу 8 поднимается по колонне 1 и находится в ней в виде плотного слоя. Выводят сорбент вз кольцевого желоба 4 на грохот ДЯ, Сорбент в загрузочной трубе 7 продвигается сверху вниз с помощью нисхошпиего потока отработанного раствора, который создают путем многократной иир куляшт жидкости в направлении: патру бок 3, патрубок 12, загрузочная труба 7 переточная труба 8, патрубок 3. Пря это сорбент захватывается потоком зкидкости и поступает через переточную трубу 8 в колонну 1. Сорбент в колонне всплывает и образует плотный слой, заполняющий всю рабочую зону колонны. Исходный раствор подают через патру бок в, и то, что перфорированный конец патрубка ввода исходного раствора, обтянутый сеткой, находится ниже верхнего среза колонны дает возможность раствору фильтроваться через слой сорбента, при этом верхние. осущенные слои сорбента не размываются и подача исходного раствора на производительность по сорбенту не влияет. Выгрузку порции сорбента производят путем подачи оборотного раствора иэ-под грохота 13 через патрубок Б при закрытом клапане 14 и открытом клапане 15. Оборотный раствор размывает осущенный слой насыщенного сорбента. Вынос загрузочной трубы за пределы колонны обусловлен тем, что в производственных условиях точное установление ее по центру сопряжено с определенными трудностями. Нечеткая центровка загрузочной трубы обусловливает образование зон с большим или меньшим сопротивлением и, при всплытии сорбента, образование застойных зон. Кроме того, циркуляционный поток жидкости, обла даютоий достаточным напором, нарушает нижние слои cojvбента. Для создания необходимого подпора сорбента и транспортировки сорбента сверху вниз по загрузочной трубе в колонну, высота загрузочной трубы на 2О-40% выше среза колонны. Удовлетворительный подпор жидкости достигается при увеличении трубы на 2О%. Меньшая высота загрузочной тру&л нужного noanqpa не дает, а увеличен 1е загрузочной труды свыше 4О% делает колонну громозокой. Пример. Исследуются гидродинамические условия работы модели аппарата объемом 2300 сял , высота колонны 750 ММ| высота загрузочной трубы с бункером 900 мм (т.е. на 20% выше среза колонны). Плотность сорбента, обработанного содовым растворсм, 1,Р5 г/см.. Плотность раствора 1,13 г/см . Часовые производительности аппарата по сорбенту и по раствору приведены в табл. 1.у П р и м е р 2. Исследованы гидрод памические условия работы модели аппарата объемом 2300 см, высота колонны 750 мм, выссига загрузочнсй трубы с бун кёром 1О50 мм, т.е. на 4О% выше среза койонны. Плотность сорбента, обрабс танного содовым раствором, 1,05 г/см . ГЬютность раствора 1,13 г/см . Часовые производительности по сорбенту и по раствору приведены в табл. 2. П р и м е р 3. Исследованы гидродинамические условия работы модели аппарате объемом 23ОО см , высота колонны 35О мм, высота загрузочной трубы с

бункером 1О5О мм, т.е. на 40% выше .срезе колонны. Плотность сорбента, обработанного содовым раствором, 1,05 г/см. Плотность раствора 1,13 г/см. Часовые производительности по сорбенту и по раствору приведены в табл. №3. Производительность по раствору, мл 1040 950 985 1О50 Производительность по сорбенту, мл185 185 200 21О Провжкодвтельность по раствсфу, мл 996 985 1О25 1О50 Г ;юиаэодительность по сорбенту, мл 36О 43О 43О 40О Производительность по раствору, мл 1985 1898 197О 2О5О Производительность по сорбенту, мл 2150 2224 2242 231О

Ф о рмула изобретения

Из приведенных данных видно, что легкий сорбент может быть использован для работы на предлагаемой колонне. Колонва обеспечивает проведение как быстрых, так и медленных процессов. Время контакта от 1 , до 10 и более часов. Соотношение потоков от 1 до 7.

Таблица 2

-Таблица 3

пусу, а патрубок ввода оборотного раствора размещен :над споем сорбента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

55 1, Авторское свидетельство СССР № 396121, кл. В Ои 1/О6, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР

№ 339297, кя. В 01 D 15/О4. 1970. 97р 1ООО 990 100О 1200 986 21О 210 21О 206 2ОО 210 970 998 100О 985 1ООО 1065 4ОО 4ОО 42О 43О ЗбО 40О 2О7О1998 195О 2О25 2О4О 2О15 2184 225О 2298 224О 2325 2198