Противоточный сорбционный аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01J47/04 

(5t) ПРОТИВОТОЧНЫЙ СОРБЦИОННЫЙ АППАРАТ

1

Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов между раствором и зернистым сорбентом и может быть использовано в производстве различных химических веществ или для их улавливания из промышленных стоков.

Известен противоточный сорбционный аппарат с зигзагообразно расположенными по высоте наклонными беспровальными решетками, снабжен-, ными перетоками, в которых раствор движется через решетки и сорбент снизу вверх, а сорбент за счет гравитационных сил перемещается по решеткам и перетокам сверху, вниз .

Недостаток этого аппарата заключается в его низкой производительности.

Известен также противоточный сорбционный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены зигзагообразно расположенные по высоте наклонные беспровальные решеТ-.

ки с размещенными над ними вертикальными перегородками, перетоки, разгрузочное и загрузочное устройства 2.

Недостатком этого аппарата является его низкая производительность, так как скорость фильтрации раствора через сорбент в нем должны быть меньше скорости псевдоожижения, находящейся в пределах 1-5 м/ч.

Цель изобретения - увеличение производительности аппарата за счет повышения скорости фильтрации.

Поставленная цель достигается том, что противоточный сорбционный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены зигзагообразно располо хенные по высоте наклонные беспровальные решетки с размещенными над ними вертикальными перегородками, перетоки, загрузочное и разгрузочное устройства, он снабжен расположенными под беспровальны ми решетками перегородками, раздеч лякнцими пространство между соседними решетками на подрешетную и над решетную полости, при этом подрешетная полость нижележащей беспровальной решетки снабжена трудопроводом, соединяющим ее с надрешетной полостью вышележащей беспроваль ной решетки. На чертеже изображен противоточный сорбционный аппарат, продольнСйй разрез. Противоточный сорбционный аппара состоит из вертикального корпуса 1, внутри которого по высоте зигзагообразно расположены наклонные беспровальные решетки 2 и перетоки 3 для перемещения сорбента с решетки на решетку. Уклон решеток для беспрепятствен ного скольжения сорбента выбирается несколько больше угла естественного откоса сорбента в растворе. Для поддержания постоянства толщины сло сорбента на решетках над ними на вы соте , равной толщине слэя, установлены вертикальные перегородки 4, препятствующие свободному течению сорбента. Под решетками расположены перегородки 5, делящие пространство между соседними решетками на две полости: подрешетную 6 и надщешетную 7, при этом подрешетная полость каждой решетки трубопроводом 8 соединена с надрешетной полостью выше расположенной решетки.. В нижнюю надрешетную полость подведен патрубок с краном 9 из верхней подрешет ной полости выведен патрубок с краном 10. На уровне нижней решетки колонна снабжена разгрузочной трубой 11. Вверху колонны со сторЬны верхней части решетки расположено загрузочное устройство 12 в виде фильтра. Это устройство имеет дренаж 13, пат рубок 14 для подсоединения разгрузочной трубы от аппарата предшествующей стадии сорбционной обработки, патрубок с краном 15 для подачи в загрузочное устройство в случае необходимости воды для предваритель ной отмывки сорбента, патрубок с краном 16, расположенный ниже дренажа и предназначенный для отвода из загрузочного устройства поступаю щего вместе с сорбентом раствора и воды,и патрубок с краном 17,со,единяющий загрузочное устройство с ко4лонной и предназначенный для пропуска сорбента из загрузочного устройства в колонну. Предлагаемый сорбционный аппарат является аппратом полунепрерывного действия, в котором рабочие циклы сорбции чередуются с циклами по транспорту сорбента. . Аппарат работает следующим образом. При рабочем цикле краны 9 и 10 открыты, а краны 15-17 закрыты, и раствор через патрубок с краном 9 подается в нижнюю надрешетную noлость 7, фильтруется через сорбент сверху вниз в нижнюю подрешетную полость 6 и по трубопроводу 8 поступает в надрешетную полость выше расположенной, решетки, последовалгльно проходя все слои сорбентана решетках. Очищенный раствор через патрубок с краном 10 выводится из верхней подрешетной полости аппарата. Для предотвращения обратного двиния сорбента под действием более высокого давления раствора на ниже расположенных решетках перетоки 3 могут выполняться конусообразными, что создает сопротивление обратному перемещению сорбента, или снабжаться обратными клапанами. Цикл транспорта сорбента осуществляется в три операции. В первой операции краны 10, 15 и 17 закрыты, а краны 9 и 16 открыты, так что давлением раствора, поступающего в колонну, сорбент с нижней решетки частично выдавливается в загрузочное устройство последующего по технологической цепочке сорбционного аппарата, а из предыдущего по технологической цепочке аппарата сорбент подается в загрузочное устройство 12 настоящего аппарата. При этом, в связи с постоянством давления по всей высоте аппарата при закрытом кране 10, сорбент беспрепятственно перетекает по решеткам, так что уровень сорбента на нижней решетке восстанавливается, а на верхней решетке понижается. Поступающий с сорбентом раствор выводится из загрузочного устройства через дренаж 13 и патрубок с краном 16. Во второй операции краны 9, Ю и 17 закрыты, а краны 15 и 16 открыты и через сорбент пропускается зода для предварительной отмывки. Эта операция может не проводиться, когда возможна подача в колонну нео.тмытого сорбента.

В третьей операции краны 9, Ю, 15 и 16 закрыты, а открыт только кран 17| через который сорбент из загрузочного устройства перетекает в колонну, чем восстанавливается высота слоя сорбента на верхней ререшке. Аппарат подготовлен к повторению рабочего цикла.

Таким образом, обеспечивается противоточное движение сорбента и раствора, при этом, по мере продвижения вниз, сорбент насыщается, а раствор по мере продвижения вверх очищается.

Движение раствора через сорбент в направлении дренажа (беспровальной решетки; позволяет во много раз увеличить скорость фильтрации раст вора через сорбент сверх скорости псевдоожижения и работать в режиме сорбционных фильтров, скорость фильтрации в которых достигает до 150 м/ч против 1-5 м/ч в аппара- тах непрерывного действия с выходящим потоком раствора и гравитационным движением сорбента.

Экономический эффект от использвания предлагаемого аппарата-соста вит 99, тыс. руб.

Формула изобретения

Противоточный сорбционный аппарат, включающий корпус, внутри которого установлены зигзагообразно расположенные по высоте наклонные беспровальные решетки с размещенными над ними вертикальными перегородками, перетоки, загрузочное и разгрузочное устройства, отличающ и и с я тем, .что, -с целью увеличения производительности аппарата за счет повышения скорости фильтрации , аппарат снабжен расположенными

под беспровальными решетками перегородками, разделяющими пространство между соседними решетками на подрешетную и надрешетную полости, при этом подрешетная полость нижележащей беспровальной решетки снабжена трубопроводом, соединяющим ее с надрешетной полостью вышележащей беспровальной решетки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

(В 01 J 1/22) , 26.11.78.

W 17

Ю

/5

и