Пульсационный аппарат для массообменных процессов Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к гидрометаллургии и может быть использовано для проведения массообменных химико-технологических процессов в системах жидкость-твердое-газ для сорбции металлов из пульп и растворов, аэрации и др., в частности для выщелачивания золотосодержащих пульп Известен пульсационный аппарат для массообменных процессов в системе жидкость-твердое-газ, включающий корпус с днищем и распределительными тарелками в реакционной зоне, воздухораспределитель под тарелками, эрлифт и генератор пневматических импульсов tl3. Однако большие габариты аппаратов и наличие у них наружной пульсационной камеры, расположенной, сбоку вниз приводят к заиливанию нижней части аппарата и части распределительных тарелок с противоположной стороны от места присоединения пульскамеры за счет неравнсмлерности распределения импульса пульсации э массе пуль пы. Для устранения заиливания в ниж ней части аппарата необходимо обесп чение более высокой интенсивности пулБсации, чем требуемая в реакционной зоне по условиям процесса. Ув ичение интенсивности пульсации с елью устранения заиливания приводит к непроизводительным затратам энергии и ускорению износа отдельных узлов аппарата. Цель изобретения - повышение эффективности и экономичности процесса. Поставленная цель достигается тем, что пульсационный аппарат для масоообменных процессов в системе жидкость-твердое-газ, включакнций корпус d днищем и распределительными тарелками в реакционной зоне, воздухораспределитель под тарелками, эрлифт и генератор пневматических импульсов, снабжен установленными друг над другом в нижней части корпуса двумя открытыми снизу камерами, нижняя из ко торых соединена с генератором пневматических импульсов, а верхняя снабжена патрубком, соединяющим ее нижнюю часть с реакционной эоиой, и трубопроводом, соединяющим её с эрлифтом, при этом каме1йл соединены посредством соосно установленной им трубы, нижний конец которой снабжен раструбом с соплами. Патрубок верхней камеры установ-. лен с возможностью вертикального перемещения.

Целесообразно, чтобы сопла раструба были расположены в нижней части нижней камеры.

На чертеже изображен аппарат, общий вид.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, распределительные тарелки 2 в реакционной зоне 3 и воздухораспределитель 4 под ними. В нижней части аппарата размещены друг над другом камеры 5 и 6. Камера б соединена с генератором 7 пневматических импульсов и соосной трубой 8 - с камерой 5. Нижний конец соосной трубы 8 имеет раструб 9 с соплами 10 в его верхней части. При этом сопла расположены внутри камеры б, в ее нижней части. Камера 5 имеет патрубок 11 с фиксатором 12, позволяющим изменять положение нижнего конца патрубка 11 в камере 5, и канал 14, содиняющий верхнюю часть камеры с эрлифтом 14.

Аппарат работает следующим образом.

Сверху в реакционную зону 3 подается перерабатываемая пульпа, а выводится из нижней части аппарата эрлифтом 14. Генератор 7 пневматических импульсов с заданной частотой подает дозированные объё1У1Ы воздха в камеру бив каждом такте запняет ее. При этом пульпа вытесняется из камеры через ее основание и сопла 10 раструба 9. В результате уровень налива в колонне повышается Когда уровень пульпы в камере б достигает сопел 10, воздух начинает поступать по соосной трубе 8 в камеру 5, образуя в ней воздушную подушку с основанием у нижнего обреза патрубка 11.,Избыток воздуха из камеры 5 по патрубку 11 поступает под воздухораспределитель 4 и далее в реакционную зону 3, а также по каналу 13 может направляться в эрлифт 14. Во время такта работы генератора, когда подача воздуха в камеру б прекращается, давление в камере понижается, и она начинает заполняться пульпой, которая прикрывает, отверстия сопел. Уровень налива в колонне понижается.

Масса пульпы в аппарате с воздушной подушкой представляет собой колебательную систему с собственно частотой, находящейся в звуковом диапазоне.

Для работы аппарата в.режиме, близком к резонансному при заданно частоте генератора импульсов, собственную частоту колебаний системы в аппарате приводят к частоте генератора за счет подключения воздушной подушки, объем которой изменяется в зависимости от плотности пульпы и подсчитан известными способами. Требуемый объем воздушной подушки в аппарате обеспечивают, закрепляя патрубок 11 в камере 5 с помощью фиксатора 12.

В результате использования аппарата снижается расход воздуха на создание колебаний пульпы за счет работы аппарата в режиме, близком к резонансному, и за счет того, что сжатый воздух, подаваемый в генератор импульсов для сообщения колебаний жидкости в аппарате, далее используется для окисления реагентов в реакционной зоне; для создания рециркуляции реагентов в нижней части аппарата, а также для транспортировки твердой и жидкой фаз из нижней части аппарата. При осуществлении процесса в предлагаемом аппарате расход воздуха уменьшается на 20%. При этом получены более высокие технологические показатели.

Формула изобретения

1.Пульсационный аппарат для массообменных процессов в системе жидкость-твердое, газ, включакндий корпус с днищем и распределительными тарелками в реакционной зоне, воздухораспределитель под тарелками, эрлифт и ренератор пневматических импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и .экономичности процесса, он снабжен установленными друг над другом в нижней части корпуса двумя открытыми снизу камерами, нижняя из которых соединена с генератором пневматических импульсов, а верхняя снабжена патрубком, соединяющим ее нижнюю часть с реакционной ,и трубопроводом, соединяющим ее с эрлифтом, при этом камеры соединены посредством соосно установленной им трубы, нижний конец которой снабжен раструбом с соплами.

2.Аппарат поп.1, отличающийся тем, что патрубок верхней камеры установлен с возможностью вертикального перемещения.

3.Аппарат поп.1, отличающийся тем, что сопла раструба расположены в нижней части нижней камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 685304, кл. В 01 D 11/02, 1979 (прототип) .