Колонный противоточный адсорбер Советский патент 1982 года по МПК B01J47/10 B01D15/04 

Изобретение относится к химической промьшшенности, а именно к адсорбционной и ионообменной технологии, более конкретно к устройству аппаратов для доочистки производственных сточных вод и растворов.

Известен колонный противоточный адсорбер для очистки парогазовых смесей -с провальными тарелками регулируемого свободного сечения. Аппарат содержит колонну, разделенную на секции секторными тарелками, загрузочный бункер, дозатор материала. Каждая секция снабжена исполнительным механизмом, управляющим работой секторной провальной тарелки переменного сечения.

Дозатор материала и исполнительные механизмы тарелок управляются программным регулятором. Для перевода адсорбента из одной секции в другую навстречу потоку сплошной фазы производится -смещение секторных вырезов на подвижном и йеподвижном дисках тарелки 1.

Однако при совмещении секторньих вырезов на подвижном и неподвижном дисках тарелки наблюдается значитель ное истирание твердого зернистого материала, неполное опорожнение тарелок в период транспорта твердой фазы вследствие залегания твердой фазы на беспровальной части верхнего. диска тарелки. Это приводит к межсекционному перемешиванию зернистого материала и, как следствие, к ухудшению разделительной способности аппарата.

Известен колонный противоточный

10 адсорбер, включающий корпус, тарелки с отверстиями, механизм поворота тарелок, снабженный соединенными противовесами рычагами, закрепленными на горизонтальных дсях вращения

15 тарелок. поочередный поворот тарелок вокруг горизонтальных осей,проходящих через ось симметрии тарелок, происходит за счет смещения по окружности кулачков на.дисках за один

20 оборот вертикального вала, вращательное движение вертикального вала преобразуется во вращательное движение тарелок (их опрокидывание) благодаря прохождению ролика на рычаге тарел25ки по кулачку диска 2.

Однако с переходом на аппараты большой единичной мощности (например адсорбера для доочистки биологически очищенных стоков) у данного

30 адсорбера выявлен узкий диапазон регу лирования времени опрокидывания и таивания тарелки, определяемый.чис лом оборЪтов вертикального ёала и профилем кулачка. Кроме того, из-з особенностей работы кулачкового ме ханизма указанное соотношение времени вообще нельзя получить более 10-15 %. Это не позволяют использо вать в данном аппарате различные сорбенты, значительно отличающиеся по своим физико-химическим свойствам (кажущаяся плотность сорбента, размер частиц, состояние поверхнос йдсорбер имеет большие потери мощн сти на осуществление механической передачи от привода к оси тарелки .(60-70 %) . Целью изобретения является расширение технологических возможност адсорбера путем расширения.диапазо изменения продолжительности периода транспорта сорбента. Эта цель достигается тем, что в колонном противоточном адсорбере, включающем корпус, тарелки с отвер тиями, механизм поворота тарелок, снабженный соединенными с противовесами рычагами, закрепленными на горизонтальных осях вращения тарел механизм поворота каждой тарелки снабжен закрепленными на корпусе у ром и силовым электромагнитом, яко которого соединен рычагом с осью в щения тарелки. На чертеже представлена схема ад сорбера. Аппарат содержит корпус, разделенный на секции 1 перфорированными беспровальными тарелками 2, зафиксированными в горизонтальном положе нии при помощи упоров 3. Узел поворота тарелок 2 содержит рычаг 4 с противовесом 5, жестко закрепленным на горизонтальной оси б тарелки 2, и тягу 7, соединенную с якорем 8 электромагнита 9. Электромагнит 9 жестко закреплен на корпусе секции 1 колонны. Адсорбер работает следующим обра зом. Поворот тарелок 2 вокруг горизонтальных осей 6, проходящих через ось симметрии тарелок 2, на уголоб 90 происходит, после подачи питания на электромагнит 9 за счет пере дачи поступательного движения якоря 8 через тягу 7 рычагу 4, жестко закрепленному на горизонтальной оси б. Возврат рычагов 4 и тарелок 2 в исходное горизонтальное положение осуществляется про-уивовесом 5 после отключения питания электромагнита 9. Работа аппарата складывается из двух периодов: периода стационарног пребывания твердого зернистого мате ала на тарелках в псевдоожиженном состоянии и периода транспорта твердого зернистого материала. В первый период- жидкая фаза непрерывно проходит снизу вверх через ряд последовательно расположенных секций 1, псевдоожижаяслои твердого зернистого материала, нахоДящегося на тарелках 2, и, очищаясь при этом. Через некоторое время,после насыщения сорбента на самой нижней тарелке, который находится в работе самое продолжительное время, переходя с самой верхней тарелки вниз и постепенно насыщаясь все больше и больше, поворотом самой нижней тарелки начинается период транспорта твердого зернистого материала. При этом от программного регулятора подается сигнал на исполнительный механизм (напряжение на обмотку силового электромагнита 9) нижней тарелки 2. Якорь 8 втягивается или вытешкивается (в зависимости от исполнения применяемого электромагнита) и перемещает тягу 7, соединенную с рычагом 4, закрепленным на оси 6 тарелки 2, преобразуя поступательное движение якоря 8 во вращательное движение оси б тарелки 2. Вследствие этого происходит поворот тарелки 2 на угол oi 90°и твердый зернистый материал, находящийся на ней, перетекает в нижнюю коническую часть аппарата, а затем удаляется из него. По истечению определенного промежутка времени, необходимого для удаления твердого зернистого материала с тарелки 2, напряжение снимается с обмотки электромагнита 9 и тарелka 2 возвращается в исходное горизонтальное положение при помощи противовеса 5 на рычаге 4. После опорожнения и возврата в исходное горизонтальное положение нижней тарелки 2 такой же цикл повторяется поочередносо всеми остальными тарелками 2. После oпopoж eния верхней тарелки и возвращения ее в исходное горизонтальное положение на нее из дозатора поступает новая порция твердого зернистого материала. ПредложеннЕлй адсорбер по с эавнению с аппаратами известных конструкций обладает рядом преимуществ и позволяет: расширить технологические возможности адсорбера за счет использования различных марок адсорбентов, отличающихся физико-механическими свойствами, путем расширения диапазона изменения продолжительности периода транспорта сорбента, опредеяемого программой электронного егулятора управления процессом; поысит степень надежности и способость к нормальному функционированию еханизма поворота тарелок путем ислючения длинных вращающихся напор

и сокращения промежуточных звеньев в кинематической схеме пер€:дачи вращения на оси тарелок; сократить энергетические затраты на осуществление процесса поворота тарелок; а также, упростить конструкцию аппарата и снизить его металлоёмкость.

Изготовленный опытный образец аппарата предлагаемой конструкции позволяет расширить диапазон времени выстаивания та релок до 90% от общей продолжительности периодатранспорта сорбента. Кроме того, металлоемкость его оказалась на 30% ниже по сравненикз с аппаратом с механическим приводом тарелок.

Данный аппарат предполагается использовать в установках локальной очистки копролактамсодержащих стоков на предприятиях по производству химических волокон.

Формула изобретения

Колонный противоточный адсорбер, включающий корпус, тарелки с отверстиями, механизм поворота тарелок, снабженный соединенными с противовесами рычагами, закрепленны1«1 на 1;оризонтальных осях вращения тареЛок, отличают и., вся тем,

что, с целью расширения.технологичес ких возможностей адсорбера nyt&a. раоцирения диапазона изменения продолжительности периода транспорта сорESeHTa, механизм поворота каждой тарелки снабжен закрепленными на корпусе упором и силовым электромагнитом, якорь которого соединен рычги ом с осью вращения тарелки.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Протодьяконов И.О. и др. Кояоиный противоточный адсорбер, Прикладная химия , 1972, 5, с. 1146.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2938006,

кл. В 01 J 47/10, 02.06.81.