Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз

Аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, верхний кольцевой переливной порог с патрубком отвода раствора , патрубки для подачи раствора и цилиндрическую обечайку, установленную коаксиально корпусу,, отлича1 V 1,1 SHbJjfeiTt its; J,j ющийся тем, что, с целью повышения эффективности ионного обмена за счет ликвидации застойных зон и обеспечения отделения образовавшихся в процессе ионного обмена осадков от ионита, он снабжен цилиндрическим отделителем осадков, выполненным с перфорацией в месте соединения с конической частью корпуса, дополнительной обечайкой, размещенной коаксиально отделителю, усеченным конусом, установленньм над дополнительной обечайкой с возможностью вертикального перемещения, при этом цилиндрическая обечайка выполнена с перфорацией и снабжена размещенным ниже перфорации S расширителем, выполненным в виде соединенных большими основаниями усеченных конусов. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен отбойником , образующим с верхней частью расширителя кольцевой зазор отвода промывного раствора. СО ел со 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЛФй

РЕСПУБЛИК

g g В 01 Ю 47/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автв снамом сиищательств (21) 3574939/23-26 (22) 08.04.83 (46) 07.06.84. Бюл. ¹ 21 (72) В.И. Кузнецов, А.К, Нугербеков и Г.Ф.. Железчиков .(7i) Специальное конструкторско-технологическое бюро по конструированию оборудования и приборов по очистке промышленных сточных вод "Казмеханобр" (53) 66.071.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 565705, кл. В 01 J 47/00, 1977;

2. Авторское свидетельство СССР № 701657, кл. В 01 D 15/00, .1976. (54)(») 1. АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, верхний кольцевой переливной порог с патрубком отвода раствора, патрубки для подачи раствора и цилиндрическую обечайку, установленную коаксиально корпусу,, о т л и ч а..SU.„1095989 А ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности ионного обмена за счет ликвидации застойных эон и обеспечения отделения образовавшихся в процессе ионного обмена осадков от ионита, он снабжен цилиндрическим отделителем осадков, выполненным с перфорацией в месте соединения с конической частью корпуса, дополнительной обечайкой, размещенной коаксиально отделителю, усеченным конусом, установленным над дополнительной обечайкой с возможностью вертикального перемещения, при этом цилиндрическая обечайка выполнена с перфорацией и

С3 снабжена размещенным ниже перфорации расширителем, выполненным в виде соединенных большими основаниями усеченных конусов ° «(:

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен от- Я бойником, образующим с верхней частью расширителя кольцевой зазор отвода промывного раствора.

1095989

Известен аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, включающий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, верхний кольцевой переливной .порог с патрубком отвода раствора, патрубки для подачи раствора и цилиндрическую обечайку, установленную коаксиально корпусу Е 23.

Однако нижняя дренажная система не позволяет равномерно распределить жидкую фазу по всему сечению колонны, тем самым снижается эффективность

Изобретение относится к противоточным колонным аппаратам непрерывного действия, в частности для противоточного контактирования жидкой фазы с твердой зернистой- фазой (например адсорбции — десорбции) с од новременным выделением и отделением третьей фазы в виде нерастворимого осадка.

Известен аппарат для непрерывного l0 противоточного контактирования твердой зернистой фазы с жидкостью, включающий конусообразную загрузочную трубу со сбросным клапаном в верхней части, отбойник, выполненный в виде двух соединенных основаниями конусов, и каскад горизонтальных колец распределения, закрепленных по образующей верхнего конуса отбойника. Крышка аппарата снабжена наклонно 20 расположенным приемником, соединенным с верхней частью корпуса и снабженным патрубком для вывода ионита.

Нижняя часть цилиндрического корпуса соединена с коническим отстойником, который заканчивается патрубком. В конусообразную загрузочную трубу встроен аэрлифт Г13.

Однако при образовании мелкодисперсного осадка с небольшим удельным весом возможно снижение эффективности отделения последнего от ионита. Многие типы ионообменных смол в результате сорбции-десорбции меняют свой удельный вес, непостоянен их гранулометри-. 35 ческий состав, поэтому в процессе работы не исключено попадание ионита в нижнюю отстойную зону и выгрузка

его вместе с образовавшимся осадком.

Кроме того, в данной конструкции не- 40 обходимо тщательное соблюдение гидродинамического режима. Небольшое откло- . нение от заданного режима немедленно . приведет к снижению технологических показателей. 45 массообмена. Б случае образования в результате технологического процесса третьей фазы в виде осадков, последние будут забивать дренажные системы на входе и выходе из аппарата, что не позволяет эффективно отделять образовавшиеся осадки от ионита.

Целью изобретения является повышение эффективности ионного обмена за счет ликвидации застойных зон и обеспечения отделения образовавшихся в процессе ионного обмена осадков .. от ионита.

Цель достигается тем, что аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, верхний кольцевой переливной порог с патрубком отвода раствора, патрубки для подачи раствора и цилиндрическую обечайку, установленную коаксиально корпусу, снабжен цилиндрическим отделителем осадков, выполненным с перфорацией в месте соединения с конической частью корпуса, дополнительной обечайкой, размещенной коаксиально отделителю, усеченным конусом, установленным над дополнительной ячейкой с возможностью вертикального перемещения, при этом цилиндрическая обечайка выполнена с перфорацией и снабжена размещенным ниже перфорации расширителем, выполненным в виде соединенных большими основаниями усеченных конусов.

Целесообразно, чтобы аппарат был снабжен отбойником, образующим с верхней частью расширителя кольцевой зазор отвода промывного раствора.

На чертеже представлен аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, разрез.

Аппарат состоит.из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2.

В верхней части корпуса установлен переливкой порог 3 со сливным патрубком и загрузочная труба 4 с коническим расширением. В центральной части корпуса расположена аэрлифтная труба 5.

В коническое днище встроен цилиндрический отделитель 6 образовавшихся осадков от сорбента, имеющий перфорацию 7 и тангенциальный патрубок 8 ввода промывного. раствора. В центре корпуса установлена цилиндрическая обечайка 9 с усеченным конусом 10 в

3 109 нижней части, который большим основанием упирается на кольцевой конический бортик 11. Внутри конуса 10 крепится дополнительная обечайка 12 концентрично цилиндрическому отделителю 6. Ниже нижней кромки загрузочной трубы

4 цилиндрическая обечайка 9 снабжена расширителем 13, выполненным в виде усеченных конусов, состыкованных большими основаниями. 10

Выше расширителя цилиндрическая обечайка выполнена с перфорацией 14 для отвода промывного раствора, выше которой установлен отбойник 15 в виде обратного усеченного конуса. Тангенциальный ввод 16 основного раствора расположен в нижней части цилиндрического корпуса.

Конструкция аппарата образует три технологические зоны: зона 17 — отмывка ионита от образовавшихся осад-. ков; зона 18 — основной контакт жидкой и твердой фазы; зона 19 — вынос образовавшегося осадка.

Аппарат работает следующим образом.

Ионит подается в аппарат через загрузочную трубу 4, вступает в контакт с жидкой фазой и перемещается в нижнюю часть цилиндрического корпуса 1 в зоне, образованной внутренней стенкой корпуса 1 и цилиндри

<ческой обечайкой 9. Через разгрузочную щель, образующуюся между конусом

10 и кольцевым коническим бортиком

11, ионит поступает в цилиндрический отделитель 6 и подвергается отмывке от образовавшегося осадка. Ионит поступает до тех пор, пока не наполнится цилиндрический отделитель 6, в

40 случае заполнения цилиндрической вставки ионит перегружается в зону, образованную обечайкой 12 и отделителем 6 и циркулирует через перфорацию 7, тем самым создается подпор и прекращается перегрузка ионита из эоны основного контакта 18 в зону ! отмывки 17. Ионит периодическим аэрйифтом 5 выгружается иэ зоны отмывки, I уровень иониэата в отделителе 6 па50 дает, открывается разгрузочная щель

5989

4 и повторяется перегрузка ионита в зону отмывки.

Основной раствор поступает в нижнюю часть цилиндрического корпуса

1 через тангенциальный ввод 16, проходит через зону основного контакта, в которой образуется третья фаза в виде дисперсных осадков. Скорость потока увеличивается в зоне расширителя 13, где происходит интенсивное перемешивание и вынос образовавшихся осадков. Промывной раствор поступает через тангенциальный патрубок 8 в зону отмывки 17, отделяет ионит от попавших в зону отмывки осадков и выносит осадки в верхнюю часть цилиндрической обечайки 9 и через перфорацию 14 и щель, образованную отбойником 15 и расширителем 13, поступает в зону выноса осадков, где перемешивается с основным раствором, и тем самым увеличивается скорость выходящего потока в зоне выноса. Жидкая фаза с образовавшимися осадками выводится иэ аппарата через переливкой порог 3 и сливной патрубок.

Модель аппарата испытана в полупромьппленных условиях в процессе регенерации ферромагнитного ионита

Ку-2ф, насыщенного ионами кальция и магния, в качестве жидкой фазы неоднократно использовался S -ный раствор сульфата натрия, очищаемого от образовавшихся осадков.

Конструкция колонны позволяет проводить процесс без загипсования в зоне промывки при скорости восходящего потока не менее 25 м/ч, в основной зоне регенерации не менее 11 м/ч, на выходе иэ колонны 26 м/ч.

Основная масса (70-SOX) образовавшегося осадка выносится из колонны

Iсо сливом при удельной нагрузке по регенерационному раствору 36 м /м ч ,ионита.

Саморегулирующийся затвор в режиме работы колонны без загипсования обеспечивает перегрузку ионита из основной зоны регенерации в зону отмыв,ки от осадка и разделение этих эон.

1095989

Заказ 3676/4

Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4!5

Филиал П1111 "Патент", r. Ужгород, ул. Проектна», Составитель Л. Эпштейн

Редактор N. Бандура Техред Ж.Кастелевич Корректор Ференц