Массообменное устройство для обработки твердой фазы

Массообменное устройство для обработки твердой фазы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< л764698

Союз Советских

Социалистических

Ресйубпии (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Эаявлено240778 (21) 2648096/23-26 (51) Щ, Кй.3 с присоединением заявки Йо

В 01 0 11/02

С 11 В 1/10

Государственный комитет

СССР но деяаи изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 3,09.80, Бюллетень 35 (53) УДК 66.061.5 (088.) Дата опубликования описания 230980

В.П.Серебряков, С.М. Карпачева, Л.С. Рагинский, И.С.Кукуреченко, Л.О.Иоффе и Ю.П.Воробьев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МАССООБМЕННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ

ТВЕРДОЙ ФАЭЫ

Изобретение относится к массообменным устройствам, например,для обработки древесной щепы жидкими и газообразными реагентами в процессе варки целлюлозы . устройство может быть использовано в химической, лесохимической, целлюлозно-бумажной, гидрометаллургической, фармацевтической и других отраслях промышленности.

Известны устройства для проведения 10 массообменных процессов с дисперсной твердой фазой (1). Этот тип аппаратов требует больших расходов ожижающего агента, что не всегда отвечает требованиям технологии. Секционирова-15 ние слОя твердых частиц и продвижение их по аппарату затруднено.

Эффективными устройствами для про ведения массообменных процессов являются колонны с перфорированными 20 тарелками.

Ближайшей к изобретению является колонна для ректификации или абсорб ции с тарелками, выполненными в виде непрерывной перфорированной винтовой 25 спирали, идущей с постоянным углом наклона к горизонту,с радиальными перегородками между витками, витки спиральной поверхности могут соединяться друг с другом переливными карманами (2) . 3p

Известный аппарат обеспечивает

Интенсивный массообмен между газом и жидкостью, однако непригоден для непрерывной обработки твердой фазы всЛедствие невозможности транспортировки твердого вещества по аппарату.

Цель изобретения — интенсификаций процесса обработки дисперсной твердой фазы путем создания непрерывно действующего аппарата, обеспечивающего транспортирование твердой фазы при интен-сивном контакте с жидкой и газообразной фазами.

Это достигается тем, что в уст1зойстве, состоящем из .вертикального цилиндрического корпуса с размещенной внутри него неподвижной винтовой или ступенчато-винтовой насадкой и расположенного в нижней части патрубка, соединенного с генератором импульсов,на винтовой насадке выполнены нак- . лонные по отношению к ее поверхности отверстия, экранированные сверху и снизу пластинами,а угол подъема винтовой поверхности — переменный по высоте an" парата от 4 до 30о, при этом часть отверстий снабжена наклонными соплами.

На этой же винтовой насадке сверху расположены ребра высотой 20 — 2па мм.

764698 отверстия могут быть снабжены соплами йостоянного или перемейного сечечия. С целью лучшего перемешивания

:.ëîÿ твердых частиц отдельные отвер:тия снабжены соплайи, выступающими юад поверхностью насадки на 20 -50 мм.

На фиг. 1 показано схематически предлагаемое устройство, вертикальный paspes; на фиг. 2 - варианты винтовой насадки .

Устройство" состойт иэ вертикально- 1О го цилиндрического корпуса 1, имеющего штуцеры 2 для ввода и вывода

rasa и жидкости, снабжено загрузочным 3 и выгрузным 4 устройствами для. твердой фазы и генератором импульсов 5. Внутри корпуса 1 вокруг вер15 тикального цилиндра 6 расположена насадка 7, представляющая собой винтовую спиральную поверхность, угол подъема которой, переменный по высоте, выбирается от 4 до 30 . Этот 20 угол естественного откоса обрабаты ваемой твердой фазы.

Элементы винтовой насадки 7, используемые в предлагаемом устройстве, имеют отверстия, снабженные сверху 25 и снизу пластинами 8, ребра 9 и 10, расположены сверху и снизу насадки.

Ребра могут иметь угол наклона к горизонту от 60 до 90 ° Часть отверстий (см. фиг. 2, в) оборудована соплами 118О выступающими над поверхностью насад ки на 10 .- 100 мм.

Устройство-работает следующим образом.

Твердые, частицы из загрузочного устройства 3 попадают на винтовую поверхность насадки 7. Импульс жидкости или газа от генератора импульсов 5 проходит снизу вверх через отверстия в насадке, поднимает твердые частицы над насадкой, создавая 40 пульсирующий взвешенный слой. Отверстия выполнены так, что легкая фаза, газ или жидкость в момент импульса проходит через них под углом к поверхности насадки (наклонные отвер- 45 стия или каналы, отверстия с наклонными направляющими лопастями по обе стороны от насадки). Поднятая над насадкой частица под действием на-" клонного импульса продвигается в сто" рону его подъема. При конфигурации насадки, показанной на фиг. 2, а, твердые частицы продвигаеются вверх,. при конфигурации насадки, показанной на фиг. 2, б, - вниз. Экранирующие одно или несколько отверстий пластины 8 препятствуют проскоку твердых частиц через отверстия и эабиванию

" отверстий. Твердые частицы продвигаются по нысоте аппарата от загрузочного устройства З.до выгруэочного устройства 4. В процессе обработки свойства твердых частиц и их общее количество изменяется. Для того, чтобы скорость их движения соответствовала требованиям технологии, насадка имеет переменный по высоте аппара та угол подъема (разлйчный в различных зонах или изменяющийся плавно от входа к выходу). Углы подъема могут изменяться в пределах 4 - 30 . Ребра

10, расположенные над поверхностью насадки (см. фиг. 2, а и 2, б), способствуют образованию на насадке слоя твердых частиц. Ребра 9, расположенные снизу насадки, способствуют направлению. импульса в отверстия насадки. Промешивание слоя твердых частиц осуществляется при помощи выступающих над насадкой сопел ll показанных на фиг. 2, н.

Скорость продвижения твердого вещества зависит От конструкции насадки (угол подъема, высота ребер, угол наклона отверстий) и от параметров пуль сации (частота и размах колебаний) °

Достоинством предлагаемого устрой ства является отсутствие движущихся частей и уплотнений валов н зоне реакции.

Предлагаемое устройство обеспечивает высокую, интенсивность проведения процесса. I

Формула изобретения

Иассобменное устройство для обработки твердой фазы, преимущественно древесной щепы, включающее нертикальный цилиндрический корпус с неподвижно расположенной внутри него винтовой насадкой и расположенный в нижней части патрубок, соединенный с генератором импульсов, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью транспортировки твердой фазы и интенсификации процесса, на винтовой насадке выполнены наклонные по отношению к ее поверхности отверстия, экраниронанные сверху и снизу пластинами, а угол подъема винтовой поверхности— переменный по высоте аппарата от 4 до 30, при этом часть отверстий снабжена наклонными соплами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гельперин Н.И. и др..Основы техники псевдоожижения. И., Химия, 1967, с. 445 - 572.

2. Авторское свидетельство СССР

9 85573, кл. В 01 D 3/16, 05 .03.49 (прототип).

764696

Составитель A. Миронов

Редактор о. Стенина Техред М.Рейвес Корректор О. Ковинская

° .- - . ° . — - . ., ювЮ

Заказ 6382/5 Тираж 809. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изббретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раущская, наб., д. 4/5 а ее@

Ю Ю

Филиал ПЮП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4