Ионообменная колонна с пневматическим перемещиванием

Ионообменная колонна с пневматическим перемещиванием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

О П И С А Н И Е < >889091

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву(22)Заявлено 14.03.80 (21) 2894686/23-26 (51)NL. Кл. с присоелннеинем заявки М

J 47/10

3Ьвударетвенный камнтет

СССР (23 ) П рноритет

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень J% 46 (53) УДК 66,071.

° 7(088.8) но делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания15.12.81 (72) Автор изобретения

В. И. Полтавцев

1 т

t (71) Заявитель (54) ИОНООБМЕННАЯ КОЛОННА С ПНЕВМАТИЧЕСКИМ

ПЕРЕМЕШИВАНИЕМ

Изобретение относится к ионообменной технологии и может быть использовано в тех отраслях промышленности, где применяют ионообменные процессы, либо получают гранулированные ионообменные материалы, а именно в гидроS металлургии, химии, пищевой и др. отраслях промышленности.

Известна ионообменная колонна, содержащая корпус, центральную эрлифт10 ную трубу для перемешивания, эрлифт для транспортирования ионита, сетку, трубы для подачи и отвода исходной пульпы, подачи и отвода ионита и подачи сжатого воздуха. При работе

1.э колонны подаваемые ионит и пульпа перемешиваются с помощью центральной эрлифтной трубы. и выводятся из колонны-ионит с помощью эрлифта, а пульпа через сетку и штуцер (1) .

В колонну можно подать любое соотношение ионита и пульпы, однако при выводе ионита из колонны происходит потеря раствора, так как эрлифт способен перекачивать лишь жидкие суспензии, что нарушает первоначальное соотношение ионита и пульпы.

Известна ионообменная колонна с пневматическим перемешиванием, содержащая корпус с патрубками для подачи и отвода пульпы, патрубки для подачи сжатого воздуха, центральный эрлифт, эрлифты для транспортировки ионита, снабженные карманами в верхней и нижней части,первый из которых выполнен с перфорированным дном и коническим верхом. Ионит, подаваемый в колонну, перемешивается центральным эрлифтом и во время движения взаимодействует с раствором. Часть ионита оседает в нижнем кармане, за счет пульсации газа транспортирует= ся в верхний карман, где от ионита отделяется раствор, а он сам выгружается из аппарата(2) .

Недостатком этой колонны является низкая производительность эрлифта для транспортировки ионита, кото88909!

40 рая обусловлена малой амплитудой

/ газового импульса, Однако увеличение амплитуды в известной колонне приводит к увеличению проскока газа через верхний карман, следствием 5 чего является нарушение структуры суспензии в кармане. Кроме того, при остановках в работе ионообменной колонны в штуцерах для подачи сжатого газа образуются пробки. 1О

При этом, если в одном эрлифте образовалась пробка, то остальные начинают пропускать газ чуть бытрее, и засоренный эрлифт уже не может включиться в работу, требуется его прочистка.

Цель изобретения — повышение надежности работы эрлифтов.

Поставленная цель достигается тем, что ионообменная колонна с пневматическим перемешиванием, содержащая корпус с патрубками для подачи и отвода пульпы, патрубки для подачи сжатого газа, центральный эрлифт, эрлифт для транспортировки ионита с 25 карманом в верхней части что последний эрлифт снабжен неподвижной спиралью и выполнен в виде U --образной трубы с подающей и подъемной ветвями, при этом спираль установлена в подающей ветви.

Целесообразно шаг спирали выполнять уменьшающимся в направлении сверху вниз; сечение подъемной ветви эрлифта выполнять меньшим, 35 чем сечение подающей ветви.

На фиг. 1 представлена ионообменная колонна, продольный разрез; на . фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Ионообменная колонна с пневматическим перемешиванием состоит из цилиндро-конического корпуса 1 с соосно расположенной центральной циркуляционной трубой 2, выполненного на корпусе штуцера 3 для вывода раст45 вора с сеткой 4, штуцера 5 .для подачи ионита, козырька О, который способствует выводу из колонны ионита, лотка 7, кармана 8, сетки 9, отделяющей ионит от суспензии, подъемной ветви 10 U --образного транспортного50 эрлифта и штуцера 11 для подачи раствора, и штуцера 12 для газа.

Транспортный эрлифт содержит карниз 13, расположенный на цилиндре кармана 8, буферную зону 14 ионита, подающую ветвь 15 с неподвижной спиралью 16 в ней. На ветви 15 выполнен козырек 17, а центральный

1 4 стержень 18 спирали, через который пропущен газоввод 19 эрлифта. Поскольку колонна .работает в режиме смещения, карман 8 следует располагать диаметрально противоположно вводу ионита.

Колонна работает следующим образом.

При подаче ионита через штуцер 5 и раствора через штуцер 11 образуется суспензия (ионит-раствор).

Перемешивание суспензии проводят газом из штуцера 12 с помощью центральной циркуляционной трубы 2.

После взаимодействия раствор выводят через штуцер 3, а ионит попадает через козырек 17 в неподвижную спираль 16, где гранулы ионита, оседая, образуют плотный слой, движущийся вниз. Подающая ветвь 15 имеет большее сечение, чем подъемная 10, так как скорость оседания гранул ограничена.

По центральному стержню 18 спирали 16 с помощью газоввода 19 в колено эрлифта подают импульсы газа, которые захватывают ионит и раствор и выплескивают их в карман 8, 8 отличие от прототипа ветвь 10 эрлифта опущена ниже кромки кармана 8, что позволяет создать буферную зону 14, ограниченную карнизом 13 и сеткой 9, которая имеет увеличенную площадь контакта с движущимся столбом ионита в виде конуса в кармане 8. Раствор фильтруется через буферную зону t4, ограниченную сеткой 9, которая, в свою очередь, имеет тоже увеличенную площадь фильтрации. Столб.ионита с помощью козырька 6 отражается на лоток 7 и выводится .из колонны. Столб ионита в кармане 8 создает повышенное гидравлическое сопротивление при пульсациях газа. Поэтому для увеличения гидравлического сопротивления подающей ветви в ней устанавливается неподвижная спираль 16, которая тормозя ионит препятствует проскоку газа. Надежность устранения проскока газа повышается также тем, что шаг спирали выполнен уменьшающимся по ее длине сверху вниз.

С целью уменьшения забивания ионитом газоввода 19 для подачи газовых импульсов при остановках колонны, его нижний конец 20 расположен в колене эрлифта практически горизонтально, что позволяет достичь надежности групповой работы при параллельном размещении в колонне нескольких эрлифтов.

Формула изобретения

1. Ионообменная колонна с пневматическим перемешиванием, содержащая корпус с патрубками для подачи и отвода пульпы, патрубки для подачи сжатого газа, центральный эрлифт и эрлифт для транспортировки ионита с карманом в верхней части, о т л ич аю щ а я с R тем, что, с целью повышения надежности работы эрлифтов, эрлифт для транспортировки ионита снабжен неподвижной спиралью и выполнен в виде U - образной трубы с

889091 4 подающей и подъемной ветвями, при этом спираль установлена в подающей ветви.

2. Колонна по и. 1, о т л и ч ау ю щ а я с я тем. что шаг спирали выполнен уменьшающимся в направлении вверху вниз.

3. Колонна по и. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что сечение подьie емной ветви эрлифта выполнено меньшим, чем сечение подающей ветви.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Касаткин А. Г..Основные процессу сы и аппараты химической технологии;

М., "Химия", 1971, с. 614.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 11 2674402/23- 26, кл. В О1 J 47/10, 19.10.78.

889091

f9

17

f5

Ь1.2

Составитель С. Красносельская

Редактор Н. Горват Техред Э.Вереш Корректор М. немчик

Заказ 10812/14 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4