Колонный противоточный адсорбер

Колонный противоточный адсорбер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.8

Х.

Ф

lÔ

/ -.;„

Е.И.Кодоров, E.Â.Òàðàáóòêèí и Л.И.Гайриков,=:

Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон (72) Авторы изобретения (13) Заявитель (54) КОЛОННЫЙ ПРОТИВОТОЧНЫЙ ФЩСОРБЕР

Изобретение относится к химичес" кой промышленности, а именно к адсорбционной и ионообменной технологии, более конкретно — к устройству аппаратов для очистки слабоконцентрированных сточных вод.

Известен многоступенчатый аппарат для проведения процессов жидкостной сорбции, содержащий колонну, секцио" нированную беспровальными тарелками с переточными трубами, загрузочный бункер и дозатор твердого зернистого материала. Для перевода адсорбента из одной секции в другую навстречу потоку жидкости использована разница в потере напора потока при прохождении через сечение ад" сорбера и через узкие загнутые переточные трубки(11.

Однако в начальный период пуска суммарное сопротивление слоя на тарелке гораздо больше потери напора жидкости в переточном устройстве, что в значительной степени обьясняет2 ся малой разностью плотностей. боль" ,шинства сорбентов и водных растворов.

Поэтому жидкая Фаза проходит преимущественно через перетоки, не ожившая сорбент на тарелках. Даже после вывода колонны на рабочий режим нередко происходит забивка переточных устройств сорбентом или прорыв раствора через них вследствие высокой чувствительности перетоков к малейшим изменениям гидродинамических условий.

Кроме того, аппараты ступенчатого противостока, предназначенные для очистки малоконцентрированных стоков, подчас не удовлетворяют тре" бованиям максимального использования адсорбционной емкости сорбента из-за небольшой продолжительности контакта фаз.

Все недостатки в аппаратах ступенчатого противостока, а именно: наличие ненадежных в работе переточных устройств и большие габариты рованными в горизонтальном положении при помощи упоров 3. Механизм поворота тарелок состоит из вертикального вала 4 с подвижными диска» ми 5, приводимого во вращение электромеханическим приводом (не указан).

На диске, размещен кулачок 6, взаимодействующий с роликом 7 рычага 8, закрепленного на горизонтальной .оси 9; На рычаге укреплен противовес 10.

Отличительной особенностью адсорбера является возможность поворота тарелок вокруг горизонтальных осей 9 проходящих через ось симметрии тарелок 2, на угол 90 . За счет смещения по окружности кулачков 6 на дисках 5 за один оборот вертикального вала 4

26 проходит последовательное опрокидывание всех тарелок 2 и заслонки бункера дозатора твердого зернистого материала. Вращательное движение вала 4 преобразуется во вращательное движение тарелки 2, благодаря прохождению ролика 7 по кулачку 6 диска . Возврат рычагов 8 и тарелок 2 в исходное горизонтальное положение осуществляется противо36 весом 10. Вал 4 приводится во вращение только в период транспорта твердой фазы. В остальное время, необходимое для проведения массообменного процесса на тарелках, электИ ропривод с помощью электронной системы управления отключается.

Работа аппарата складывается из двух периодов, 1 период стационарного пребывания твердого зернистоg} го материала на тарелках в псевдоожиженном состоянии, 2 период транспорта твердого зернистого материала. (высота) аппарата для обеспечения необходимого времени контакта фаз, устраняются в конструкциях адсорберов с дискретным транспортом твердой фазы.

Известен также колонный противоточный адсорбер, включающий колонну, тарелки с отверстиями для npo" хода газа, механизм поочередного поворота тарелок с подвижными дисками, приспособления для ввода и выво" да взаимодействующих фаз, Дозатор материала и механизм поворота управляются програмным регу" лятором. Тарелка состоит из двух мелкоперфорированных дисков, имеющих секторные вырезы одинакового размера. Верхний диск неподвижен и закреплен на кольцевой выточке царги.

Нижний диск подвижен и может вращаться на вертикальной оси, изменяя степень открытия отверстий тарелки от

0 до 1003 и обеспечивая тем самым дискретный режим работы аппарата(2).

Недостатками этой конструкции являются значительное истирание твердого зернистого материала при совмещении дисков, неполное опорожнение тарелок в период транспорта твердо" фазы в виду возможности залегания твердой фазы на беспроваль- ной части верхнего виска тарелки.

Это может привести к межсекционному перемешиванию зернистого материала и, как следствие, к ухудше нию разделительной способности аппарата.

Цель изобретения - повышение эффективности массообмена и предотвращение истирания адсорбента.

Эта цель достигается тем, что s колонном противоточном адсорбере, включающем колонну, тарелки с отверстиями для прохода газа, механизм поочередного поворота тарелок с под4 вижными дисками, приспособления для ввода и вывода взаимодействующих фаз, подвижные диски, размещены вне колонны и снабжены кулачками, а механизм поворота тарелок снабжен соединенными с противовесами рыча50 гами, закрепленными на осях вращения тарелок, расположенных в горизонтальной плоскости.

На фиг, 1 представлен колонный противоточный адсорбер, общий вид; на фиг. 2 - разрез К-А на фиг. 1.

Адсорбер включает колонну, разделенную на секции 1 перфорированными беспровальными тарелками 2, фиксиВ 1-й период жидкая фаза непрерывно проходит снизу вверх через ряд последовательно соединенных секций 1, псевдоожижая слои твердого зернистого материала, находящегося на тарелках 2.

По окончании этого периода поворотом самой нижней тарелки начинает- ся период транспорта твердого зернистого материала. Включают привод вертикального вала 4, диски 5 начинают поворачиваться и под ролик 7 нижней тарелки 2 подходит кулачок 6, рычаг 8 поворачивается, связанная с ним самая нижняя тарелка 2 поворачивается вокруг своей горизонталь8991

5 ной оси на угол 0@90 и твердый зернистый материал, находящийся на ней, перетекает о нее в нижнюю коническую часть аппарата, а затем удаляется из него. 3

После прохождения роликом 7 кулачка 6 противовес 10 возвращает рычаг 8 и нижнюю тарелку 2 в исходное положение, к этому времени кулачок 6 подойдет под ролик 7 второй (снизу) тарелки 2, происходит поворот второй (считая снизу) тарел" ки 2 и твердый зернистый материал перетекает с нее на нижнюю тарелку 2 и т.д. После опорожнения верхней тарелки 2 и возвращения ее в горизонтальное положение, на нее из дозатора поступает новая порция материала. Во,время перемещения твердой фазы подачу жидкости можно не прекращать, так как общий ход .процесса при этом не нарушается.

Предлагаемый адсорбер, по сравне

we с адсорберами существующих конструкций, является наиболее экономич25 ным по удельному расходу твердого зернистого материала в данном аппарате вследствие: а) более полного использования зю адсорбционной емкости сорбента ввиду отсутствия переточных устройств и осуществления в результате этого абсолютно дискретного транспорта твердого зернистого материала; б) уменьшения потерь сорбента S из=за его истирания, в) уменьшения расхода потребляемого сорбента по причине незначительного либо полного отсутствия межсекционного перемешивания сорбен40 та в период его транспорта.

Испытания опытного образца показали, что удельный расход сорбента в аппарате предлагаемой конструкции приблизительно в 1,5 раз меньше, 45 чем в ступенчато-противоточных аппаратах.непрерывного действия с пе. реточными устройствами при прочих равных условиях (одинаковые расходы жидкости и равное число ступеней) при той же степени очистки. При тех же удельных затратах сорбента число ступеней можно сократить в

1,3-1,7 раза и соответственно умень" шить вертикальные габариты аппарата.

Формула изобретения

Колонный противоточный адсорбер, включающий колонну, тарелки с отвер стиями для прохода газа, механизм поочередного поворота тарелок с подвижными дисками, приспособления для ввода и вывода взаимодействующих фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности массообмена, предотвращения истирания адсорбента, подвижные диски размещены вне колонны и снабо жены кулачками, а механизм поворота тарелок снабжен .соединенными с противовесами рычагами, закрепленными на осях вращения тарелок, расположен" ных в горизонтальной плоскости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Когановский А.И, Адсорбция из растворов взвешенным слоем активированного угля и ионитов и использование ее в технологии очистки промышленных стоков. 8 сб. "Исследования в области промышленного применения сорбентов", изд-во АН СССР, 1961, стр. 105.

2. Протодьяконов И.О. и др, Колонный противоточный адсорбер. Nypнал прикладной химии У 5, 1972, с..1146.

Редактор А.Шандор

Заказ 11999/8

Составитель Л.Эпштейн

Техред М. Тепер Корректор M.Ïîæo

Тираж 57б Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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