Пульсационный реактор
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советскими
Социалистических
Республик
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) 3аввлено 230781 (21) 3320081/23-26 с присоединением заявки ¹â€”
{23) Приоритет—
Опубликовано 23Я233. Бюллетень № 7 р ва з
В 01 F 1/00
В 01 0 11/02
Государстаеммый комятет
С С С P. мо делам мзобретемям и открмтяй." (53) УДИ621. 039 . 73(088. 6) Дата опубликования описания 230283
В.A Белотелов и A. Г. Суворов (72) Авторы изобретения
1 (71) Заявитель (54 ) ПУЛЬСАЦИОНННЙ РЕАКТОР
Изобретение относится к конструкциям устройств для растворения и может быть использовано в радиохимической промлаленности для растворения крупнокусковых материалов.
Известен аппарат для растворения крупнокусковых материалов, содержащий емкость и установленные в ней решетку, центральную циркуляционную трубу с вращающейся мешалкой и диспергатор воздуха. Данная конструкция аппарата обеспечивает в процессе растворения . статический слой крупнокускового материала иа решетке, а центральная циркуляционная труба с мешалкой обеспечивает создание интенсивных потоков раствора через материал, что в совокупности интенсифицирует процесс растворения (1) .
Однако данная конструкция аппарата не обеспечивает равномерного распределения крупнокускового материала по реакционной емкости при его загрузке, так как патрубок загрузки смещен от центра. реактора в сторону и в этом случае требуется какое-то дополнительное распределительное устройство или выполнение по периметру реакционной емкости нескольких патрубков загрузки, что нерационально.
Наиболее близким к предложенному по конструкции и достигаемому эффекту является пульсационный реактор для растворения материала, например отрезков стержн евых тепло-выделяющих элементов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой, цилиндрическую обечайку, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку, закрывающую нижний торец обечайки, и патрубки ввода и вывода сжатого:воздуха f2) .
Дан ный ре а к то р применим для обработки жидких и дисперсных материалов и не может обеспечить высокой скорос ти растворения крупнокусковых материалов из-за неравномерного омывания материала раствором, так как в этом реакторе раствор будет омывать крупнокусковый материал преимущественно со стороны пульсационной камеры, а не по всему объему.
В данном реакторе трудно обеспечить равномерное распределение крупнокускового материала по аппарату, так как в этом случае требуется или специальное загрузочное устройство, или по периметру реакционной емкости необхо997764 димо выполнить несколько патрубков загрузки.
Кроме того, в данном реакторе от- . сутствует перемешивание раствора в пульсационной камере, что сних<ает эффективность растворения, так как в промышленных реакторах-растворителях, как правило, объем раствора значительно превышает объем загружаемого кускового материала, и от степени перемешивания (усреднения) раствора, в том 10 числе и находящегося в пульсационной камере, зависит и время растворения материала.
Помимо этого данный реактор имеет сложную систему создания пульсаций пульсатор с приводом на трубопроводе подачи воздуха в пульсационную камеру которые имеют довольно сло>хную инструкцию и ненадежны в работе.
Целью изобретения является интенсификация процесса растворения. материалов путем создания периодических пульсаций давления, а такх<е равномер- ное распределение воздуха в реакционной смеси.
Поставленная цель достигается тем, что реактор снабжен . усеченным конусом закрепленным своим большим основанием на внутренней поверхности верхней части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечайки, причем выходной конец патрубка для ввода с><атого воздуха располо>хен у днища снарух<и обечайки.
Кроме того, реактор снабх<ен диспергаторами, один из которых установлен у днища. снаружи цилиндрической обечайки и соединен с выходным концом патрубка ввода сжатого воздуха, а .другой размещен внутри цилиндри- 4Р .ческой обечайки у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка вывода сжатого воздуха, входной конец которого располох<ен под усеченным конусом, а так><е пневмоклапаном, 45 установленным на выходном конце патрубка вывода сжатого воздуха.
На чертех<е изображен реактор, продольный разрез.
Пульсационный реактор для растворения твзрдых материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3, цилиндрическую обечайку 4, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку 5, закрывающую них<ний торец обечайки 4, патрубки 6 и 7 ввода сжатого воздуха, усеченный конус 8 закрепленный своим большим основанием на внутренней поверхности верхней 60 части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечайки 4, причем выходной конец патрубка
6 для ввода сжатого воздуха располо>кен у днища 2 снарух<и обечайки 4.
Дополнительно реактор снабжен ди<",пергаторами 9 и 10,один из которых 9 установлен у днища 2 снаружи цилиндрической обечайки 4 и соединен с выходным концом патрубка 6 ввода сх<атого воздуха,а второй диспергатор 10 размещен внутри цилиндрической обечайки 4 у верхнего ее торца и соединен с выходным концом патрубка 7 вывода сх<атого воздуха, входной конец которого располох<ен под усеченным конусом 8, а такх<е пневмоклапаном 11, установленным на выходном конце патрубка 7 вывода сжатого воздуха .
Пульсационный реактор работает следующим образом.
Крупнокусковый материал загру><ается в обечайку 4 на решетку 5 до уровня A, после чего реактор заполняется растворителем до этого же уровня. При этом.пневмоклапан 11 открыт, и растворитель заполняет как реакционную емкость, так и пульсационную камеру 12. Растворитель заливается в реактор до уровня А, исходя из рассчитанного объема реактора и объема загрух<енного крупнокускового.материала или путем замера уровня уровнемером 13. В обечайки 4 перетекает в растворение материала.
Пневмоклапан 11 закрывается и производится подача воздуха под давлением в пульсационную камеру 12 по патрубку 6 через диспергатор 9, установленный в ни><ней части пульсационной камеры 12. Воздух, барботируя через слой раствора, поднимается в верхнюю ее часть и выдавливает раствор, по" нижая его уровень в нульсационной камере. При этом происходит интенсивное смывание и растворение крупнокускового материала. в обечайке 4. Решетка 5, обеспечивая проход раствора из пульсационной камеры 12 в обечайку 4, способствует более равномерному распределению потоков раотвора по ее сечению.
При понижении раствора в пульсационной камере 12 до уровня В (при этом в обечайке 4 уровень раствора повышается до уровня D) открывается пневмоклапан 11 патрубка 7 и воздух, находящийся под гидростатическим давлением столба раствора, стравливается, давление его йони>кается, и раствор из обечайки 4 перетекает в пульсационную камеру 12. При этом раствор проходит через слой крупнокусковoro материала, омывая его и растворяя.
Воздух из пульсационной камеры 12 по патрубку 7 поступает в обечайку 4 и через диспергатор 10 пропускается через слой раствора, находящегося в верхней ее части, дополнительно перемешивая его. Диспергатор 10 уста997764 навливается на уровне не ниже первоначального уровня A раствора.
При достижении раствором уровня
A пневмоклапан 11 закрывается .и воздух, поступающий в пульсационную камеру 12 через диспергатор 9, вновь выдавливает раствор из нее. Цикл перетоков раствора повторяется.
Подача воздуха производится постоянно с определенным расчетным расходом. 10
При вытеснении раствора из пульсационной камеры 12 в обечайку 4 и обратном перетекании раствора, помимо перемешивания его в процессе прохождения слоя крупнокускового.материала и решетки 5., происходит дополнительное его перемешивание двой.ным барботированием поступающего в пульсационную камеру воздуха через диспергатоуы 9 .и 10. 20
Предлагаемый реактор позволяет ,интенсифицировать процесс растворения крупнокускового материала при простоте конструкции.. ФОрмула изобретения
1. Пульсационный реактор для Растворейия твердых материалов, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и крышкой,цилиндрическую обечайку, коаксиально установленную в корпусе, опорную перфорированную решетку, закрывающую нижний торец обечайки,и патрубки ввода и вывода сжатого воздуха, о тли чающий с я тем, что с целью интенсификации процесса растворения материалов путем создания периодических пульсаций давления, он снабжен усеченным конусом, закрепленным своим большим основанием на внутренней поверхности верхней части корпуса, а меньшим соединен с верхним торцом цилиндрической обечайки, причем выходйой конец патрубка для ввода сжатого воздуха расположен у днища снаружи обечайки.
2. Реактор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что с .целью равномерного распределения воздуха в реакционной смеси, он снабжен диспергаторами один из которых установлен у днища снаружи цилиндрической обечайки и соединен с выходным концом патрубка ввода сжатого воздуха, а другой размещен внутри цилиндрической обечайки у верх-. него ее торца и соединен с выходным концом патрубка вывода сжатого воздуха, входной конец которого расположен под усеченным конусом.
3. Реактор по пп 1,и 2, с т л ич а ю шийся тем, что он снабжен пвевмоклапаном, установленным на выходном конце патрубка вывода сжатого воздуха.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.
1. Лвторское свидетельство СССР
9 645689, кл. В 01 F 1/00, 09.08 ° 71
2. Заявка Франции Р 2432888, кл. В 01 F 1/00, опублик. 11.04.80..
ВНИИПИ Заказ 994/8
Тираж 686 Подписное
Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4