SU1761178A1 - Колонный аппарат дл экстракции, отмывки и разделени суспензий - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : колонный аппарат дл  экстракции, отмывки и разделени  суспензий содержит корпус, верхнюю и нижнюю осадительные камеры, снабженные штуцерами дл  подвода и отвода взаимодействующих сред. В корпусе, выполненном в виде набора усеченных конусов , соединенных большими и меньшими основани ми, размещены перфорированные тарелки. Тарелки установлены в месте стыка меньших оснований и дел т аппарат на секции, кажда  из которых снабжена плавающей шаровой или зернистой насадкой. Плотность тел насадки меньше плотности жидкой составл ющей суспензии. Размер наименьших тел насадки больше размера отверстий тарелки 1 ил.

Description

СО

с

Изобретение относитс  к аппаратам дл  экстракции компонентов из твердой фазы , разделени  суспензий с их отмывкой и может быть использовано в химической нефтехимической, металлургической, горной и других отрасл х промышленности.

Известны экстракторы-разделители колонного типа, в которых контактирование фаз осуществл етс  непрерывно при пр мотоке или противотоке в пульсациснном режиме. Дл  разделени  фаз экстракционные колонны снабжены в верхней и нижней част х соответствующими отстойными камерами .

Основной недостаток таких аппаратов состоит в сложности отделени  пульпы от промывной жидкости (экстрагента), котора  захватываетс  ей в значительных количествах . Применение же противоточной промывки резко ограничивает производительность экстрактора, так как в случае повышени  производительности возрастает вынос промывной жидкости и мелких частиц твердой фазы в верхнюю отстойную камеру. Следует отметить, что снижение проницани  жидкой составл ющей исходной суспензии в нижнюю отстойную камеру (проницание может быть уменьшено за счет увеличени  скорости промывной жидкости) одновременно приводит к разбавлению жидкой составл ющей исходной суспензии, что в р де случаев недопустимо или жестко ограничиваетс .

Наиболее близким к предполагаемому изобретению  вл ютс  колонны с перегородками , представл ющие собой вертикальный цилиндр, внутри которого расположены горизонтальные перегородки.

Х|

О

XI

00

не перекрывающие все сече.ше колонны и оказывающие определенное секционирую щее воздействие Последнее обсто  гельсг во уменьшает отрицательное вли ние продольного перемешивани  на эффективное ь процессов экстракции и разделени  Тем не менее такие колонные аппараты не позвол ют достаточно эффективно совмещать процессы экстракции и разделени , что соответственно вызывает необходимость проводить процессы раздельно в каскаде аппаратов: разделитель-экстрактор-разделитель-экстрактор и тд, или же резко снижать производительность экстрактора .

Целью насто щего изобретени   вл етс  интенсификаци  процесса за счет увеличени  скорости экстрагента или промывной жидкости, предотвращение забивки твердой фазой, улучшение отмывки и упрощение конструкции.

Указанна  цель достигаетс  тем, что корпус экстрактора выполнен в виде набора полых усеченных конусов, соединенных большими и меньшими основани ми. Между меньшими основани ми установлены перфорированные тарелки, которые дел т аппарат на секции. В каждой секции размещены слои плавающей шаровой или зернистой насадки, плотность которой меньше плотности жидкой фазы пульпы. Размер наименьших тел насадки больше размера отверстий тарелки. Дл  обеспечени  импульсной разгрузки экстрактора, его нижн   осадительна  камера снабжена клапаном периодического действи .

На чертеже показан общий вид экстрактора-разделител .

Колонный аппарат дл  экстракции, отмывки и разделени  суспензий состоит из корпуса, выполненного из усеченных кону сов 1, соединенных друге другом меньшими и большими основани ми. Между малыми основани ми установлены горизонтальные перфорированные тарелки 2, раздел ющие аппарат на камеры, в которых размещены слои плавающей шаровой или зернистой насадки 3. Отверсти  перфорированной та релки имеют диаметр меньший размера наименьших тел плавающей насадки. Колонна имеет верхнюю осадительную камеру 4 и нижнюю осадительную камеру 5 Патрубок 6 служит дл  подачи исходной пульпы. Через патрубок 7 отводитс  осветленный целевой раствор. Через патрубок 8 вводитс  промывна  жидкость, а патрубки 9 предназначены дл  ее промежуточного отвода. Нижн   осадительна  камера 5 снабжена клапаном периодического действи  10 с большим условным проходом.

Колонный аппарат дл  экстракции, от- мыьки и разделени  суспензий рйОотзрг следующим образом

Исходна  пульпа через патрубок 6 в заданном объеме непрерывно поступает в верхнюю осадительную камеру 4 Осветленна  составл юща  пульпы отводитс  через патрубки 7 Оущенна  часть пульпы до заданного соотношени  Т:Ж собираетс  в ко0 нической части осадительной камеры 4 над перфорированной решеткой 2 и периодически черз определенные промежутки времени с помощью клапана 10 передаетс  в верхнюю секцию аппарата, образованную

Ь двум  усеченными конусами 1, далее в нижележащую ступень и т д. до последней ступени экстрактора, откуда уже промыта  тверда  составл юща  поступает в нижнюю осадительную камеру 5.

0Промывна  жидкость подаетс  через

патрубки 8 в нижнюю осадительную камеру 5 и далее противотоком проходит последовательно все ступени экстрактора, фильтру сь через насадку и отмыва  твердую

5 составл ющую пульпы Отработанна  промывна  жидкость, в зависимости от условии работы экстрактора отводитс  или мерез штуцер 9 верхней ступени экстрактора или через такой же штуцер любой другой ниже

0 расположенной ступени Слои плавающей или зернистой насадки 3. имеющей плотность меньшую плотности жидкой составл ющей суспензии, во врем  проведени  процесса прижимаютс  к перфорирован5 ным решеткам 2, и преп тствуют неорганизованному перетоку фаз из одной ступени экстрактора в другую. После окончательного завершени  процесса экстракции или от- мывки в последней нижней ступени

0 аппарата в нижней осадительчой камере 5 открываемс  разгрузочный клапан периодического действи  10 Производительность клапана 10 должна обеспечить залповый спуск заданного количества отмытой пуль5 пы в минимальный промежуток времени Последнее  вл етс  необходимым условием эффективной работы всего аппарата При этом такое же количество пульпы перетекает также залпом из верхней осади гель0 ной камеры 4 в верхнюю ступень экстрактора, из верхней ступени в нижележащую и т д. Кратковременный, но относительно большой поток пульпы, направленный сверху вниз подхватывает

5 плавающую насадку 3, перемещает ее вниз на определенное рассто ние от решеток 2 где площадь сечени  усеченных конусов наибольша , тем самым значительно уменьшаетс  плотность упаковки плавающей насадки что обеспечивает беспреп тствен

ное перемещение отсто вшегос  объема пульпы из вышележащей ступени экстрактора в нижележащую и интенсивное ее сме- шение с оставшимс  там объемом промывной жидкости и твердой составл ю- щей обрабатываемой пульпы задержанной насадкой. После завершени  стадии разгрузки клапан 10 закрываетс , насадка всплывает, прижимаетс  к решеткам и процессы отстаивани  - экстракции продолжа- ютс  снова. Так как объемы поступающей пульпы и промывной жидкости в единицу времени значительно меньше залпового объема разгружаемой за это же врем  пульпы , то практически процесс экстракции, от- мывки и разделени  идет непрерывно без прекращени  подачи исходной пульпы и промывной жидкости. При закрытом клапане промывна  жидкость фильтруетс  через насадку и слои сгущенной пульпы, промыва- ет их и отводитс  через штуцер 9 верхней ступени или через такие же штуцера любой другой ступени аппарата. При этом практически исключаетс  попадание промывной жидкости в верхнюю отстойную камеру, а следовательно и ухудшение качества жидкой фазы обрабатываемой пульпы. Также исключаетс  и вынос из нижерасположенной камеры в вышележащую мелкодисперсного материала, который фильтруетс  насадкой и задерживаетс  ею Последнее обсто тельство  вл етс  очень важным, т.к. способствует увеличению интенсивности промывки пульпы без опасени  выноса мелкодисперсной ее фракции в верхнюю от- стойную камеру.

Предложенное устройство позвол ет: Улучшить качество конечных продуктов и повысить интенсивность за счет надежного секционировани  всей ступеней и воз-

можности увеличени  скорости экстрагента или промывной жидкости.

Исключить забивку экстрактора твердой фазой, благодар  плавающей насадке и периодическому залповому спуску из него определенного объема пульпы, что обеспечивает очистку перфорированных решеток, насадки и стенок аппарата.

Упростить конструкцию аппарата и уменьшить металлоемкость на его изготовление .

Обеспечить непрерывность работы и возможность автоматизации процессов экстракции , отмывки и разделени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Колонный аппарат дл  экстракции, отмывки и разделени  суспензий, включающий корпус, верхнюю и нижнюю осадительные камеры, снабженные штуцерами дл  подвода и отвода сред, и размещенные в корпусе перфорированные тарелки, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет увеличени  скорости экстрагента или промывной жидкости, предотвращени  забивки твердой фазой, улучшени  отмывки и упрощени  конструкции, нижн   осади- тельна  камера снабжена клапаном периодического действи , корпус выполнен в виде набора усеченных конусов, соединенных большими и меньшими основани ми, перфорированные тарелки размещены вместе стыка меньших оснований и дел т корпус на секции, кажда  из которых снабжена плавающей шаровой или зернистой насадкой , плотность которой меньше плотности жидкой составл ющей суспензии, а размер наименьших тел насадки больше размера отверстий тарелки.

   ±

   7

   /

   S

   «I

   8

   f0

   м