аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз
Классы МПК: | B01J47/02 способы ионного обмена в колонне или слое |
Автор(ы): | Муллов В.М., Чернов В.К., Войлошников Г.И., Червонин В.М. |
Патентообладатель(и): | Иркутский государственный научно-исследовательский институт редких и цветных металлов |
Приоритеты: |
подача заявки:
1992-04-01 публикация патента:
09.06.1995 |
Изобретение может быть использовано в гидрометаллургии благородных металлов для сорбционного извлечения ценных компонентов из неосветленных растворов. Сущность изобретения: в аппарате для контактирования твердой и жидкой фаз, включающем цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочную трубу, верхний кольцевой желоб с переливным порогом, технологические патрубки слива и ввода раствора и разгрузочный эрлифт, патрубок ввода раствора снабжен коническим распределителем, расположенным в коническом днище на расстоянии от нижнего основания и образующей боковой поверхности днища, равном радиусу его выпускного отверстия, при этом диаметр выпускного отверстия конического распределителя составляет 1,5 - 2,0 диаметра патрубка ввода раствора, а последний 0,1 - 0,12 диаметра корпуса аппарата. Кроме того, угол наклона образующей боковой поверхности конического распределителя и конического днища составляет 10 - 15° и 15 - 25° соответственно. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Формула изобретения
1. АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ ФАЗ, включающий цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочную трубу, верхний кольцевой желоб с переливным порогом и патрубком слива раствора, патрубок ввода раствора и разгрузочный эрлифт, отличающийся тем, что патрубок ввода раствора снабжен коническим распределителем, расположенным в коническом днище на расстоянии от нижнего основания и образующей боковой поверхности днища, равном радиусу его выпускного отверстия, при этом диаметр выпускного отверстия конического распределителя составляет 1,5 2,0 диаметра патрубка ввода раствора, а последний 0,1 0,12 диаметра корпуса аппарата. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что угол наклона образующей боковой поверхности конического распределителя раствора составляет 10 15o, а угол наклона образующей боковой поверхности конического днища 15 25o.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к аппаратам для противоточного контактирования твердой зернистой фазы с жидкой фазой и может быть использовано в гидрометаллургии благородных металлов для сорбционного извлечения ценных компонентов из неосветленных растворов. Известен аппарат для ионообменных процессов, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, промежуточное днище, патрубки для ввода и вывода жидкости, загрузочную воронку для подачи ионита, патрубок для вывода ионита, распределительные решетки, переточные трубы для перетока ионита, в котором для обеспечения стабильной работы перетоков и повышения пропускной способности по иониту переточные трубы в верхней части снабжены набором воронок, а в нижней гибким рукавом [1]В известном аппарате жидкость подается в корпус через патрубок под нижнюю распределительную решетку и выводится через кольцевой сборник с патрубком, расположенный в верхней части корпуса. Ионит подается через загрузочную воронку, перемещается вниз из секции в секцию через переточные трубы до камеры-накопителя и выводится из нее через патрубок в коническом днище корпуса. Известный аппарат невозможно использовать при сорбции благородных металлов из неосветленных цианистых растворов с повышенной кальцинирующей способностью, так как возможно заиливание сорбента и кальцинацией поверхности распределительных решеток, и переточных труб, приводящей к снижению их пропускной способности до полного прекращения протока раствора. Известен также аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с конической нижней частью, загрузочную трубу, верхний кольцевой переливной порог с патрубком отвода раствора, патрубки для подачи раствора, разгрузочный эрлифт и цилиндрическую обечайку, установленную коаксиально корпусу, в котором для ликвидации застойных зон и отделения от ионита осадков, образующихся в процессе ионного обмена, аппарат снабжен встроенным в коническое днище отделителем осадков, размещенной коаксиально отделителю дополнительной обечайкой и установленным над ней с возможностью вертикального перемещения усеченным конусом [2]
В известном аппарате ионит подается в корпус через загрузочную трубу, вступает в контакт с жидкой фазой и перемещается в зону основного контакта между стенкой корпуса и цилиндрической обечайкой, откуда через разгрузочную щель между усеченным конусом и кольцевым коническим буртиком поступает в отделитель, где подвергается отмывке от осадков. Из зоны отмывки ионит периодически выгружается эрлифтом. При этом его уровень в отделителе падает и через разгрузочную щель повторяется перегрузка ионита из зоны контакта в зону отмывки. Основной и промывочный растворы подаются в аппарат соответственно в зону контакта и промывки через тангенциальные патрубки. При этом промывочный раствор отделяет ионит от осадков и выносит их в верхнюю часть цилиндрической обечайки, где перемешивается с основным раствором. Жидкая фаза с осадками выводится из аппарата через переливной порог и сливной патрубок. Конструкция известного аппарата предотвращает заиливание сорбента, образование застойных зон, а также загипсование его внутренней поверхности в зоне промывки, но аппарат отличается сложностью конструкции и трудоемкостью изготовления, кроме того, сохраняется опасность загипсования (кальцинации) переточных и перфорированных отверстий на внутренних элементах корпуса до полного прекращения протока растворов через них. Технической задачей, разрешаемой предлагаемым аппаратом, является простота его изготовления, исключение застойных зон. Конструкция аппарата за счет постепенного гашения скорости потока раствора и равномерного распределения его по сечению реакционной зоны исключает образование застойных зон, заиливание сорбента, устраняет опасность закупорки корпуса сорбентом при временном прекращении подачи раствора, а также снижает интенсивность загипсования внутренней поверхности проходных сечений аппарата при сорбции металлов из неосветленных растворов с повышенной кальцинирующей способностью вследствие менее развитой омываемой поверхности при той же вместимости аппарата. Указанный технический результат достигается тем, что в аппарате для контактирования твердой и жидкой фаз, включающем цилиндрический корпус с коническим днищем, загрузочную трубу, верхний кольцевой желоб с переливным порогом и патрубком слива раствора, патрубок ввода раствора и разгрузочный эрлифт, патрубок ввода раствора снабжен коническим распределителем, расположенным в коническом днище на расстоянии от нижнего основания и образующей боковой поверхности днища, равном радиусу его выпускного отверстия, причем диаметр выпускного отверстия конического распределителя составляет 1,5-2,0 диаметра патрубка ввода раствора, а последний 0,1-0,12 диаметра корпуса аппарата. Кроме того, в предпочтительном варианте выполнения изобретения угол наклона образующей боковой поверхности конического распределителя раствора 10-15о, а угол наклона образующей боковой поверхности конического днища 15-25о. Конструкция предлагаемого аппарата обуславливает гидродинамический режим раствора, препятствующий заиливанию сорбента, а также снижает интенсивность зарастания проходных сечений переточных щелей, патрубков и корпуса аппарата в результате загипсования (кальцинирования) их поверхности в процессе сорбции ценных компонентов из неосветленных растворов с повышенной кальцинирующей способностью. На фиг. 1 представлен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1. Аппарат состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем 2, выполненным в виде усеченного конуса с углом наклона образующей боковой поверхности
![аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, патент № 2036723](/images/patents/437/2036006/945.gif)
В верхней части корпуса расположен сборник раствора, выполненный в виде кольцевого желоба 3 с переливным порогом 4 и патрубком 5 слива раствора, и загрузочная труба 6 для загрузки сорбента. В центральной части корпуса установлен патрубок 7 ввода раствора и разгрузочный эрлифт 8. Патрубок 7 ввода раствора установлен соосно корпусу и снабжен расположенным в коническом днище корпуса распределителем 9, выполненным в виде усеченного конуса с углом наклона образующей боковой поверхности
![аппарат для контактирования твердой и жидкой фаз, патент № 2036723](/images/patents/437/2036037/946.gif)
Класс B01J47/02 способы ионного обмена в колонне или слое