Аппарат для разделения и промывки суспензий

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И E <щ ввегвв

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 22.06.76(21) 2379943/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23} Приоритет (43) Опубликовано05,03,78.Бюллвтень № 9 (45) Дата опубликования описания g$. uZ 7_#_

2 (51) M. Кл.

В 04 С 3/06

Гасфарстееииый каиитет

Совета Иииистров СССР па делая изобретений и открытий (53) УДК 621.928.37 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Вайдуков, Я, Х. Прилупкий и А. И. Самохв "- А Скому)е

Дзержинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (71) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий с одновременной промывкой твердой фазы от маточника и может найти применение в металлургической, нефтеперерабатываю пей и других отраслях промышленности.

Известен аппарат для разделения и промывки суспензий, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком по.дачи исходной суспензии, сливным и песковым патрубками. Соосно сливному патрубку установлена труба для подачи промывной жидкости (1).

Недостаток данного аппарата заключается в малой его эффективности промывки суспензий.

Также известен аппарат для разделения и промывки суспензий, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком подачи исходной суспензии, сливным и песковым патрубками и соосно расположенными с песковым патрубком последовательно установленные цилиндроконические камеры промывки сгущенной фазы и отстоя со сливным патрубком (2) .

Данное устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаем о му резул ьтату. 25

Работа известного устройства осуществляется следующим образом. Исходную суспензию подают под давлением через тангенциальный входной патрубок в цилиндроконический корпус, где происходит разделение суспензии на осветленную жидкость и сгущенную пульпу.

Сгущенная пульпа поступает соосно в камеру промывки, в которую подается промывная жидкость. Перемешиваясь с промывной жидкостью, твердая фракция поступает в камеру отстоя, где под действием силы тяжести происходит отстаивание промытого осадка. а осветленная жидкость (промывная и исходная) из отстойной камеры под избыточным давлением подается в камеру дополнительной отмывки, создавая гидравлический подпор исходящему сгущенному потоку из цилиндроконического корпуса.

Известное устройство имеет следующие недостатки: малая эффективность отмывки, обусловленная тем, что вращение в цилиндроконическом корпусе твердых частиц и маточника в устройстве происходит по траекториям, близким друг к другу; в промывную камеру известного устройства подается вода под незначительным избыточным давлением, по сравнению с давлением суспензии в зоне сгущения, так как увеличение давления про596289 патрубка 7 для подачи промывной жидкости.

60 мывной жидкости вызывает вынос твердых частиц в сливной поток; малая эффективность разделения вследствие того, что соосно расположенные камеры имеют общий восходящий поток суспензии, который при своем движении, проходя через песковые насадки вышерасположенных камер, может захватывать частицы твердой фазы из нисходящих потоков.

Цель настоящего изобретения — повышение эффективности процесса отмывки. Поставленная цель достигается тем, что патрубок подачи выполнен в виде гидроциклона, имею10 щего вихревую трубу для подачи промывной жидкости, а камера промывки снабежна центрально расположенным коническим обтекателем, причем вершина обтекателя направлена в сторону пескового патрубка, а на наружной поверхности обтекателя выполнен винтовой канал.

Благодаря таким отличительным особенностям, в полости цилиндроконического корпуса происходит отмывка твердой фазы от маточного раствора под действием двойного центробежного воздействия, возникающег в плоскостях, перпендикулярных друг к дру у. Такое двойное вращательное воздействие зн:чительно повышает эффективность освобожде.;ия твердой фазы от исходного маточного . аствора.

Снабжение промывной камеры центрг ьно расположенным коническим обтекателе „, выполненным в виде поршня, вершина которого направлена в сторону пескового отверс: ия, ведет к равномерному зонтообразному распределению твердой фракции в зоне пром:..зной камеры, что способствует интенсивно: у смешению ее с промывной жидкостью, с-:катию к центру поступившей с твердой фазо:.:. части маточного раствора и подаче под напооом через винтовой канал смеси отмыто;. твердой фазы с промывной жидкостью на гжатие в 35 нижнюю камеру.

Целесообразно устанавливать вихр:"вую труоу для подачи промывной жидкости с возможностью осевого перемещения, а конический обтекатель снабжать радиальным каналом, сообщающим сливной патрубок камеры отстоя 41 и входной патрубок вихревой трубы. Снабжение конического обтекателя радильным каналом, сообщающимся со сливным отверстием отстойной нижней камеры, исключает взмучивание нисходящей твердой фазы в промывной камере выходящим осветленным потоком.

На фиг. I изображен общий вид аппарата для разделения и промывки суспензий; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. I; на фиг. 3— разрез Б — Б фиг. 1, Аппарат состоит из цилиндроконического so корпуса 1 с песковым 2, сливным 3 и входным

4 патрубками. Соосно с цилиндроконическим корпусом 1 расположены, по крайней мере, две камеры 5 и 6, одна из которых (камера 5) служит для отмывки, другая — камера 6— используется для отстоя и выгрузки отмытой твердой фазы. Камеры могут быть выполнены как цилиндрической, так и цилиндроконической формы. В камеру S входит песковый насадок 2 корпуса на уровне тангенциального

Камера 5 снабжена коническим обтекателем 8 в виде поршня, направленного вершиной в сторону пескового насадка корпуса и снабженного винтовым каналом 9 для обеспечения вращения отмываемой суспензии. Камера отстоя 6 имеет патрубок 10 для выхода промытой твердой фазы и патрубок II для отвода отстоя (смеси промывной жидкости и маточника) через радиальный канал 12, которым снабжен конический обтекатель. Основная особенность предлагаемого устройства заключается в том, что входной патрубок 4 корпуса I выполнен в виде гидроциклона с входным тангенциальным патрубком 13 для подвода исходной суспензии и сливным патрубком 14 для отвода маточника.

Песковый патрубок 15 гидроциклона 4 примыкает тангенциально к внутренней поверхности корпуса I. По оси гидроциклона 4 расположена вихревая труба 16 с возможностью перемещения вдоль оси, служащая д-я подачи промывной жидкости в зону пескового патрубка 15.

Вихревая труба снабжена тангенциальным патрубком подачи жидкости 17, направленным в ту же сторону, что и вхол-ой патрубок 13.

Патрубок подачи жидко:-и 17 может быть соединен через патрубок 18 с радиальным каналом 12 конического обтекателя 8. Сливной патрубок 3 сверху снабжен клапаном 19 для регулирования давления в промывной камере 5.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Исходная суспензия под давлением подается в гидроциклон 4, где под действием центробежных сил инерции происходит отвод маточника через сливной патрубок 14 и сгущение твердой фазы, которая, врашаясь вокруг оси гидроциклона 4, поступает в цилиндроконический корпус 1. Одновременно по вихревой трубе

l6 поступает промывная жидкость, которая так же совершает винтовое движение вследствие ее тангенциального ввода через патрубок подачи жидкости 17. Вращение промывной жидкости и сгущенной фазы в гидроциклоне 4 происходит в одну сторону, что способс-:вует устойчивости вращения сгущенной фазы в первоначальном направлении. Оптимальный режим подачи промывной жидкости в зону сгущенной суспензии можно подобрать перемещением вихревой трубы вдоль оси.

Поступив в цилиндроконический корпус 1, сгущенная фаза, вследствие того, что песковый патрубок 15 тангенциально примыкает к внутренней поверхности корпуса l, начинает вращаться вокруг оси цилиндроконического корпуса. Таким образом, происходит сложное вращение частиц твердой фазы вокруг двух перпендикулярных осей, одна из которых — ось гидроциклона 4, другая — ось цилиндроконического корпуса I.

Сложное перемещение частиц способствует значительному увеличению эффективности отмывки, особенно если частицы твердой фазы имеют углубления, поры и т. д.

В корпусе 1 происходит предварительная отмывка частиц от маточника, при этом, как и в обычном гидроциклоне, жидкая фаза выходит через сливной патрубок 3 (первая промывная вода) и поступает в технологический

596289 процесс, например на обогащение, а сйущенная фаза поступает в камеру отмывки 5, куда подается чистая промывная жидкость. В камере 5 происходит окончательная отмывка твердой фазы от маточника. С целью улучшения эффективности отмывки камера 5 снабжена коническим обтекателем 8, конус которого направлен в сторону пескового патрубка 2. Поступающая из патрубка 2 сгущенная фаза отжимается коническим обтекателем- к периферии камеры, где перемешивается с вращающимся потоком чистой промывной жидкости. Это способствует интенсивной отмывке частиц. Образовавшаяся в камере 5 суспензия по винтовому каналу 9, закручиваясь, поступает на разделение в отстойную камеру 6, где жидкая фаза (вторая промывная вода) выходит из 15 аппарата по радиальному каналу 12 и далее — через патрубок 18, а сгущенная отмытая фаза выходит через патрубок 10. Регулирование давления в промывной камере 5 осуществляется при помощи клапана 19.

С целью уменьшения расхода чистой промывной жидкости вторую промывную воду, выходящую из патрубка 18, можно подавать непосредственно в вихревую трубу 16 самотеком или при помощи насоса. В последнем случае необходимо соединять всасывающий патрубок насоса с радиальным каналом конического обтекателя, а напорный — с входным патрубком вихревой трубы.

Таким образом, вторая промывная вода не смешивается с восходящим потоком, что повышает эффективность процесса разделения. В 3р целом перечисленные выше новые элементы повышают эффективность промывки твердой фракции от маточного раствора.

Формула изобретения !. Аппарат для разделения и промывки суспензий, включающий цилиндроконический корпус с тангенциальным патрубком подачи исходных суспензий, сливным и лесковым патрубками и соосно расположенные с песковым патрубком последовательно установленные цилиндроконические камеры промывки сгущенной фазы и отстоя — со сливным патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса отмывки, патрубок подачи исходной суспензии выполнен в виде гидроциклона, имеющего вихревую трубу для подачи промывной жидкости; камера промывки снабжена центрально расположенным,коническим обтекателем, причем вершина обтекателя направлена в сторону пескового патрубка, а на наружной поверхности обтекателя выполнен винтовой канал.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что вихревая труба для подачи промывной жидкости установлена с возможностью осевого перемещения.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что в коническом обтекателе выполнен радильный канал, сообщающий сливной патрубок камеры отстоя и входной патрубок вихревой трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 409430, кл. D 21 D 5/24, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 469488, кл. В 03 В 5/34, 1972.

596289

HОг г ы-пал пу5ер ая

Фиа а>аз 7!

Puz. J

Составитель Э. Яшкова

Техред О. Луговая Корректор .I,. Мельниченко

Тираж 752 Подписное

Редактор Н. Арванцева

Заказ 959/!!

ЦНИИПИ Государственного комитета Сове а Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4