Аппараты со взвешенным, или кипящим, слоем.

В таких аппаратах практически вся поверхность твердых частиц в течение всего процесса доступна для взаимодействия с турбулентно движущимся потоком жидкости, что способствует интенсификации процесса растворения (выщелачивания).

Трубчатый растворитель (рис. 3.8) состоит из ряда последовательно соединенных труб /, через которые с помощью насоса 2 прокачивается жидкость (растворитель) со взвешенными в ней мелкими твердыми частицами. Для проведения процесса при повышенной температуре трубы снабжаются паровыми рубашками 3. При внезапной остановке насоса 2 через штуцер 4 подается промывная вода, чтобы удалить твердый материал из системы и предотвратить его осаждение в трубах. Ускорение процесса растворения (выщелачивания) достигается вследствие того, что твердые частицы взаимодействуют с растворителем, находясь во взвешенном состоянии, и аппарат работает в условиях, приближающихся к режиму идеального вытеснения.

Трубчатый растворитель

Рис. 3.8. Трубчатый растворитель:

7 — труба; 2 — насос; 3 — паровая рубашка; 4 — штуцер для ввода промывной воды

Применению противотока в трубчатых растворителях препятствует значительный унос мелких твердых частиц жидкостью. В данном случае можно эффективно использовать работу растворителей по схеме ступенчатого противотока: несколько аппаратов, работающих при прямоточном движении фаз, объединяются в секции, соединение которых между собой осуществляется по принципу противотока.

Одна из конструкций колонных аппаратов с псевдоожиженным (кипящим) слоем показана на рис. 3.9.

В цилиндрическую колонну 1 через нижний штуцер 2 непрерывно поступает жидкость (растворитель), которая, проходя с необходимой скоростью сквозь отверстия распределительной решетки 3, приводит слой мелкораздробленных твердых частиц в псевдоожиженное состояние. При высоте кипящего слоя, равной нескольким метрам, удается получить на выходе из него раствор достаточно высокой концентрации, который поступает в верхнюю расширенную часть колонны, переливается в кольцевой желоб 4 и удаляется через штуцер 5. Твердый остаток непрерывно отводится через штуцер 6, расположенный несколько выше решетки 3. Исходный твердый материал подается непосредственно в кипящий слой сверху через загрузочную трубу 7.

Колонный растворитель с псевдоожиженным (кипящим) слоем

Рис. 3.9. Колонный растворитель с псевдоожиженным (кипящим) слоем:

1 — колонна; 2 — штуцер для ввода свежего растворителя; 3 — распределительная решетка; 4 — кольцевой желоб; 5 — штуцер для отвода концентрированного раствора; 6 — штуцер для отвода твердого остатка; 7 — загрузочная труба для твердого материала

Аппараты такого типа отличаются простотой устройства и небольшим весом. В них достигаются значительная скорость процесса и достаточно высокая степень извлечения целевых компонентов из исходного твердого материала.

На рис. 3.10 приведена принципиальная схема аппарата с кипящим слоем, создаваемым во вращающемся барабане. Аппарат представляет собой вращающийся на полых цапфах барабан 1 с коническими торцовыми стенками 2. Рабочая поверхность барабана выполнена решетчатой. Барабан вращается внутри неподвижного кожуха, герметично соединенного с цапфами барабана с помощью сальников 5. Измельченный твердый материал поступает через полую цапфу 4 внутрь барабана, а жидкость нагнетается через штуцер 6 и сквозь отверстия цилиндрической решетки барабана подается внутрь последнего. При вращении барабана внутри него создается кипящий слой твердых частиц, в котором интенсивно протекает процесс растворения. Концентрированный раствор непрерывно удаляется из аппарата через цапфу 5.

Центробежный растворитель с псевдоожиженным (кипящим) слоем

Рис. 3.10. Центробежный растворитель с псевдоожиженным (кипящим) слоем:

7 — барабан; 2 — торцовая стенка; 3 — сальник; 4,5 — полые цапфы: 6 — штуцер для ввода жидкости (свежего растворителя)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >