SU1139486A1 - Аппарат дл перемешивани и тепло-массообмена - Google Patents

Abstract

АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ТЕПЛОМАССООБМЕНА, содержащий емкость с винтовой мешалкой и теплообменником , трубное пространство которого разделено перегородкой на два хода, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивани  за счет организации дополнительного циркул ционного контура , в перегородке выполнены отверсти , размещенные перед теплообменником. (Л со 00 о

Description

Изобретение относитс  к аппаратам химической технологии и предназначено дл  проведени  тепло- и массообменных процессов при перемешивании различных сред: жидкость-жидкость, жидкость газ и жидкость-твердое тело, преимущественно дл  осуществлени  процесса выщелачивани  путем обработки графита раствором едкого натра с целью получени  продукта с малой зольностью. Известны аппараты дл  проведени  процессов , характеризующихс  больщими тепловыми потоками, которые содержат выносные или встроенные кожухотрубчатые теплообменники 1-. Недостатком аппарата, содержащего внешний циркулирующий контур,  вл етс  наличие циркул ционного насоса и трубопроводов , что снижает надежность работы аппарата, особенно при перемешивании суспензий, и увеличивает его металлоемкость . Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  аппарат дл  перемешивани  и тепломассообмена, содержащий емкость с винтовой мещалкой и теплообменником , трубное пространство которого разделено перегородкой на два хода 2. Недостаткрм известного аппарата  вл етс  невысока  производительность из-за недостаточной интенсивности перемешивани . Это объ сн етс  тем, что наличие встроенного теплообменника, площадь проходного трубного пространства которого в 4-5 раз меньше площади проходного сечени  емкости при допустимой скорости движени  среды в трубах 1,0-1,5 м/с приводит к существенному снижению скорости циркул ции среды в емкости, следовательно, и уменьшению интенсивности перемешивани  в аппарате в целом. Цель изобретени  - -интенсификаци  процесса перемешивани  за счет организации дополнительного циркул ционного контура . Поставленна , цель достигаетс  тем, что в аппарате дл  перемешивани  и тепломассообмена , содержащем емкость с винтовой мешалкой и теплообменником, трубное пространство которого разделено перегородкой на два. хода, в перегородке выполнены отверсти , размещенные перед теплообменником . Наличие перфорации в перегородке позвол ет создать два контура циркул ции среды в аппарате: через теплообменник и через перегородку. Это обеспечивает значительное увеличение скорости циркул ции среды в емкости (при необходимой скорости циркул ции через теплообменник 1,0- 1,5 м/с), а следовательно, приводит к повыщению производительности аппарата. Перфорированна  перегородка может быть выполнена цилиндрической (в этом случае в качестве перегородки служит центральна  циркул ционна  труба, в которой установлена мешалка) или плоской. На чертеже схематично изображен аппарат , общий вид, продольный разрез. Аппарат содержит емкость I, соединенную с корпусом кожухотрубчатого теплообменника 2, и циркул ционную трубу 3, в которой расположена винтова  мешалка 4, установленна  на валу 5 экранированного электропривода 6. Емкость снабжена перегородкой 7, дел щей трубное пространство кожухотрубчатого теплообменника 2 на два хода. В перегородке перед теплообменником выполнены отверсти  8 дл  организации циркул ционного контура в обход теплообменника . Аппарат оснащен патрубком (на чертеже не показаны) дл  ввода и вывода среды, ввода и вывода теплоносител . Аппарат работает следующим образом. Реакционна  смесь в виде суспензии графита в растворе едкого натра непрерывно вводитс  в аппарат и выводитс  из аппарата через соответствующие патрубки. В аппарате с помощью винтовой мешалки 4, укрепленной на валу 5, приводимой в движение от экранированн ого электропривода 6, осуществл етс  интенсивна  циркул ци  реакционной смеси в емкости 1 и через трубное пространство теплообменника 2. Смесь из верхней части емкости 1 движетс  сверху вниз по циркул ционной трубе 3 и поступает в нижнюю часть емкости 1, расположенную под перегородкой 7. Отсюда потока направл етс  в нижний ход трубного пространства , проходит по трубам, поворачиваетс  на 180° и по верхнему ходу трубного возвращаетс  в верхнюю часть емкости . Друга  часть потока из нижней части емкости 1 возвращаетс  в верхнюю часть через отверсти  8 в перегородке 7. Оба потока соедин ютс  в верхней части емкости и вновь поступают в циркул ционную трубу. В межтрубное пространство теплообменника подаетс  теплоноситель. В результате обеспечени  интенсивного перемешивани  суспензии графита в растворе едкого натра при соответствующих температуре и давлении достигаетс  эффективное растворение примесей, содержащихс  в графите. Предлагаемый аппарат обеспечивает высокую производительность. Благодар  наличию отверстий в перегородке в предлагаемом аппарате образован второй контур. Это позвол ет при сохранении тех же требуемых скоростей циркул ции среды через теплообменник , увеличить общий расход циркулируемой смеси через зону мешалки. Повышение расхода смеси приводит к усилению турбулизации, а следовательно, и интенсивности перемешивани . Благодар  этому

достигаетс  более высока  степень извлечени  примесей из графита и снижаетс  врем  пребывани  реакционной смеси в аппарате, что и обуславливает в конечном итоге повышение производительности аппарата.

Возможность интенсивного перемешивани  суспензии в аппарате предлагаемой конструкции подтверждена испытани ми на лабораторном аппарате объемом 200 л при перемешивании системы вода-графит с содержанием графита до 20 мае. %. Испытани  показали, что при наличии отверстий в перегородке нар ду с циркул цией

суспензии через теплообменник обеспечиваетс  интенсивна  циркул ци  непосредственно и в самой емкости. При этом благодар  созданию двух параллельных потоков удаетс  значительно увеличить суммарный расход смеси, циркулируемой через зону мешалки , при сохранении потребл емой мощности практически посто нной. Так, например, увеличение суммарного расхода смеси в два раза приводит к повышению потребл емой мощности на , причем скорость среды в трубках теплообменника дл  этого режима снижаетс  с 2,27 м/с до 1,5 м/с, т. е. остаетс  достаточно высокой.

Claims (1)

1. АППАРАТ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ И ТЕПЛОМАССООБМЕНА, содержащий емкость с винтовой мешалкой и теплообменником, трубное пространство которого разделено перегородкой на два хода, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса перемешивания за счет организации' дополнительного циркуляционного контура, в перегородке выполнены отверстия, размещенные перед теплообменником.

   GO ς© 4^

   QO