ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты непрерывного действия с перемешивающими устройствами из "Растворение твёрдых веществ" Такие аппараты просты по конструкции, их применяют для растворения материалов широкого гранулометрического состава. Фильтрующ ая способность стационарного слоя используется для предотвращения уноса мелких частиц и получения чистых растворов. [c.178] Широкое распространение зти аппараты получили в теплоэнергетике для получения растворов Na l, используемых ь ирицеиие регенерации ионообменных смол. [c.178] Солерастворитель (рис. IV.2) представляет собой цилиндрический сосуд с эллиптическими днищем и крышкой, способный работать под давлением воды до 0,6 МПа. Около половины объема сосуда занимает фильтрующий слой, образованный тремя фракциями кварцевого песка различной крупности. Соль периодически загружают через верхний люк она растворяется водой, поступающей через колено трубопровода в верхнюю часть аппарата. [c.178] Аппарат предназначен для растворепия соли с незначительным содержанием нерастворимого остатка. Если в мелкодисперсной твердой фазе содержится много нерастворимых частиц, то процесс растворения при фильтрации растворяющей жидкости через слой растворяемого материала (перколяция) осуществляют в аппаратах, напоминающих осветлители. [c.178] На рис. IV.3 показан такой аппарат для растворения ванадия из железованадиевых кеков [190]. Он представляег собой цилиндрический корпус 1 с коническим днищем, оканчивающимся углублением 2. В корпусе аппарата расположена труба 3 со штуцером 4 для отвода фильтрата, труба 5 для разрыхления осадка, штуцер 6 для откачки суспензии осадка и опорная стойка 7, на которой установлен приемник суспензии 8, закрепленный на оси 9 вместе с распределительными желобами 10. Аппарат работает следующим образом. [c.179] Суспензия с заданным отношением количества растворяющей жидкости и твердого дисперсното материала насосом подается в приемник суспензии из которого она через желоба 10., вращающиеся на ферме вокруг оси У, равномерно распределяется по всей поверхности аппарата. В процессе заполнения аппарата суспензией материал растворяется и одновременно раствор фильтруется через уплотненный материал в нижней части аппарата. Раствор через углубление 2 и перфорацию нижней части трубы 3, а затем через штуцер 4 самотеком поступает в сборник раствора. Для увеличения концентрации раствор подвергают циркуляции чере приемник 8. По окончании процесса растворения в трубу 5 под давлением подают воду, которая разрыхляет осадок. Образующаяся суспензия откачивается Песковым насосом через штуцер 6. Затем цикл повторяется снова. [c.179] Для перемешивания можно использовать кинетическую энергию одного из компонентов суспензии например, при падении твердых частиц, подлежащих растворению, в жидкость или при использовании жидкостного инжектора для движения суспензии. Наиболее распространен способ подвода энергии к суспензии перемешивающими устройствами. Последние могут быть с твердым рабочим органом (механические мешалки, барабанные аппараты с загрузкой в виде стержней, шаров, крупных кусков растворяемого вещества) или с газообразным рабочим органом (перегретый нар, сжатый воздух). [c.179] Выбор этих устройств определяется реологическими характеристиками перемешиваемой среды, в основном вязкостью. [c.179] Как известно, в зависимости от соотношения между силой внутреннего трения и . радиентом скорости, все жидкости делятся на ньютоновские и неньютоновские. Первые характеризуются вязкостью р., вторые — группой реологических констант, к числу которых принадлежит кажущаяся (эквивалентная) вязкость [1661. [c.179] водные растворы минеральных веществ и низкоконцентрированные суспензии относятся к ньютоновским жидкостям, а растворы полимеров, латексы, пасты, концентрированные суспензии — к неньютоновским. [c.179] Для перемешивания маловяаких ньютоновских жидкостей применяют турбулентный режим. Перемешивание высоковязких и неньютоновских сред осуш,ествляют главным образом в ламинарном режиме, так как переход к турбулентности потребовал бы большого расхода энергии. [c.180] Недостатком такого критерия интенсивности является невозможность распространения результатов, полученных при изучении одних процессов, на другие. [c.180] Значения коэффициентов и показателей степени для некоторых типов мешалок приведены в табл. 1У.1. [c.180] Совершенствование лопастных мешалок привело к разработке и широкому применению пропеллерных и турбинных мешалок. [c.182] Пропеллерные мешчлки, выполненные в виде корабельного винта (рис. IV.4, б), создают в аппарате интенсивную циркуляцию среды, что обусловлено возникновением насосного эффекта. Они отличаются от мешалок других типов низким расходом энергии. Частота враш е-нйя вала составляет п = 2—30 об/с (для жидкостей малой вязкости п 30 об/с, для сред вязкостью 0,05—0,2 Па - с величина /г 20 об/с. [c.182] ДЛЯ сред вязкостью более 0,2 Па - с величина га 7 об/с [1861). Преимуществом таких мешалок является возможность муфтового соединения вала мешалки с валом электродвигателя. Для небольших объемов пропеллер изготавливают упрощенным способом, выгибая лопасти из листовой стали. Для исключения образования воронки кроме отражательных перегородок эксцентрично располагают вал мешалки или устанавливают его под некоторым углом к осп аппарата. В некоторых случаях для усиления осевой циркуляции пропеллер помещают в диффузор (циркуляционную трубу). [c.182] Обстоятельные рекомендации по расчету и конструированию узлов п деталей упомянутых перемешивающих устройств содержатся Б монографии Ф. Стренка [186]. [c.183] Таким образом, при небольших размерах рабочего органа dJd ,= = 1/6—1/8) удается осуществить достаточно равномерное перемешивание в сосудах с оптимальным отношением габаритных размеров, когда диаметр сосуда равен его высоте. Кроме того, исключаются недолговечные концевые подшипники вала мешалки, увеличиваются примерно в четыре раза критические скорости колебаний вала (что позволяет снизить более чем в два раза диаметр жестких консольных валов), уменьшаются мощность, габариты и масса привода, увеличивается долговечность работы мотор-редуктора, так как его тихоходный вал почти полностью освобождается от неуравновешенных нагрузок гидродинамического происхождения. [c.183] Вернуться к основной статье