RU2558594C1

RU2558594C1 - Method of conducting mass-transfer processes and apparatus therefor

Info

Publication number: RU2558594C1
Application number: RU2014132111/05A
Authority: RU
Inventors: Валерий Павлович Дробаденко; Николай Григорьевич Малухин; Ольга Александровна Луконина; Александр Леонидович Вильмис; Дмитрий Николаевич Ребриков; Максим Юрьевич Козлов
Original assignee: Валерий Павлович Дробаденко; Николай Григорьевич Малухин; Ольга Александровна Луконина; Александр Леонидович Вильмис; Дмитрий Николаевич Ребриков; Максим Юрьевич Козлов
Priority date: 2014-08-04
Filing date: 2014-08-04
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: chemistry.SUBSTANCE: method of carrying out mass-transfer processes includes feeding pulp and feedstock in dry form into a tower from the top, feeding a reagent solution into the tower from below, discharging spent reagent solution from the top part of the tower, regenerating pulsation vibrations, transmitting said vibrations into the tower, back-and-forth movement of solid particles of the feedstock inside the tower and downward movement thereof under the force of gravity along the housing of the tower, collecting the solid particles in the bottom part of the tower and unloading. Pulsation vibrations are applied directly onto the reagent solution at the point of entry thereof into the tower, and solid particles from the bottom part of the tower are unloaded into an opening at the lower point of a conical bottom and through a stream batcher-divider into the chamber of a unloading-transport unit, from where said particles move directly in a transport pipeline under pressure through an unloading branch pipe and further to the point of consumption or further processing, for which a transport liquid is fed into the chamber of the unloading-transport unit from a pump through a pulp preparation module. An apparatus for conducting mass-transfer processes comprises one or more towers, each having a housing with a conical bottom and horizontal plates with guides mounted on the vertical, a feedstock supply unit, a branch pipe installed in the top part of the tower for discharging spent reagent, a branch pipe for feeding the reagent solution into the tower which is installed in the bottom part of the housing of the tower and a pulsator with a pulsation chamber. The branch pipe for feeding the reagent solution is installed coaxially inside the pulsation chamber in the bottom part thereof directly in front of the inlet of the tower. The conical bottom has an outlet opening which is hermetically linked through the stream batcher-divider with the unloading-transport unit, which consists of a receiving container and a pulp preparation module, connected to the transport pipeline.EFFECT: high degree of extraction of the useful component, higher reliability and efficiency of the pulsation column, high efficiency of the process and continuous unloading, longer range for transporting the finished product and lower total costs of the entire process.4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области химического или гравитационного извлечения полезных компонентов с помощью специальных аппаратов и может быть использовано в химической, горно-металлургической, строительной и других отраслях промышленности при проведении процессов, например, противоточного растворения, выщелачивания, отмывки или разделения по тонкодисперсным фракциям минерального сырья, металлургических порошков и т.д.The invention relates to the field of chemical or gravitational extraction of useful components using special apparatuses and can be used in chemical, mining, metallurgical, construction and other industries when carrying out processes, for example, countercurrent dissolution, leaching, washing or separation of finely divided mineral fractions, metallurgical powders, etc.

Известен способ ведения массообменных процессов, при котором исходный материал подают в верхнюю часть аппарата с одновременным сливом замещаемой жидкости или раствора реагента, движение вниз вдоль камеры исходного материала под действием сил тяжести с параллельным наложением возвратно-поступательных колебаний на подаваемую снизу промывочную жидкость колебаний за счет создания разности давлений внутри колонны в результате работы поршневого насоса, разгрузку твердого материала из нижней части колонны с использованием эрлифта при остановке работы самого колонного аппарата.A known method of conducting mass transfer processes, in which the source material is fed into the upper part of the apparatus with the simultaneous discharge of the replaced fluid or reagent solution, downward movement along the source material chamber under the action of gravity with parallel overlapping of the reciprocating vibrations on the vibrating washing fluid supplied from below by creating the pressure difference inside the column as a result of the piston pump, unloading solid material from the bottom of the column using an airlift during the installation of the column device itself.

Необходимо отметить, что в аппаратах подобного типа подача промывочной жидкости или раствора реагента и подведение жидкости от пульсатора гидравлического типа производится в двух разнесенных в пространстве точках камеры.It should be noted that in devices of this type, the supply of flushing fluid or reagent solution and supply of fluid from a hydraulic pulsator is carried out at two points of the chamber spaced in space.

Недостатками данного способа является то, что работа гидравлического пульсатора энергоемка, а самое главное может вызвать в камере аппарата при определенных условиях гидравлический удар. Кроме того, процесс наложения колебаний в камере происходит неравномерно и достигает полного эффекта на некотором расстоянии от точек подвода на срединной части камеры.The disadvantages of this method is that the operation of the hydraulic pulsator is energy-intensive, and most importantly, can cause a water hammer in the chamber of the device under certain conditions. In addition, the process of superimposing oscillations in the chamber occurs non-uniformly and achieves the full effect at some distance from the supply points on the middle part of the chamber.

Наиболее близким предложенному является способ проведения массообменных либо сепарационных процессов, включающий подачу сверху в колонный аппарат пульпы или исходного материала в сухом виде, подачу снизу в колонный аппарат раствора реагента или промывочной жидкости в цилиндрической части колонны выше конического дна, слив в верхней части колонного аппарата отработанного раствора реагента или промывочной жидкости с легкими фракциями, перемещение твердых частиц вниз вдоль колонны в зоне противотока в придонную часть камеры под действием сил гравитации, генерацию и подведение в нижнюю цилиндрическую часть камеры возвратно-поступательных колебаний жидкости с наложением его на движущиеся твердые частицы исходного материала, сбор твердых частиц в нижней, придонной части аппарата с последующей их выгрузкой (прототип).The closest to the proposed one is a method of conducting mass transfer or separation processes, including feeding pulp or raw material from above into the column apparatus in dry form, feeding from the bottom to the column apparatus of a reagent solution or washing liquid in the cylindrical part of the column above the conical bottom, draining the spent part in the upper part of the column apparatus reagent solution or wash liquid with light fractions, the movement of solid particles down along the column in the counterflow zone to the bottom of the chamber under the action iem gravity, generating and summing the lower cylindrical portion of the chamber of the reciprocating fluid oscillations superimposed on it, moving the solid particles of the starting material, the collection of solid particles in the bottom, the bottom part of the machine and their subsequent unloading (prototype).

Для реализации такого способа может быть использована пульсационная колонна для массообменных процессов, содержащая вертикальный корпус с закрепленными неподвижно по высоте корпуса горизонтальными тарелками, нижнюю часть корпуса с конусным днищем, эрлифт с напорной трубой, подсоединенный к нижней части корпуса, пульсационную камеру с патрубком и соединенную с пульсатором со штуцером, нижний конец патрубка соединен с конусным днищем корпуса, а верхний - с низом пульсационной камеры, при этом вход пульсационной камеры в вертикальный корпус расположен выше начала конусного днища на размер, равный не менее 0,5 диаметра корпуса, причем на входе установлен обратный клапан, кроме того, на напорной трубе эрлифта и на штуцере пульсатора установлены краны(патент РФ №2179054 - прототип)To implement this method, a pulsation column for mass transfer processes may be used, comprising a vertical body with horizontal plates fixed at a fixed height along the body, a lower body with a conical bottom, airlift with a pressure pipe connected to the lower body, a pulsation chamber with a pipe and connected to a pulsator with a fitting, the lower end of the nozzle is connected to the conical bottom of the housing, and the upper end is connected to the bottom of the pulsation chamber, while the entrance of the pulsation chamber to the vertical pus located above the onset of the conical bottom on a size of not less than 0.5 diameter of the housing, wherein the inlet check valve, moreover, at a pressure pipe on the fitting and airlift pulsator mounted cranes (RF Patent №2179054 - prototype)

При таком способе подвода промывочной жидкости или реагента с одной стороны колонного аппарата и возвратно поступательных колебаний через дополнительную жидкость от пульсационной камеры с другой стороны, их совмещение внутри камеры происходит приблизительно в срединной части последней, а в нижних отделах самого аппарата действуют фактически две разнонаправленные силы, также отрицательно влияющие на скорость и условия осаждения твердых частиц в коническом днище. Частота остановок и разгрузки пульсационной колонны с помощью эрлифта зависит как раз от объема этого конического днища и высоты подвода жидкости или раствора реагента и места подвода колебаний. Кроме того, эрлифт функционально не может осуществлять транспорт по горизонтальным магистралям. Это значительно снижает эффективность работы такого способа в целом за счет постоянной прерывистости в общем цикле работы предприятия, а также уменьшает степень извлечения полезного компонента вследствие ограниченного воздействия колебаний. Необходимо также подчеркнуть, что использование для разгрузки камер колонного аппарата обеспечивает перемещение готового продукта только по вертикали и на очень небольшие расстояния, что в свою очередь также ограничивает области их использования.With this method of supplying flushing fluid or reagent from one side of the column apparatus and reciprocating vibrations through additional fluid from the pulsation chamber, on the other hand, their combination inside the chamber occurs approximately in the middle part of the latter, and in fact two different forces act in the lower sections of the apparatus itself, also adversely affecting the speed and conditions of deposition of solid particles in the conical bottom. The frequency of stops and unloading of the pulsation column with the help of airlift depends precisely on the volume of this conical bottom and the height of the fluid or reagent solution and the location of the vibrations. In addition, the airlift cannot functionally transport on horizontal highways. This significantly reduces the efficiency of this method as a whole due to the constant discontinuity in the overall cycle of the enterprise, and also reduces the degree of extraction of the useful component due to the limited effects of fluctuations. It should also be emphasized that the use of a column apparatus for unloading the chambers ensures the movement of the finished product only vertically and over very short distances, which in turn also limits the scope of their use.

Кроме того, подсоединенный к конической части патрубок для подачи жидкости от пульсационной камеры в случае закупорки в аварийной ситуации способен встряхнуть только с одной стороны твердый материал, скопившийся в конической части, а само выпускное отверстие вполне может остаться заложенным твердым материалом. Обеспечение дополнительной подачи жидкости быстро приведет к попаданию пузырьков воздуха от пульсатора в камеру пульсационной колонны, что недопустимо из-за возможного нарушения кинетики процесса и создания аварийной ситуации.In addition, the nozzle connected to the conical part to supply fluid from the pulsation chamber in the event of clogging in an emergency can shake the solid material accumulated in the conical part on only one side, and the outlet itself may well remain solid material. Providing additional fluid supply will quickly lead to air bubbles entering from the pulsator into the chamber of the pulsation column, which is unacceptable due to a possible violation of the kinetics of the process and the creation of an emergency.

Изобретение направлено на повышение степени извлечения полезного компонента, увеличение надежности и эффективности работы пульсационной колонны, обеспечение повышения производительности технологического процесса и непрерывной разгрузки, увеличение дальности транспортирования готовой продукции, а также снижение эксплуатационных затрат на весь процесс в целом.The invention is aimed at increasing the degree of extraction of the useful component, increasing the reliability and efficiency of the pulsation column, providing increased productivity of the process and continuous unloading, increasing the range of transportation of finished products, as well as reducing operating costs for the whole process.

Для достижения технического результата в способе проведения массообменного процесса, включающего подачу сверху в колонный аппарат пульпы или исходного материала в сухом виде, подачу снизу в колонный аппарат раствора реагента, слив в верхней части колонного аппарата отработанного раствора реагента, генерацию пульсационных колебаний, подведение их в колонный аппарат, возвратно-поступательное движение твердых частиц исходного материала внутри колонного аппарата и перемещение их вниз под действием сил гравитации вдоль корпуса колонного аппарата, сбор твердых частиц в нижней придонной части аппарата с последующей выгрузкой, пульсационные колебания накладываются непосредственно на раствор реагента в месте ввода их в колонный аппарат, а твердые частицы из придонной части колонного аппарата разгружаются в отверстие в нижней точке конического днища и через делитель-дозатор потока в камеру разгрузочно-транспортного узла, откуда они через патрубок разгрузки перемещаются непосредственно в транспортный трубопровод под давлением и дальше к месту потребления или дальнейшей переработки, для чего в камеру разгрузочно-транспортного узла от насоса через модуль пульпоприготовления подают под давлением транспортирующую жидкость.To achieve a technical result in the method of conducting the mass transfer process, including supplying pulp or raw material from above into the column apparatus in dry form, supplying the reagent solution from below to the column apparatus, draining the spent reagent solution to the top of the column apparatus, generating pulsation oscillations, bringing them into the column apparatus, reciprocating movement of solid particles of the source material inside the column apparatus and moving them down under the action of gravity along the column body about the apparatus, the collection of solid particles in the lower bottom part of the apparatus with subsequent unloading, pulsation oscillations are superimposed directly on the reagent solution at the place of their entry into the column apparatus, and solid particles from the bottom part of the column apparatus are unloaded into the hole at the lower point of the conical bottom and through the divider flow meter into the chamber of the unloading and transport unit, from where they, through the unloading nozzle, move directly to the transport pipeline under pressure and further to the place of consumption or further processing, for which the camera unloading and transport unit of the pump unit is fed through pulpoprigotovleniya conveying pressurized fluid.

Для реализации предложенного способа в устройстве, содержащем один или несколько колонных аппаратов, каждый из которых включает корпус с коническим днищем и закрепленными по вертикали горизонтальными тарелками с направляющими, систему подачи исходного материала, установленный в верхней части аппарата патрубок слива отработанного реагента, патрубок подачи в колонный аппарат раствора реагента, установленный в нижней части корпуса аппарата, пульсатор с пульсационной камерой, патрубок подачи раствора реагента установлен коаксиально внутри пульсационной камеры в нижней ее части непосредственно перед вводом в колонный аппарат, коническое днище имеет выпускное отверстие, сообщенное герметично через делитель-дозатор потока с разгрузочно-транспортным узлом, состоящим из приемной емкости и модуля пульпоприготовления, подсоединенного к транспортному трубопроводу. Кроме того, приемная емкость разгрузочно-транспортного узла выполнена двухсекционной, а каждая изолированная секция снабжена отдельным модулем пульпоприготовления, подсоединенным через патрубок подачи жидкости к насосу, а через патрубок разгрузки к транспортному трубопроводу, и отдельным патрубком слива в верхней части каждой секции. Либо приемная емкость разгрузочно-транспортного узла выполнена сдвоенной, причем каждая отдельная емкость снабжена отдельным модулем пульпоприготовления, подсоединенным через патрубок подачи жидкости к насосу, а через патрубок разгрузки к транспортному трубопроводу, и отдельным патрубком слива в верхней части каждой емкости.To implement the proposed method in a device containing one or more column apparatuses, each of which includes a housing with a conical bottom and vertically fixed horizontal plates with guides, a feed material supply system, a spent reagent drain pipe installed in the upper part of the apparatus, and a supply pipe to the column a reagent solution apparatus installed in the lower part of the apparatus body, a pulsator with a pulsation chamber, a reagent solution supply pipe installed coaxially In the morning of the pulsation chamber in its lower part, immediately before entering the column apparatus, the conical bottom has an outlet that is tightly communicated through a flow divider-dispenser with an unloading and transport unit consisting of a receiving tank and a pulp preparation module connected to the transport pipeline. In addition, the receiving capacity of the unloading and transport unit is two-sectional, and each insulated section is equipped with a separate pulp preparation module connected through a liquid supply pipe to the pump, and through a discharge pipe to a transport pipeline, and a separate drain pipe at the top of each section. Or, the receiving tank of the unloading and transport unit is double, each individual tank equipped with a separate pulp preparation module connected through a liquid supply pipe to the pump, and through a discharge pipe to a transport pipeline, and a separate drain pipe in the upper part of each container.

Технологическая схема предложенного устройства представлена наThe technological scheme of the proposed device is presented on

фиг. 1 - с двухсекционной емкостью разгрузочно-транспортного узла и наFIG. 1 - with a two-section capacity of the unloading and transport unit and on

фиг. 2 - со сдвоенной схемой разгрузочно-транспортного узла.FIG. 2 - with a dual scheme of the unloading and transport unit.

Для реализации способа используется устройство для ведения массообменных процессов, состоящее из одного или нескольких колонных аппаратов 1, включающего корпус аппарата 2 с коническим днищем 3, закрепленные по вертикали горизонтальные тарелки 4 с направляющими потока 5, узел подачи исходного материала 6, установленный в верхней части корпуса 2 аппарата 1. В свою очередь узел подачи исходного материала 6 содержит модуль 7 для загрузки исходного материала в сухом виде и модуль 8 для загрузки исходного материала в виде гидросмеси. Кроме того, в верхней части корпуса 2 установлена система сбора слива 9 со сливным патрубком 10. К нижней части корпуса 2 колонного аппарата 1 подведена пульсационная камера 11, которая соединяет пульсатор 12 с корпусом аппарата 2, внутри которой коаксиально вмонтирован патрубок 13 для подвода в колонный аппарат 1 раствора реагента. В свою очередь патрубок 13 подсоединен также к насосу 14 посредством трубопровода 15, снабженного задвижкой 16. Коническое днище 3 снабжено выпускным отверстием 17, герметично сообщенным с делителем-дозатором потока 18, который связывает корпус аппарата 2 с разгрузочно-транспортным узлом 19 или 20.To implement the method, a device for conducting mass transfer processes is used, consisting of one or several column devices 1, including the device body 2 with a conical bottom 3, horizontal plates 4 with flow guides 5 fixed vertically, a feed material supply unit 6 installed in the upper part of the body 2 apparatus 1. In turn, the feed unit 6 contains a module 7 for loading the source material in dry form and module 8 for loading the source material in the form of a slurry. In addition, in the upper part of the casing 2, a drainage collection system 9 with a drain pipe 10 is installed. A pulsation chamber 11 is connected to the lower part of the casing 2 of the column apparatus 1, which connects the pulsator 12 to the casing of the apparatus 2, inside of which a pipe 13 is coaxially mounted for supply to the column apparatus 1 reagent solution. In turn, the nozzle 13 is also connected to the pump 14 by means of a pipe 15 provided with a valve 16. The conical bottom 3 is provided with an outlet 17, tightly connected to the flow divider-dispenser 18, which connects the body of the apparatus 2 with the unloading and transport unit 19 or 20.

Разгрузочно-транспортный узел 19 состоит из приемной емкости 21, разделенной герметичной перемычкой 22 на две изолированные секции 23 и 24, в каждой из которых установлены модули пульпоприготовления 25 и 26, подсоединенные через патрубки 27 и 28, снабженные задвижками 29 и 30, к насосу 31, а через патрубки 32 и 33, с установленными в них задвижками 34 и 35, к транспортному трубопроводу 36. В верхней части каждой секции 23 и 24 установлены патрубки слива 37 и 38, снабженные задвижками 39 и 40.The unloading and transport unit 19 consists of a receiving tank 21, divided by a sealed jumper 22 into two insulated sections 23 and 24, in each of which pulp preparation modules 25 and 26 are installed, connected through nozzles 27 and 28, equipped with valves 29 and 30, to the pump 31 and through the nozzles 32 and 33, with the valves 34 and 35 installed in them, to the transport pipeline 36. In the upper part of each section 23 and 24, the drain pipes 37 and 38 are installed, equipped with valves 39 and 40.

Разгрузочно-транспортный узел 20 состоит из отдельных приемных емкостей 41 и 42, каждая из которых снабжена модулем пульпоприготовления 25 и 26, подсоединенными через патрубки 27 и 28, снабженными задвижками 29 и 30, к насосу 31, а через патрубки 32 и 33, снабжены задвижками 34 и 35, к транспортному трубопроводу 36. В верхней части приемных емкостей 41 и 42 установлены также патрубки слива 37 и 38, снабженные задвижками 39 и 40.The unloading and transport unit 20 consists of separate receiving tanks 41 and 42, each of which is equipped with a pulp preparation module 25 and 26, connected through nozzles 27 and 28, equipped with valves 29 and 30, to the pump 31, and through nozzles 32 and 33, equipped with valves 34 and 35, to the transport pipeline 36. In the upper part of the receiving tanks 41 and 42 are also installed drain pipes 37 and 38, equipped with valves 39 and 40.

Для достижения поставленной цели сверху, в колонный аппарат 1 подается исходный материал, который поступает в корпус аппарата 2 через узел подачи исходного материала 6 по модулю 7, если материал подается в сухом виде, или по модулю 8, если он подается в виде гидросмеси, а снизу подается раствор реагента по патрубку 13 от насоса 14 через трубопровод 15, при открытии задвижки 16. По мере заполнения корпуса аппарата 2 твердым материалом в верхней части колонного аппарата 1 происходит слив замещаемого отработанного реагента с помощью системы сбора слива 9 и сливного патрубка 10. Твердый материал в зоне противотока реагента движется под действием сил гравитации вниз вдоль корпуса 2, последовательно проходя установленные горизонтально тарелки 4 с направляющими потока 5, выполненными в виде разнонаправленной наклонной перфорации. Вне аппарата 1 генерируют возвратно- поступательные движения в пульсационной камере 11 посредством пульсатора 12 и передают их в корпус 2, накладывая колебания на раствор реагента непосредственно в месте ввода их в корпус аппарата 2 через патрубок 13. Твердый материал по мере опускания накапливается в конической части днища 3, откуда он перемещается дальше в выпускное отверстие 17 и, проходя делитель-дозатор потока 18, поступает в изолированную секцию 23 приемной емкости 21 при закрытых задвижках 29, 34 и 39 (либо в отдельную приемную емкость 41). После заполнения секции 23 полностью твердым материалом делитель потока переходит в положение, когда изолирования секция 23 герметично перекрывается, а твердые частицы из конической части 3 начинают поступать в изолированную секцию 24 (либо приемную емкость 42) при закрытых задвижках 30, 35 и 40. Одновременно открываются задвижки 29 и 34 и транспортирующая жидкость от насоса 31 начинает подаваться под напором по патрубку 27 в модуль пульпоприготовления 25, а образующаяся гидросмесь по патрубку 32 вытесняется в транспортный трубопровод 36 и далее к месту потребления.To achieve this goal from above, source material is fed into the column apparatus 1, which enters the apparatus 2 through the feed unit 6 modulo 7 if the material is supplied in dry form, or modulo 8 if it is supplied as a slurry, and from below the reagent solution is supplied through the pipe 13 from the pump 14 through the pipeline 15, when the valve 16 is opened. As the casing of the apparatus 2 is filled with solid material in the upper part of the column apparatus 1, the replaced spent reagent is drained using the collection system and 9 and discharge pipe 10. The solid reactant in countercurrent zone moves under the action of gravity down along the hull 2 successively passing horizontally installed trays 4 with flow guides 5, made in the form multidirectional inclined perforations. Outside the apparatus 1, reciprocating movements are generated in the pulsation chamber 11 by means of the pulsator 12 and transfer them to the housing 2, imposing vibrations on the reagent solution directly at the place of their entry into the housing of the apparatus 2 through the nozzle 13. Solid material accumulates in the conical part of the bottom as it lowers. 3, from where it moves further into the outlet 17 and, passing the flow divider-dispenser 18, enters the insulated section 23 of the receiving tank 21 with the shutters 29, 34 and 39 closed (or to a separate receiving tank 41). After filling section 23 with completely solid material, the flow divider switches to the position where the insulating section 23 is hermetically closed, and solid particles from the conical part 3 begin to flow into the insulated section 24 (or receiving tank 42) with the shutters 30, 35 and 40 closed. At the same time, they open the valves 29 and 34 and the transporting liquid from the pump 31 begins to be supplied under pressure through the pipe 27 to the pulp preparation module 25, and the resulting hydraulic mixture through the pipe 32 is forced into the transport pipe 36 and then to the month in consumption.

В случае закупорки конического днища 3 в первом варианте исполнения устройства (фиг. 1) делитель-дозатор потока 18 перемещают в такое положение, когда обе изолированные секции 23 и 24 оказываются сначала отключенными от выпускного отверстия 17. В зависимости от стадии общего цикла работы устройства, изолированные секции 23 и 24 окончательно разгружаются в транспортный трубопровод 36. Затем делитель потока 18 перемещается в такое положение, когда обе изолированные секции 23 и 24 оказываются подсоединенными к выпускному отверстию 17 в коническом днище 3. При этом открываются задвижки 29 и 30, закрываются задвижки 34 и 35, и начинается подача воды от насоса 31 через патрубки 27 и 28 в изолированные секции 23 и 24 и одновременно далее в коническое днище 3, что позволяет интенсивно встряхивать слежавшийся в придонной части колонного аппарата 1 твердый материал.In the case of clogging of the conical bottom 3 in the first embodiment of the device (Fig. 1), the flow divider-dispenser 18 is moved to a position where both insulated sections 23 and 24 are first disconnected from the outlet 17. Depending on the stage of the overall cycle of the device, the insulated sections 23 and 24 are finally unloaded into the transport pipe 36. Then the flow divider 18 is moved to a position where both insulated sections 23 and 24 are connected to the outlet 17 in the conical bottoms 3. At the same time, the valves 29 and 30 open, the valves 34 and 35 are closed, and the water supply starts from the pump 31 through the nozzles 27 and 28 to the insulated sections 23 and 24 and at the same time further to the conical bottom 3, which allows intensively shaking the caking in the bottom part column apparatus 1 solid material.

Либо при закупорке конического днища 3 во втором варианте устройства (фиг. 2)при использовании отдельных приемных емкостей 41 и 42 порядок действий будет точно таким же, т.е. на первой стадии делитель-дозатор потока 18 будет отключать обе приемные емкости 41 и 42 от выпускного отверстия 17 для полной разгрузки одной из них в транспортный трубопровод 36. После чего, делитель-дозатор потока 18 перемещается на режим промывки в положение, при котором обе приемные емкости 41 и 42 оказываются подключенными к выпускному отверстию 17 конического днища 3, а далее начинается встряхивание с двух сторон закупорки в колонном аппарате 1.Or, when the conical bottom 3 is blocked in the second embodiment of the device (Fig. 2), using separate receiving containers 41 and 42, the procedure will be exactly the same, i.e. at the first stage, the flow divider-dispenser 18 will disconnect both receiving containers 41 and 42 from the outlet 17 for completely unloading one of them into the transport pipeline 36. After that, the flow divider-dispenser 18 moves to the washing mode to the position in which both the receiving containers 41 and 42 are connected to the outlet 17 of the conical bottom 3, and then shaking begins on both sides of the blockage in the column apparatus 1.

В зависимости от гидравлической крупности обрабатываемого твердого материала, т.е. от скорости его осаждения в корпусе аппарата 2 и загрузочно-транспортных узлах 19 и 20, и для увеличения скорости перемещения твердого материала из корпуса 2 в эти узлы применяются сливные патрубки 37 и 38. Например, при загрузке изолированной секции 23 приемной емкости 21 (или приемной емкости 41) делитель-дозатор потока 18 переключается в положение для сообщения секции 23 (или приемной емкости 41) с выпускным отверстием 17, одновременно открывается задвижка 39. При этом в процессе перемещения твердого материала из корпуса 2 в секцию 23(или приемную емкость 41) замещаемая транспортная жидкость сливается по патрубку 37, а не поднимается в корпус аппарата 2 в противотоке, замедляющем процесс перегрузки. Аналогично при заполнении изолированной секции 24 (или приемной емкости 42) будет открываться задвижка 40 для слива замещаемой транспортной жидкости по патрубку 38.Depending on the hydraulic size of the processed solid material, i.e. from the speed of its deposition in the body of the apparatus 2 and loading and transport nodes 19 and 20, and to increase the speed of movement of solid material from the body 2 in these nodes used drain pipes 37 and 38. For example, when loading the insulated section 23 of the receiving tank 21 (or receiving capacity 41) the divider-dispenser of the flow 18 switches to the position for communication section 23 (or receiving tank 41) with the outlet 17, at the same time opens the valve 39. In this case, during the movement of solid material from the housing 2 into section 23 (or the receiving tank be 41) replaces the transport liquid is discharged through conduit 37 and is lying in the apparatus body 2 in countercurrent, retarding the process of overload. Similarly, when filling the insulated section 24 (or receiving tank 42), the valve 40 will open to drain the replaced transport fluid through the pipe 38.

При реализации предложенного способа осуществляется возможность организации работы пульсационной колонны в едином непрерывном режиме, что очень важно для производства, т.к. в разы повышает производительность всего цикла переработки.When implementing the proposed method, it is possible to organize the operation of the pulsation column in a single continuous mode, which is very important for production, because significantly increases the productivity of the entire processing cycle.

Созданный способ подвода раствора реагента и способ наложения на него колебаний, т.е. когда два потока движутся соосно в одном направлении, не создавая дополнительных сопротивлений внутри пульсационной камеры 11, дают возможность легко, без сопротивлений накладывать возвратно-поступательные движения от пульсатора 12 на подаваемый поток реагента и равномерно распределять их по сечению пульсационной колонны 1. Кроме того, такое спутанное движение двух потоков от пульсационной камеры 11 и насоса 14 практически гарантирует отсутствие попадания пузырьков воздуха в корпус аппарата 2, что в свою очередь могло бы привести к необратимым негативным последствиям.The created method for supplying a reagent solution and a method for applying vibrations to it, i.e. when two streams move coaxially in one direction, without creating additional resistance inside the pulsation chamber 11, they make it possible to easily, without resistance, apply reciprocating movements from the pulsator 12 to the supplied reagent flow and evenly distribute them over the cross section of the pulsation column 1. In addition, the confused movement of two flows from the pulsation chamber 11 and the pump 14 practically guarantees the absence of air bubbles entering the apparatus 2, which in turn could lead to a nuisance imym negative consequences.

Разработанный способ разгрузки пульсационной колонны позволяет перемещать готовый продукт по горизонтали, вертикали и во всех направлениях без ограничения дальности. Кроме того, использованные модули 25 и 26 пульпоприготовления разгрузочно-транспортных узлов 19 и 20 дает возможность подготавливать и перемещать высококонцентрированную гидросмесь большой плотности без дополнительных материальных и энергетических затрат. А разработанное устройство позволяет реализовать наиболее эффективную и надежную схему ликвидации возможных закупорок придонной части колонного аппаратаThe developed method of unloading the pulsation column allows you to move the finished product horizontally, vertically and in all directions without limiting the range. In addition, the used pulp preparation modules 25 and 26 of the unloading and transport units 19 and 20 make it possible to prepare and move a highly concentrated high-density hydraulic mixture without additional material and energy costs. And the developed device allows you to implement the most effective and reliable scheme for eliminating possible blockages of the bottom of the column apparatus

Предложенный способ и разработанное для его реализации устройство также могут с высокой эффективностью использоваться для проведения сепарационных процессов. Для чего сверху, в колонный аппарат 1 подается исходный материал, который поступает в корпус аппарата 2 через узел подачи исходного материала 6 по модулю 7, если материал подается в сухом виде, или по модулю 8, если он подается в виде гидросмеси, а снизу подается промывочная жидкость по патрубку 13 от насоса 14 через трубопровод 15, при открытии задвижки 16. По мере заполнения корпуса аппарата 2 твердым материалом в верхней части колонного аппарата 1 происходит слив промывочной жидкости с удаляемым мелкодисперсным материалом с помощью системы сбора слива 9 и сливного патрубка 10. Твердый материал в зоне противотока промывочной жидкости движется под действием сил гравитации вниз вдоль корпуса 2, последовательно проходя установленные горизонтально тарелки 4 с направляющими потока 5, выполненными в виде разнонаправленной наклонной перфорации. Вне аппарата 1 генерируют возвратно-поступательные движения в пульсационной камере 11 посредством пульсатора 12 и передают их в камеру 2, накладывая колебания на промывочную жидкость непосредственно в месте ввода ее в корпус аппарата 2 через патрубок 13. Отмытый твердый материал по мере опускания накапливается в конической части днища 3, откуда он перемещается дальше в выпускное отверстие 17 и, проходя делитель-дозатор потока 18, поступает в изолированную секцию 23 приемной емкости 21 при закрытых задвижках 29, 34 и 39 (либо в отдельную приемную емкость 41).После заполнения секции 23 полностью отмытым твердым материалом делитель потока переходит в положение, когда изолирования секция 23 герметично перекрывается, а очищенные твердые частицы из конической части 3 начинают поступать в изолированную секцию 24(либо приемную емкость 42) при закрытых задвижках 30, 35 и 40. Одновременно открывают задвижки 29 и 34, транспортирующая жидкость от насоса 31 начинает подаваться под напором по патрубку 27 в модуль пульпоприготовления 25, а образующаяся гидросмесь по патрубку 32 вытесняется в транспортный трубопровод 36 и далее к месту потребления.The proposed method and the device developed for its implementation can also be used with high efficiency for separation processes. Why, from above, source material is fed into the column apparatus 1, which enters the apparatus 2 through the feed unit 6 modulo 7 if the material is supplied in dry form, or modulo 8 if it is supplied as a slurry, and from below it is fed the flushing liquid through the pipe 13 from the pump 14 through the pipeline 15, when the valve 16 is opened. As the casing of the apparatus 2 is filled with solid material in the upper part of the column apparatus 1, the flushing liquid is drained with the fine material to be removed using the collection system 9 and the drain discharge pipe 10. The solid material in the zone of countercurrent wash liquid moves by gravity downwardly along the body 2, passing successively installed horizontally with guide plates 4 stream 5, made in the form of a multidirectional inclined perforations. Outside the apparatus 1, reciprocating movements are generated in the pulsation chamber 11 by means of a pulsator 12 and transfer them to the chamber 2, imposing vibrations on the washing liquid directly at the place of its entry into the apparatus body 2 through the nozzle 13. The washed solid material accumulates in the conical part as it drops down the bottom 3, from where it moves further into the outlet 17 and, passing the flow divider-dispenser 18, enters the insulated section 23 of the receiving tank 21 with the shutters 29, 34 and 39 closed (or into a separate receiving tank 41) .After filling section 23 with completely washed solid material, the flow divider switches to the position where isolation section 23 is hermetically closed and the cleaned solid particles from conical part 3 begin to enter isolation section 24 (or receiving tank 42) with shutters 30 closed. 35 and 40. At the same time, the valves 29 and 34 are opened, the transporting liquid from the pump 31 begins to be supplied under pressure through the pipe 27 to the pulp preparation module 25, and the resulting hydraulic mixture through the pipe 32 is forced into the transport pipe gadfly 36 and then to the place of consumption.

Claims

1. A method of conducting mass transfer processes, including supplying dry pulp or starting material from above to a column apparatus, supplying a reagent solution from below to a column apparatus, draining the spent reagent solution to the top of the column apparatus, generating pulsation oscillations, bringing them into the column apparatus, back - translational movement of solid particles of the source material inside the column apparatus and moving them down under the action of gravitational forces along the body of the column apparatus, collecting solid particles in the bottom idon part of the apparatus with subsequent unloading, characterized in that the pulsation oscillations are superimposed directly on the reagent solution at the place of its entry into the column apparatus, and solid particles from the bottom part of the column apparatus are unloaded into the hole at the lower point of the conical bottom and through the flow divider-dispenser into the chamber unloading and transport unit, from where they are transported directly to the transport pipeline under pressure through the discharge pipe and further to the place of consumption or further processing, for hours unloading of the camera assembly and transport of the pump unit is fed through pulpoprigotovleniya conveying pressurized fluid.

2. A device for conducting mass transfer processes according to claim 1, containing one or more column apparatuses, each of which includes a housing with a conical bottom and vertically fixed horizontal plates with guides, a feed unit for the source material installed in the upper part of the apparatus of the spent reagent drain pipe , a nozzle for supplying a reagent solution to the column apparatus installed in the lower part of the apparatus body, a pulsator with a pulsation chamber, characterized in that the nozzle for feeding the reagent solution is anovlen coaxially within the pulse chamber at the bottom thereof immediately before entry to the column apparatus has a conical bottom outlet which is sealed through a divider with metering flow unloading and transport unit consisting of the receptacle and module pulpoprigotovleniya connected to the transfer line.

3. The device according to p. 2, characterized in that the receiving capacity of the unloading and transport unit is made two-section, and each insulated section is equipped with a separate pulp preparation module, connected through a liquid supply pipe to the pump, and through a discharge pipe to a transport pipeline, and a separate pipe drain at the top of each section.

4. The device according to claim 2, characterized in that the receiving capacity of the unloading and transport unit is doubled, each individual tank having a pulp preparation module connected through a liquid supply pipe to the pump, and through a discharge pipe to a transport pipe, and a discharge pipe to top of each tank.