Пульсаційний реактор

Пульсаційний реактор для очищення синтетичних алмазів від домішок, що містить вертикальний циліндричний корпус з днищем і кришкою з завантажувальним люком і патрубками для введення реагентів, подачі і виводу повітря, обичайку, СПІВВІСНО встановлену в корпусі реактора, розвантажувальну трубу і блок керування, який відрізняється тим, що днище реактора виконано Винахід відноситься до хімічної промисловості, а саме до пристроїв для очищення синтетичних алмазів від домішок Відомий пристрій, який являє собою хімічну скляну посудину, у яку кладуть продукти синтезу алмазів, що містять, крім синтетичних алмазів, графіт і каталізатор синтезу алмазів - сплав нікелю та марганцю, і додають розчин кислоти для очищення від металів, а потім - розчин окислювача для очищення від графіту, нагрівають та вручну пульпу періодично перемішують [Крук В Б , Лепихова Т Г , Важнев В П // Синтетические алмазы 1974 № 2 С 11] Недоліками відомого пристрою є низька продуктивність процесу розчинення через недостатнє перемішування пульпи, труднощі розвантаження внаслідок швидкого розшарування пульпи і прилипання осаду до дна посудин, часткова втрата кінцевого продукту при руйнуванні скляних посудин у процесі роботи, забруднення навколишнього середовища парами і бризками токсичного розчину, що утворюються при кислотній обробці продуктів синтезу алмазів, створюються ШКІДЛИВІ умови праці для обслуговуючого персоналу Відомий реакторний пристрій для очищення синтетичних алмазів від домішок, що складається у вигляді зрізаного конуса, з єднаного з циліндром більшою основою, а обичайка виконана у вигляді верхнього і нижнього зрізаних конусів, з'єднаних між собою більшими основами, при цьому менша основа верхнього конуса з'єднана з кришкою, а менша основа нижнього конуса має кільцевий зазор з днищем реактора, розвантажувальна труба встановлена в обичайці СПІВВІСНО З нею, верхній и кінець проходить через кришку реактора, нижній утворює зазор із днищем реактора і кільцевий зазор із меншою основою нижнього конуса обичайки, при цьому співвідношення діаметрів меншої основи днища реактора, меншої основи нижнього конуса обечайки і розвантажувальної труби складає ВІДПОВІДНО 1 1 0,7, і корпус реактора вміщений в кожух з теплообмінником з двох сталевих ємкостей, кожна з яких включає сталевий зварний корпус, у верхню частину якого підведені патрубки для завантаження продуктів синтезу алмазів, подачи розчина кислот, води, стиснутого повітря і вивантаження рідини Для вивантаження готового продукту в нижній частині ємкості є розвантажувальний люк [Крук В Б , Лепихова Т Г , Важнев В П // Синтетические алмазы 1974 № 2 С 11 -13] Недоліком такого пристрою є втрати готового продукту при вивантаженні його вручну внаслідок розподілу алмазів по всій поверхні днища реактора, що знижує також продуктивність пристрою в цілому Найбільше близьким до того, що заявляється, є пульсаційний реактор для розчинення дисперсних матеріалів, який складається з вертикального циліндричного корпусу з днищем і кришкою, СПІВВІСНО вставленої в корпус циліндричної обичайки зі зрізаним конусом, закріпленим своєю великою основою на внутрішній поверхні верхньої частини корпусу, а меншою з'єднаний із верхнім торцем циліндричної обичайки, опорного елемента, виконаного у вигляді конусу, встановленого з зазором щодо днища й утворюючого кільцевий зазор із торцем циліндричної обичайки, верхнього і ниж (О о о> ю 59062 тажувальну трубу 9, розміщену в обичайці 8 СПІнього диспергаторів, нижній диспергатор установВВІСНО з нею, верхній кінець якої проходить крізь лений під конусом В кришці встановлений люк кришку 3, нижній утворює зазор із днищем реактодля введення дисперсних матеріалів і реагентів та ра 2 і кільцевий зазор із меншою основою нижньопатрубки для введення і виводу стиснутого повітго конусу обичайки 8, блок керування 10, який ря, патрубок виводу стиснутого повітря з'єднаний з з'єднаний з патрубками введення і виводу стиснупневмоклапаном, яким керує окремо встановлений того повітря 6 й 7 Корпус реактора 1 та обичайка блок керування, а в днищі реактора знаходиться 8 утворюють дві камери - 11 і 12 Співвідношення патрубок для вивантаження готового продукту діаметрів меншої основи днища реактора 2, мен[Ас № 1528549 СССР/ Бюл Открытия, изобретешої основи нижнього конусу обичайки 8 і розванния №46, 1989 г MKHB01F 1/100] тажувальної труби 9 складають ВІДПОВІДНО 1 1 0,7, Недоліком відомого пристрою є втрати готовокорпус реактора 1 і днище 2 обладнані кожухом 13 го продукту при його вивантаженні, які виникають з теплообмінником при забиванні патрубку в днищі реактора нерозчинною частиною дисперсного матеріалу, що виРеактор працює таким чином магає спеціальної очистки патрубку, збільшує час Продукти синтезу алмазів, що містять, крім вивантаження продукту, знижує продуктивність синтетичних алмазів, сплав нікелю і марганцю та пристрою в цілому графіт, вводять в реактор через завантажувальний люк 4, який потім закривають, і при відкритих на Технічною задачею винаходу є створення вивід повітря патрубках 6 і 7 через патрубок 5 попульсаційного реактора, який забезпечує повне дають розчин соляної кислоти, який поступає в вивантаження з нього пульпи графіту і алмазів, а камери 11 і 12, після введення кислоти патрубок 5 потім і очищених алмазів в автоматичному режимі закривають і подають стиснуте повітря через патТехнічна задача вирішується за рахунок того, рубок 6 в камеру 11 при відкритому на вивід повітщо пульсаційний реактор містить вертикальний, ря патрубку 7, при цьому кислота витискається з циліндричний корпус з днищем і кришкою з заванкамери 11 в камеру 12 і розпульповує продукти тажувальним люком і патрубками для введення синтезу алмазів Потім через патрубок 6 виводять реагентів, подачи і виводу стиснутого повітря, повітря, а через патрубок 7 подають стиснуте повіобичайку, СПІВВІСНО встановлену в корпусі реактотря в камеру 12 для перекачування пульпи з камера, розвантажувальну трубу і блок керування, прири 12 в камеру 11 Таким чином, камери 11 та 12 чому днище реактору виконано у вигляді зрізаного виконують періодично як роль пульсатора, так і конусу, з'єднаного з циліндром більшою основою, реактора Періодичність перекачування пульпи а обичайка виконана у вигляді верхнього і нижньостиснутим повітрям задається і контролюється го зрізаних конусів, з'єднаних між собою більшими блоком керування 10 Проходячи з великою швидосновами, при цьому менша основа верхнього кістю через кільцеві зазори між меншою основою конусу з'єднана з кришкою, а менша основа нижнижнього конусу обичайки 10, днищем 2 і розваннього конусу має кільцевий зазор з днищем реактажувальною трубою 9, пульпа інтенсивно перетора, розвантажувальна труба встановлена в обимішується, що сприяє повному розчиненню нікелю чайці СПІВВІСНО з нею, верхній її кінець проходить і марганцю в соляній кислоті По завершенні реаккрізь кришку реактора, нижній утворює зазор із ції припиняють випуск повітря через патрубки 6 і 7, днищем реактора і кільцевий зазор із меншою оса поперемінну подачу стиснутого повітря через ці новою нижнього конусу обичайки, при цьому співпатрубки в камери 11 і 12 продовжують При цьому відношення діаметрів меншої основи днища реакперемішування пульпи продовжується й одночастора, меншої основи нижнього конусу обичайки і но підвищується тиск в камерах 11 і 12, внаслідок розвантажувальної труби складають ВІДПОВІДНО чого пульпа графіту та алмазів з розчином хлори1 1 0,7 і корпус реактора вміщений в кожух з тепдів марганцю та нікелю повністю витискається з лообмінником реактора нагору через розвантажувальну трубу Таке конструктивне рішення дозволяє уникну11 Оптимальна температура процесів розчинення ти втрат готового продукту при його вивантаженні, металів підтримується на заданому рівні шляхом робити повне вивантаження пульпи алмазів і граподачі в кожух 13 реактора теплообмінної речовифіту та потім - очищених алмазів із реактора в ни, наприклад, води з ВІДПОВІДНОЮ температурою автоматичному режимі, підвищити продуктивність реактора в цілому При очищенні алмазів від графіту їх суміш Сутність винаходу пояснюється кресленням, вводять в реактор через завантажувальний люк 4, де на фіг 1 схематично зображений пульсаційний який потім закривають, і при відкритих на вивід реактор повітря патрубках 6 і 7 через патрубок 5 подають розчин сірчаної кислоти з триоксидом хрому, який Пульсаційний реактор містить вертикальний поступає в камери 11 і 12, після введення розчину циліндричний корпус 1, днище у вигляді зрізаного патрубок 5 закривають і подають стиснуте повітря конусу 2, який з'єднаний із циліндром більшою через патрубок 6 в камеру 11 при відкритому на основою, кришку 3, на якій розташований заванвивід повітря патрубку 7, при цьому розчин витистажувальний люк 4 і патрубки для введення реакається з камери 11 в камеру 12 і розпульповує гентів 5, подачи і виводу стиснутого повітря 6 та 7, суміш графіту та алмазів Потім через патрубок 6 обичайку 8, встановлену СПІВВІСНО З корпусом реавиводять повітря, а через патрубок 7 подають стиктора 1 і виконану у вигляді верхнього і нижнього снуте повітря в камеру 12 для перекачування зрізаних конусів, з'єднаних між собою більшими пульпи з камери 12 в камеру 11 Таким чином, каосновами, менша основа верхнього конусу з'єднамери 11 та 12 виконують періодично як роль пульна з кришкою 3, а менша основа нижнього конусу сатора, так і реактора Періодичність перекачумає кільцевий зазор з днищем реактора 2, розван 59062 вання пульпи стиснутим повітрям задається і контролюється блоком керування 10 Проходячи з великою швидкістю через кільцеві зазори між меншою основою нижнього конусу обичайки 8, днищем 2 і розвантажувальною трубою 9, пульпа інтенсивно перемішується, що сприяє повному окисленню графіту По завершенні реакції припиняють випуск повітря через патрубки 6 і 7, а поперемінну подачу стиснутого повітря через ці патрубки в камери 11 і 12 продовжують При цьому перемішування пульпи продовжується й одночасно підвищується тиск в камерах 11 і 12, внаслідок чого пульпа алмазів з розчином сульфату хрому(Ш) повністю витискається з реактора нагору через розвантажувальну трубу 9 Оптимальна температура процесу окислення графіту підтримується на заданому рівні шляхом подачі в кожух 13 реактора теплообмінної речовини з ВІДПОВІДНОЮ температурою Таке конструктивне рішення дозволяє в за пропонованому реакторові проводити очищення синтетичних алмазів як від домішок нікелю і марганцю, так і від графіту і одержувати очищені алмази Запропонований пульсаційний реактор дозволяє уникнути втрат готового продукту при його вивантаженні, робити повне вивантаження пульпи алмазів і графіту чи очищених алмазів із реактора в автоматичному режимі, підвищити продуктивність реактора в цілому Запропонований пульсаційний реактор підвищує продуктивність процесу очищення алмазів, виключає втрати кінцевого продукту і забезпечує його повне вивантаження з реактора в автоматичному режимі Запропонований пульсаційний реактор може бути виготовлений в промислових умовах і знайде застосування для очищення синтетичних алмазів від домішок Фіг. Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна