Аппарат для обработки зернистого материала жидкостью

Полезная модель относится к области металлургии, в частности к аппаратам для обработки зернистого материала жидкостью под давлением, и может быть использовано для десорбции различных компонентов из адсорбентов, например из активированного угля, в технологических процессах извлечения благородных металлов.
Известен аппарат для обработки зернистого материала жидкостью (SU № 647007, МПК B01J 8/00, B01J 3/04, опубликовано 15.02.1979), содержащий вертикальный корпус с крышкой, подвижный контейнер для обрабатываемого материала, патрубки ввода и вывода жидкости, соединенные с емкостью, и патрубок забора жидкости из корпуса, закрепленный в крышке.
Общим признаком заявляемого устройства с аналогом является наличие герметичной рабочей камеры и патрубков ввода и вывода жидкости.
Недостатком известного аппарата является низкая производительность, которая вызвана необходимостью прерывания процесса при загрузке и разгрузке рабочей камеры.
Известен аппарат для обработки зернистого материала жидкостью под давлением (RU № 1361785, МПК B01J 4/00, опубликовано 30.09.1994), содержащий рабочую камеру с патрубками ввода и вывода жидкости, механизмы загрузки и разгрузки рабочей камеры.
Общими признаками аналога с заявляемым устройством являются наличие герметичной рабочей камеры с патрубками ввода и вывода жидкости и наличие загрузочного и разгрузочного устройств.
Недостатком известного аппарата также является низкая производительность, которая вызвана необходимостью прерывания процесса при загрузке и выгрузке рабочей камеры с помощью механизмов загрузки и выгрузки.
Известен также аппарат для непрерывной обработки зернистого материала жидкостью (SU № 1824755, МПК B01J 8/00, 15.03.1988), содержащий рабочую камеру с патрубками ввода и вывода жидкости, расположенными в противоположных концах рабочей камеры, снабженный загрузочной и разгрузочной емкостями, расположенными соответственно над и под рабочей камерой и соединенными с ней клапанами.
Общими признаками аналога с заявляемым устройством являются наличие герметичной рабочей камеры с патрубками ввода и вывода жидкости и наличие загрузочной и разгрузочной емкостей (шлюзов), соединенных с ней клапанами.
Недостатком устройства является сложность обеспечения постоянного уровня (объема) зернистого материала в рабочей камере.
В качестве прототипа взят аппарат для обработки зернистого материала жидкостью (RU № 155026, МПК B01J 8/00, опубликовано 20.09.2015).
Общими признаками аналога с заявляемым устройством являются наличие герметичной рабочей камеры с патрубками ввода и вывода жидкости и наличие загрузочной и разгрузочной емкостей (шлюзов), соединенных с ней клапанами.
Недостатком прототипа является низкая стойкость клапанов при работе устройства.
Задача полезной модели заключается в повышении эксплуатационных свойств устройства.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении стойкости (увеличении срока эксплуатации) клапанов загрузочного шлюза.
Технический результат достигается тем, что в заявляемом аппарате для обработки зернистого материала жидкостью под давлением, содержащем рабочую камеру с патрубками ввода и вывода жидкости, расположенными в противоположных концах рабочей камеры, загрузочный и разгрузочный шлюзы, расположенные соответственно над и под рабочей камерой и соединенные с ней клапанами, загрузочный шлюз выполнен с объемом, в 2 и более раз превышающим объем разгрузочного.
Существенное увеличение объема загрузочного шлюза позволяет сократить количество включений клапанов загрузочного шлюза для переработки единицы массы рабочей среды.
Отличием от прототипа является дополнительное в два более раз увеличение объема загрузочного шлюза.
Наличие отличительных признаков позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию «новизна».
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показана общая схема аппарата для обработки зернистого материала жидкостью (в разрезе).
Аппарат для обработки зернистого материала жидкостью содержит размещенные последовательно по ходу технологического процесса загрузочный бункер 1 с зернистым материалом, загрузочный клапана 2 загрузочный шлюз 3 и разгрузочный клапан 4 шлюза 3, который связан патрубком 5 с рабочей камерой 6. Длина патрубка 5 определяется положением необходимого уровня зернистого материала в рабочей камере. Ниже рабочей камеры 6 расположен загрузочный клапан 7 разгрузочного шлюза 8, за которым следует разгрузочный клапан 9 шлюза 8. Через патрубок 10 отработанный зернистый материал поступает в бак 11. В нижней и верхней части рабочая камера 6 снабжена патрубками 12 и 14. Выше уровня зернистого материала установлена сетка 13 для предотвращения выноса зернистого материала жидкостью. В качестве клапанов 2, 4, 7 и 9 могут быть использованы шаровые краны.
Аппарат работает следующим образом.
Из бункера 1 зернистый материал через открытый клапан 2 (при закрытом клапане 4) заполняет шлюз 3, после чего клапан 2 закрывается. При открытом клапане 4 зернистый материал из шлюза 3 через патрубок 5 поступает в рабочую камеру, дополняя ее до уровня нижнего конца патрубка 5. В рабочей камере 6 непрерывно реализуется технологический процесс обработки зернистого материала. Из рабочей камеры зернистый материал при открытом клапане 7 и закрытом клапане 9 поступает в шлюз 8. После наполнения шлюза 8 клапан 7 закрывается. Выгрузка зернистого материала из шлюза 8 производится при открытии клапана 9 через патрубок 10 в бак 11. При очередной загрузке разгрузочного шлюза (при открытом клапане 4) из загрузочного шлюза в рабочую камеру поступает очередная порция зернистого материала. В результате синхронного перемещения зернистого материала через шлюзы 2 и 8 обеспечивается движение зернистого материала через рабочую камеру 6 сверху вниз. При этом через патрубок 12 в рабочую камеру постоянно подается рабочая жидкость. Через патрубок 14 рабочая жидкость из рабочей камеры 6 выводится. В результате в рабочей камере реализуется необходимый процесс обработки в противотоке зернистого материала и жидкости.
Увеличение в разы объема загрузочного шлюза позволяет в разы сократить количество включений его клапанов и, как следствие, в разы увеличить срок их эксплуатации.