Автоклав

Полезная модель относится к технике тепло- и массообмена и может быть использована, например, в глиноземном производстве для автоклавного выщелачивания боксита.
Известен автоклав для нагрева бокситовой пульпы, широко применяемый в глиноземном производстве (А.Н.Зеликман и др. Теория гидрометаллургических процессов, М, «Металлургия, 19975, стр. 166, рис. 50,а), представляющий собой вертикальный цилиндрический сосуд с эллиптическим днищем и крышкой. Он снабжен загрузочным штуцером (патрубком) и разгрузочной трубой, установленными в верхней части автоклава (в крышке). При этом, разгрузочная труба проходит через весь автоклав до нижней части (днища), чтобы там не скапливался осадок (он отсасывается в разгрузочную трубу). Кроме того, автоклав снабжен патрубком подачи греющего пара, установленным в нижней части корпуса автоклава (в днище).
Педостатком автоклава является то, что подача в него греющего пара осуществляется снизу. При этом часть давления пара (приблизительно 2 ати при высоте автоклава 13 м и удельном весе пульпы 1550 кг/м) затрачивается на преодоление гидростатического столба пульпы, что снижает потенциальную возможность повышения температуры нагрева пульпы, приблизительно, на 5°С.
Известен греющий автоклав (а.с. СССР №1774547), в котором устранен указанный недостаток за счёт подачи греющего пара в верхнюю часть автоклава. В этом случае нет противодействия давления столба пульпы, и вся энергия пара тратится на нагрев. Данный аппарат, как и вышеописанный, представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, внутри которого соосно почти по всей его высоте установлена циркуляционная труба, служащая кроме создания циркуляции пульпы ещё и
200312325 5
1 (II 111 liiki ,«k .,.  ill
3 12
МКИ в OIF 1/00
Автоклав
ДЛЯ транспорта твёрдой фазы осадка вверх на разгрузку, нредотвращая её осаждение внизу. Внутрь трубы снизу подведен патрубок подачи пульпы, а сверху - патрубок подвода греющего пара, снабженный охватывающим его отбойником, чтобы создать движение пара в циркуляционной трубе вверх. Для отвода пульпы из автоклава (из его верхней части) служит коллектор с несколькими патрубками по периметру корпуса автоклава.
Недостатком автоклава является сложность его конструкции.
Задача полезной модели - устранение указанного недостатка.
Техническим результатом является нагрев пульпы до максимально возможной температуры при максимально возможной простоте конструкции автоклава.
Технический результат достигается тем, что в известный, пшроко применяемый в глиноземном производстве греющий автоклав, вводится сверху (через крыщку) а не снизу, короткий (1-2 м) патрубок греющего пара с созданием движения последнего в полости автоклава сверху вниз.
На фиг. 1, 2 и 3 даны два варианта конструкций автоклава с верхним подводом греющего пара.
Нредлагаемый автоклав состоит из корпуса 1 с патрубками 2, 3 подвода пульпы и греющего пара, соответственно, трубы 4 отвода пульпы, горловины 5 и диспергатора 6.
Автоклав работает следующим образом. Пульпа после предварительного нагрева, например, до 148-152°С подаётся через патрубок 2 в верхнюю часть корпуса 1 и движется сверху вниз до днища к нижнему концу патрубка 4. При этом происходит нагрев пульпы до 235 - 238°С паром ТЭЦ, поступающего через патрубок 3 в корпус 1. Далее пульпа поднимается по трубе 4 и покидает аппарат.
Для повышения эффективности нагрева пульпы и снижения воздействия потока пара на трубу 4 с возможностью её износа производится диспергирование (разбивка на множество тонких струй) потока пара, вызывающее также и диспергирование пульпы, при помощи диспергатора 6
(дырчатой диафрагмы). Диспергирование пульпы достигается тем, что диспергатор 6 направляет струи (поток) пара вниз, в поток пульпы. При этом диспергатор может быть использован только в том случае, если в автоклаве I, подвергающемуся реконструкции, предусмотрено отверстие в его верхней части, диаметром несколько большим, чем диаметр диспергатора 6 (фиг. 2) для возможности установки патрубка 3 в корпус 1 и удаление из него для замены диспергатора 6 при износе.
Если же такого отверстия в корпусе 1 нет, тогда патрубок 3 подвода пара устанавливается в отверстие предназначенное для трубы 4, а сама труба 4 выводится наружу (фиг. 3).
При этом на патрубок 3 диспергатор 6 не устанавливается.
Таким образом, подача греющего пара в автоклав сверху может быть осуществлена в любом случае, т.е. возможна реконструкщ1я автоклава-аналога, широко применяемого в глиноземном производстве.