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 [1] (Основы металлургии, т. VII. Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. / под ред. И.А.Стригина, А.И.Басова, Ф.П.Ельцева, А.В.Троицкого. М.: Металлургия, 1975. с.557, рис.XVIII-4), представляющий собой вертикальный цилиндрический корпус со сферическими днищем и крышкой. Днище заканчивается горловиной, в которую вмонтировано барботирующее устройство (патрубок) подачи пара. В крышку автоклава введены патрубки для подсоединения трубопроводов загрузки и выгрузки пульпы. При этом, разгрузочная труба проходит через весь автоклав до нижней до нижней части (днища).
Недостатком автоклава является недостаточно интенсивное перемешивание пульпы, а также сложность конструкции, связанная трудностью изготовления и монтажа разгрузочной трубы криволинейного очертания.
Известен греющий автоклав [2] (а.с. СССР №1774547), в котором устранен недостаток, заключающийся в малоинтенсивном перемешивании. 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, еще и для транспорта твердой фазы осадка вверх на разгрузку. 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 - обеспечить интенсивное перемешивание пульпы и простоту конструкции.
Указанная задача решается тем, что автоклав для нагрева пульпы, содержащий вертикальный корпус с патрубками загрузки и выгрузки пульпы, патрубком подачи греющего пара, расположенным в нижней части корпуса автоклава вдоль его оси, отличается тем, что патрубок подачи пара размещен соосно внутри патрубка загрузки пульпы, служащего одновременно циркуляционной трубой и имеющего отверстия для циркуляции пульпы в зоне днища и горловины автоклава.
Техническим результатом является интенсивное перемешивание пульпы с направленными циркуляционными потоками, выравнивание распределения частиц твердой фазы по времени нахождения в автоклаве при максимально возможной простоте конструкции автоклава. Кроме того, эжекторная подача греющего пара и пульпы облегчает работу поршневых насосов, подающих пульпу в автоклав.
На фиг.1 представлена конструкция автоклава с эжекторной подачей греющего пара и пульпы в соосно расположенные патрубки, а также парлифтной циркуляцией пульпы.
Предлагаемый автоклав состоит из корпуса 1 с горловиной 2 и патрубка выгрузки пульпы 5. В горловину 2 вводятся вертикальные соосные патрубки загрузки пульпы 3 (большего диаметра) и подачи греющего пара 4 (меньшего диаметра). Патрубок загрузки пульпы 3 служит одновременно циркуляционной трубой и имеет отверстия 6 в зоне днища и горловины автоклава для циркуляции пульпы.
Автоклав работает следующим образом. Пульпа после предварительного нагрева примерно до 150°С подается через патрубок 3 в верхнюю часть корпуса автоклава 1. Одновременно через соосный патрубок подачи греющего пара 4 под давлением подается пар ТЭЦ, нагревая пульпу до 235 -238°С.При таком расположении патрубков они работают как эжектор (струйный насос) и паро-пульповая смесь, поднимаясь вверх (парлифт), засасывает через отверстия 6 в патрубке загрузки 3 пульпу из нижней части автоклава, создавая направленные циркуляционные потоки, что способствует интенсивному перемешиванию пульпы. При этом усредняется время нахождения частиц твердой фазы в автоклаве, что уменьшает проскок недовыщелоченного материала и увеличивает извлечение полезного компонента. Циркулирующая пульпа непрерывно удаляется из автоклава через патрубок выгрузки пульпы 5. Эжекторная подача греющего пара и пульпы облегчает работу поршневых насосов, подающих пульпу в автоклав.
Таким образом, соосная установка патрубков подачи греющего пара и загрузки пульпы легко осуществима, все внутреннее устройство вводится в автоклав через нижнюю горловину, то есть возможна реконструкция автоклава, широко применяемого в глиноземном производстве.
1. Основы металлургии, т.VII. Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. / под ред. И.А.Стригина, А.И.Басова, Ф.П.Ельцева, А.В.Троицкого. М.: Металлургия, 1975. с.557
2. Г.Г.Копытов, П.А.Свинин, К.Ф.Завадский, А.П.Зайцев, Г.А.Коротовских. Греющий автоклав. А.с. 1774547.