Устройство и принцип действия карбонизатора

Карбонизатор состоит из корпуса 1, на крышке 2 которого установлен привод 3, соединенный с помощью муфты с валом 4. На валу 4 установлены ярусные элементы перемешивающего устройства 5. В верхней части карбонизатора на корпусе 1 с помощью кронштейнов 6 закреплены газораспределители 7 с перфорированными деками 8. Газораспределители 7 соединены с патрубками 9 для подвода реагентного газа. Над перфорированными деками 8 на валу 4 установлен газодиспергатор лопастного типа.

Каждая лопасть газодиспергирующего устройства состоит из двух жестко закрепленных между собой частей, одна из которых (концевая) 10 расположена непосредственно над перфорированными деками 8, а другая 11 - между валом 4 и газораспределителями 7. Карбонизатор имеет также патрубки для подвода и отвода жидкости 12, 13, отвода газа 14 и люк 15 для чистки и осмотра аппарата.

Карбонизатор работает следующим образом. Раствор, поступающий из отделения выщелачивания и имеющий температуру 73—75°С, заливается в аппарат через патрубок 12 и одновременно включается привод 3 перемешивающего устройства. После заполнения аппарата выше уровня газодиспергирующего устройства открывается подача газа, продолжительность подачи которого зависит от содержания в нем СО₂, который через патрубки 9 поступает в газораспределители 7, под перфорированные деки 8. Струи газа, выходящие из отверстий дек 8, дробятся на мелкие пузыри турбулизованным потоком жидкости, который создается концевой частью лопасти 10 газодиспергирующего устройства, и частично отбрасываются к стенке корпуса 1 карбонизатора. Таким образом, в этой зоне создается газожидкостная смесь, насыщенная мелкими пузырьками, с большой удельной реакционной поверхностью, способствующей разложению алюминатного раствора с выделением твердых частиц (суспензии) гидроксида алюминия, являющегося целевым продуктом.

Газ пропускают до тех пор, пока содержание Na₂О_K в растворе не достигнет 1, 5 - 2 г/л, что соответствует разложению раствора примерно на 97% или остаточному содержанию в нем 2—3 г/лА1₂О₃. Карбонизацию до полного выделения А1₂О₃ не ведут во избежание получения фракций гидроокиси с повышенным содержанием SiО₂.

Циркуляция этой трехфазной среды (жидкость-газ-твердое) усиливается внутренними частями 11 лопастей газодиспергирующего устройства. Угол наклона (5-45⁰) последних к горизонтальной плоскости обеспечивает увеличение скорости нисходящего потока вблизи вала 4 и заданную интенсивность циркуляции.

Концевые части 10 лопастей газодиспергатора, выполненные с отрицательным углом атаки, при прохождении над деками 8 газораспределителей за счет взаимодействия с пузырями газа, вырывающимися из отверстий дек 8 и всплывающими под действием выталкивающей силы, придают дополнительный вращающий момент валу 4 (помимо сообщаемого приводом 3). Полученная суспензия гидроксида алюминия по мере осаждения к днищу аппарата перемешивается с гидратом (для укрупнения его кристаллов) нижними ярусами 5 перемешивающего устройства и отводится из карбонизатора на дальнейшую переработку через патрубок 13. Отработанные газы через выхлопную трубу (патрубок) 14 сбрасываются в атмосферу.

Контрольные вопросы:

1. Декомпозиция – это?

2. Сколько существует способов карбонизации?

3. Назовите их.

4. Какие факторы влияют на процесс декомпозиции?

5. Какие факторы влияют на процесс карбонизации?

Используемая литература

1. Ибрагимов А.Т., Будон С.В. «Развитие технологии производства глинозема из бокситов Казахстана» 2010г. – 304стр.

2. https://www.findpatent.ru/patent/235/2355637.html

3. https://etojob.ru/post_1288358301.html

4. https://etojob.ru/post_1288274657.html

5. https://www.ngpedia.ru/id661795p1.html