ТЕХНОЛОГИЯ КАТАЛИЗАТОРОВ

Аппараты для промывки осадков

Промывка крупнозернистых осадков с размером частиц более 50 мкм обычно проводится на стандартных фильтрах периодиче­ского и непрерывного действия двумя принципиально различ­ными способами:

А) непосредственно на фильтре путем пропускания через оса­док промывной жидкости (метод вытеснения);

Б) разделением суспензии, полученной после смешения осадка с промывной жидкостью (метод разбавления).

Промывку выполняют в одну или несколько ступеней. Одно­ступенчатую промывку осуществляют только ме­тодом вытеснения на фильтрах периодического действия, а при невысоких требованиях к качеству промывки — на фильтрах не­прерывного действия. Многоступенчатуюпромывку проводят на фильтрах периодического действия методом разбав­ления и на фильтрах непрерывного действия — обоими методами.

Рис. 4.7. Аппарат динамического действия:

1 — полый вал; 2 — штуцер для ввода суспен­зии; 3 — фильтрующая ткань; 4 — диск филь­трующий вращающийся; 5 — диск фильтрую­щий неподвижный; 6 — штуцер для ввода про­мывной жидкости; 7 — втулка; 8 — канал для вывода фильтрата или промывной жидкости; 9 — корпус; 10 — штуцер для вывода маточ­ного раствора; 11 — клапан для выгрузки осадка

Обычно такую промывку орга­низуют по противоточной схеме. На рис. 4.6 представлена харак­терная схема трехступенчатой противоточной промывки с при­менением барабанных вакуум - фильтров 1 и промежуточных сме­сителей 2 [170]. Такую схему применяют главным образом тогда, когда извлекаемое из осад­ка вещество представляет ценный продукт, в дальнейшем извлекае­мый из промывной жидкости. Методы расчета процесса много­ступенчатой промывки описаны в работах [175—177].

Промывку мелкодисперсных суспензий с размером частиц менее 20 мкм целесообразно проводить на оборудовании, преду­сматривающем разрушение структуры осадка. Применение для таких суспензий стандартного фильтрующего оборудования не­эффективно из-за низкой производительности по отмываемому продукту, обусловленной тонкодисперсной структурой осадка с низкой проницаемостью, образованием трещин в сжимаемом осадке, высокой трудоемкостью процесса [175]. Например, тру­доемкость операции разделения и отмывки суспензии гидроксида алюминия по отношению ко всем операциям цикла получения активного оксида алюминия достигает 60 %. Поэтому мелкодис­персные суспензии отмывают в сгущенном состоянии, непрерывно разрушая осадок в аппаратах динамического действия [175]. Разрушения структуры достигают путем непрерывного смыва осадка скоростным напором суспензии, вибрацией, пульсацией, центробежными силами [175, 178, 179]. Эти методы значительно интенсифицируют процесс промывки, но не позволяют выгрузить осадок в отжатом состоянии.

Предложен (пат. ЧССР 114855) способ разрушения структур, основанный на турбулизации суспензии в зазоре между враща­ющимися и неподвижными фильтрующими элементами. Разно­видность такого аппарата расмотрена в работе [177]. В нем после­довательно совмещены зоны смешения, сгущения и несколько ступеней отмывки. Схема аппарата показана на рис. 4.7.

Часть фильтрующих элементов 4 в форме дисков закреплена на вращающемся полом валу 1. Эти элементы выполняют роль
мешалок, интенсифицирующих массообмен при отмывке. Окруж­ная скорость на периферии дисков составляет 3—5 м/с. Между подвижными дисками расположены неподвижные фильтрующие элементы 5, соединенные с корпусом 9. Суспензию подают в верх­нюю часть аппарата через штуцер 2. При движении в простран­стве между подвижными и неподвижными дисками суспензия в верхней зоне сгущается, а затем промывается в сгущенном подвижном состоянии. В нижней части для обеспечения выгрузки осадка (через клапан 11) поддерживается конечное влагосодержа - ние, при котором осадок еще способен течь под небольшим из­быточным давлением. Фильтрат и маточный раствор удаляются из подвижных элементов через полый вал, а из неподвижных — через дренажные отверсия на периферии дисков и штуцеры 10. Промывку можно проводить двумя способами: либо промывную воду через штуцеры 6 подают непосредственно в поток суспензии, либо она поступает через дренажные каналы внутрь неподвижных фильтрующих элементов. При этом весь маточный раствор вы­водится через полый вал.

Такие аппараты рекомендовано [177] применять для разделе­ния мелкозернистых суспензий и промывки осадков, обладающих тиксотропными свойствами, в частности, при производстве ката­лизаторов на основе активных оксидов алюминия, железа, хрома, а также карбонатов никеля и железа.