Смесителей отстойников

Первые смесители—отстойники имели отдельные камеры для смешивания фаз и их отстаивания, смесь фаз из одной камеры в другую переливалась самотеком. После отстаивания фазы перекачивались на следующую стадию смешения по принципу противотока. Схема смесителя-отстойника показана на рис. 12. Показатели работы таких смесителей—отстойников мало зависят от изменения производительности и соотношения объемов фаз, обеспечивая гибкость их эксплуатации.

Схема типичного смесителя отстойника «Denver» показана а рис. 26. В этих экстракторах используют турбинные мешалки ля смешивания и противоточной перекачки фаз, поддерживая

смесителя-отстойника. В этом f жиме две фазы разделяются коалесцируют на два дискр( ных слоя между тарелками п] А / в каждом ' изменении цикла nyj

Д — режим смесителя — отстойника; т_г on no

>лесительную камеру смесителя-отстойника. Однако общий объем

гируют 0,5 н раствором хлорида натрия. При экстракции берр лия Д2ЭГФК экстрагируются также небольшие количества ал миния и все окисное железо. Если равновесное рН поддерживг на уровне <1, разделение бериллия и алюминия улучшаете Водную и органическую фазу при соотношении их равным двун/ 45 °С вводят во взаимодействие длительностью 35—45 мин в ка; дои из семи стадий смесителя—отстойника. При этом экстраг руется 95 % ВеО, 26 % Fe203 и <1 % А1203 и Мп02. Авторы ота чают, что по мере экстракции бериллия кислотность повышаете

нический раствор обычно содержит 9,5 % LIX64N. В качес разбавителя используется Napoleum 470. Отношение органр ской и водной фаз составляет ~2,5 : 1. Смесители, применяе! на стадии экстракции, имеют форму цилиндров 3,05x3,05 Емкость каждого отстойника равна 81,8 м3. Скорость отстаива составляет 48,9 л/(м2 мин). Экстракция производится в услов сплошной органической фазы. На рис. 67 представлена типич диаграмма экстракции для исходного раствора, содержащего 3 меди при концентрации органического раствора 7 % LIX64N \1 Для получения рафината, содержащего 0,4 г/л меди, требук три ступени смесителя—отстойника. При экстракции получ

Для реэкстракции используют две ступени смесителя—отстойника. Медь извлекают из насыщенного органического раствора, реэкстрагируя его отработанным электролитом, содержащим 140 г/л серной кислоты и около 30 г/л меди. Получаемый при этом раствор сульфата меди имеет концентрацию меди около 34 г/л. Он возвращается в электролитические ванны для извлечения меди. Органический раствор после реэкстракции, возвращаемый в экстракционный узел, содержит ~0,15 г/л меди.

ia экстракцию, где в трех стадиях смесителя—отстойника контактирует с 20 %-ным Kelex 100 в Solvesso 150, содержащем 10— ?0 % модификатора, например, изодеканола или нонилфенола [43]. 1осле экстракции насыщенный органический раствор реэкстра--ируют в 2—3 стадии серной кислотой. Получают электролит, со-(ержащий меди ~40 г/л, который направляют непосредственно на •лектролиз. Никель-кобальтовый рафинат, содержащий также келезо, нейтрализуют для осаждения железа, затем никель и собальт извлекают экстракцией, например, ди- (2-этилгексил) фосфорной кислотой при рН — 5 [3, 45].

Экстракционное удаление железа осуществляют на заводе ilconbridge Refinery» [87]. Никелевый штейн, содержащий (ъ, никель, кобальт и железо, выщелачивают соляной кислотой, пучается раствор, содержащий железа, кобальта и меди по /л, никеля 120 и соляной кислоты 160 г/л. Для получения чи-го кобальта, меди и никеля из этого раствора удаляют железо, ч этого применяют метод экстракции. После окисления хлорид-о раствора железо экстрагируют 4 %-ным ТБФ в разбавителе vesso 100. Для экстракции используют две ступени смесителя-гойника. Для реэкстракции железа водой необходимы три сту-и смесителя—отстойника. Хотя получаемый раствор хлорида геза относительно чист (железа 92,8, меди 0,016, кобальта 0,003, :еля 0,05 г/л), а концентрация железа в нем высока, его не ис-ьзуют и направляют в отходы. Освобожденный от железа рафи-, содержащий медь, никель и кобальт, направляется в другое гракционное отделение для извлечения меди и кобальта. После лечения из раствора кристаллизацией выделяется хлорид еля. Был описан несколько сходный процесс выделения и извлече-

железо. Для этого используют три ступени смесителя-от-шика. Экстр агентом служит раствор 25 % Alamine 336 и 15 % з,еканола в керосине. После концентрирования хлоридного ината выпариванием до >200 г/л можно экстрагировать ко-УГ. Конденсат выпаривания с рН = 2-=-3 используется для той реэкстракции железа в 8 ступенях смесителя-отстойника. ieso выделяют электроосаждением.

любого типа. Наименьшее время контакта при таком методе исследования составляет около 0,25 мин. Имеется методика определения эффективности ступеней непрерывных противоточных смесителей-отстойников по данным о кинетике массопередачи. Такая оценка позволяет определить реальное число ступеней контакта для различных рабочих условий. [17]. Небольшое количество статистически планированных экспериментов по определению влияния различных технологических параметров процесса на кинетику массопередачи позволяет 'существенно уменьшить общие затраты времени на экспериментальные и опытные работы. На рис. 3 показана зависимость коэффициентов скорости перемешивания от ее

Известно несколько видов оборудования для лабораторных испытаний в непрерывном режиме. Обычно для этой цели используют каскад небольших смесителей—отстойников с емкостью каждой ступени ~500 мл. На этом оборудовании (рис. 9) выполнено большое число лабораторных работ по экстракции.

Недавно промышленность начала выпускать небольшую установку из смесителей—отстойников, так называемый смеситель— • отстойник CRODA (фирма «CRODA Scientific Ltd. Reid Workg»,

Рис. 9. Небольшая непрерывная противоточная экстракционная установка из смесителей—отстойников: Н. Э — насыщенный экстракт, В — воздух, П. Н — постоянный напор, Отст. — отстойник, См — смеситель, Р. С — регулятор слива, О. Р — органический раствор

Конструирование и моделирование смесителей—отстойников обычно не вызывает затруднений, так как число ступеней определяется по данным периодических опытов, а эффективность ступени как правило высока. Необходимость разделения фаз после каждой ступени смешения требует большой площади отстаивания для каждой ступени. В соответствии с известным методом при моделировании смесителей необходимо соблюдать геометрическое подобие, одинаковое среднее время пребывания для суммарного объема фаз и одно и то же отношение мощности к объему [11 ]. Производительность смесителей—отстойников определяется фактически конструкцией отстойника.

Проектирование процесса и установки может оказаться сложной задачей. После решения вопросов, связанных с разработкой процесса, возникает проблема выбора и конструирования оборудования. Отдельные аспекты ее были рассмотрены в [91 ], начиная от выбора конструкционного материала до выбора типов смеси-геля и отстойника. Во многих случаях рекомендуется и желательно конструировать специальные смесители — отстойники для каждой конкретной области применения данных аппаратов. Некоторые из конструкций смесителей—отстойников будут рассмотрены в данной главе.

турбинка имела лопатки только с одной стороны и работала п] N3D2 < 20. Направление потока в отстойнике улучшается уст новкой специального распределителя. Выпуск обеих фаз i отстойника рекомендуется осуществлять через пороги во вс ширину отстойника с целью уменьшения скорости потоке Вопросы проектирования смесителей—отстойников раесматр ваются также в [93].

Преимущества смесителей—отстойников: хорошее контакти-эование фаз, возможность изменения в широких пределах соотношения фаз, малая высота, большая эффективность, большое число ступеней, надежность моделирования, низкая стоимость, невысокие эксплуатационные затраты. Недостатки: большая длительность процесса, высокие энергозатраты, большая единовременная загрузка экстрагента, большая производственная пло-дадь, необходимость в отдельных случаях перекачки между сту-1енями.

За последние 20 лет предложено большое число разнообразных конструкций смесителей — отстойников. Разработка их велась с целью уменьшения величины потребной производственной площади при сохранении высокой производительности и эффективности. Смесители-отстойники относительно легко эксплуатировать, они имеют довольно простую конструкцию, надежны и гибки в работе, в них отсутствует обратное перемешивание и эффективность ступени обычно всегда выше 90 %. При достаточных длительности и мощности перемешивания, а также времени отстаивания, может быть достигнута фактически 100 %-ная эффективность ступени. Основными недостатками смесителей-отстойников являются большая производственная площадь, которую они занимают, большое число трубопроводов технологической обвязки и высокая единовременная загрузка экстрагента, необходимая для их работы.

Первые смесители—отстойники имели отдельные камеры для смешивания фаз и их отстаивания, смесь фаз из одной камеры в другую переливалась самотеком. После отстаивания фазы перекачивались на следующую стадию смешения по принципу противотока. Схема смесителя-отстойника показана на рис. 12. Показатели работы таких смесителей—отстойников мало зависят от изменения производительности и соотношения объемов фаз, обеспечивая гибкость их эксплуатации.

В докладе [70] подробно рассмотрены конструкции смесителей-отстойников с насосами-смесителями. В этом институте разработан новый тип турбинного насоса-смесителя, который описан в данной главе.