199083. lajstromszámú szabadalom • Berendezés bauxitból nyert timfölddel túltelített nátriumaluminátoldat elbontására keverés nélkül
5 HU 199083 B 6 -értékeket mutatnak). A mólarány az 1 reaktor alja irányában növekszik, miközben tipikusan a hagyományos ún. szakaszos üzemi lebomlás vagy. elbomlás jelenségének elméleti kinematikai jellemzői észlelhetők. j. példa Első ipari méretű példánknál két elbontó reaktort kapcsoltunk sorba az 1. ábra szerinti típusból és a találmányunk szerinti megoldás az alábbi üzemi paraméterekkel jellemezhető: mindegyik elbontó reaktor közös jellemzője: térfogat = 1250 m3; a 2 felső hengeres rész hossza 17 m; a kúpos 3 fenékelem hossza 9 m; kúpszöge 60°; vízszintes keresztmetszete (átáramlási keresztmetszet) 63 m2. A betáplált szuszpenzió jellemzői: nátrium-aminát, amely 150 g kausztikus anyagot (marónátront) tartalmaz literenként, szárazanyagok = 720 g/1, szemcseméret Dso = = 45 /um, hőmérséklet 60 °C. Hidraulikus és vegyi jellemzők az elbontó egyes fokozatában: áramlási sebesség = 430 m3/őra, cirkulációs sebesség 6,8 m/óra, M a bemenetnél = 1,3; M a kimenetnél = 0,89; a működési időtartam két vegyi úton végzett berendezés tisztítás között = 4 hónap, a technika állása szerint ismeretes keverővel felszerelt berendezéseknél szokásos 3 hónap helyett. Második elbontó fokozatban: áramlási sebesség: 215 m3/óra, cirkulációs sebesség 3,4 m/óra M a bemenetnél (betáplálásnál) == 0,89, M a kimenetnél = 0,78, működési időtartam két vegyi úton végzett tisztítási munka között: több, mint 5 hónap, a régi megoldásokra jellemző (keverővei felszerelt berendezések) 4 hónap helyett. (Az M mólarány a kimenetnél a hagyományos mechanikus keverővei felszerelt előbbi két reaktor esetén az első reaktor kimeneténél 0,91, a második reaktor kimeneténél 0,82 lenne, szemben a találmány szerinti megoldásnál nyert 0,78 értékkel.) 2. példa Második ipari, illetve termelési méretű példánkon egy fokozatú elbontást végeztünk egy, az 1. ábra szerinti elbontóval, amikor íb a találmányunk szerinti megoldást a következő üzemi feltételek mellett alkalmaztuk, illetve próbáltuk ki a gyakorlatban; Az elbontó reaktor jellemzői: térfogat = 3000 m3, a 2 hengeres felsőrész hossza: 24 m, a kúpos 3 fenékelem hossza 10 m, vízszintes keresztmetszeti mérete, illçtve átáramlási kereszt-, metszete 113,5 m2. A betáplált szuszpenzió jellemzői: nátrium-aluminát tartalom 165 g/1, szárazanyagok = 650 g/1, szemcseméret Dso = 80 jum, hőmérséklet 60 °C. Hidraulikus jellemzők: áramlási sebesség 350 m3/óra, cirkulációs sebesség 3,1 m/óra, M a bemenetnél = 0,95, M a kimenetnél = 0,92.......... A találmányunk szerinti megoldás előnyei: a/ A találmányunk szerinti megoldással jelentős energia megtakarítás realizálható, összehasonlítva a keverővei felszerelt elbontőkkal, amelyek nagyságrendileg néhány tiz kilowatt energiát igényelnek az emulgeáláshoz; a találmányunk szerinti megoldásnál a keveréshez szükséges energiafelhasználás egyszerűen elmarad, és a 4 szívócsőben felszívandó szuszpenzió felemeléséhez szükséges levegőmennyiség csupán 1-2 Nm3/min. Magának a vegyi reaktor elemeinek is lényegesen alacsonyabb a költsége, mint egy keverövel felszerelté. b/ A találmányunk szerinti megoldással a timfölddel túltelített iiálriumaluminát-oldat elbontása jelentősen egyszerűbb és könynyebb, mint a keverővei felszerelt elbontóknál. A keverő nélküli elbontóban a 3 kúpos fenékelemen nem jön létre lerakódás. A falakon (hengerfalakon) a lerakódás hasonló a keverővei felszerelt vegyi reaktoréhoz. A vegyi reaktorban a nátriumaluminát-oldat 18 szintje a 4 szívócsőbe vezetett sűrített levegő és a 9 túlfolyó segítségével szabályozható. A találmányunk szerinti megoldás előnye továbbá, hogy még elektromos rövidzárlat esetén is egy csekély (nyomásló rolóban tárolt) sűrített levegővel fenntartható az anyagok recirkulációja, és ezáltal elkerülhető az eltávolíthatatlan lerakódások kialakulása a vegyi reaktor fenekén. A technika állása szerinti hagyományos, keverővel felszerelt oldatelbonló esetén az előbb említett energiaforrás kiesése jelentős üzemi problémákat okozhat. c/ A találmányunk szerinti megoldás előnye továbbá még megnyilvánul a vegyi reakció (a lebontás) előnyösebb hatásfokában, amely minden keverés nélkül és egyirányú, továbbhaladó jellegű áramlással valósul meg az alábbi két ok miatt: 1. A találmányunk szerinti megoldás vegyi reaktorában nincs ún. holt térfogat, és a vegyi reaktor teljes hasznos térfogatát kihasználjuk. A hagyományos, keverővel felszerelt elbontóknál a teljes vegyi reaktor térfogat 10-15%-át felemészti a keverő helyszükséglete, illetve működési szükséglete. 2. A vegyi reakció a találmányunk szerinti megoldásnál egyenletesebb (rendszeres) a .dugattyúszerű áramlás" következtáben. Az előnyösebb hatásfokot a példák eredményei bizonyítják. Az 1. példa szerint a találmány szerinti berendezéssel a vegyi reakció eredménye 1,03-0,78 100 ---------------- 24% 1,03 mólarányváltozás. A hagyományos berendezéssel pedig 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
