Гидрометаллургия

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПУЛЬСАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

Пульсационная аппаратура включает множество химических реакторов различного типа, предназначенных для проведения разнообразных процессов. Общей чертой всех пульсационных аппаратов является то, что они заполнены находящейся в колебательном (возвратно-поступательном) движении жидкостью (сплошной фазой), содержащей капли другой жидкости, частицы твердой фазы (пульпа, суспензия) или пузырьки газа (пена). Колебательное движение создается специальными генераторами импульсов — пульсаторами. С помощью неподвижных устройств—преобразователей, установленных в аппарате, оно дополняется вращательным, спиральным или другим движением.

Интенсификация процесса происходит вследствие упорядочения гидродинамического режима движения потоков в аппарате, т. е. равномерного распределения фаз по его сечению и объему, снижения продольного перемешивания и устранения застойных зон, увеличения турбулентности потока, а в случае, когда одна из фаз диспергируется, — вследствие создания нужного качества измельчения
К элементам пульсационной аппаратуры относят: 1) систему пульсации, в которую входят собственно пульсатор (устройство для генерирования возвратно-поступательного движения жидкости в аппарате), пульсопровод и пульсационная камера—узлы, необходимые для передачи колебаний воздуха.


МЕХАНИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПУЛЬСАЦИИ
Механическая система пульсации характеризуется тем, что колебания жидкости в реакторе создаются рабочим органом специального механизма — пульсатора, непосредственно воздействующего на жидкость. Это так называемые пульсаторы прямого действия. Они привлекают относительной простотой конструкции и отсутствием необходимости в системах автоматизации.
Ниже рассмотрены основные типы пульсаторов, различающиеся конструкцией рабочего органа.

Р
ис 2

Поршневые пульсаторы (рис. 2, а) создают колебания вследствие возвратно-поступательного движения поршня 2, непосредственно контактирующего с рабочей жидкостью в аппарате. По конструкции поршневые пульсаторы подобны поршневым насосам и могут быть изготовлены на основе их путем удаления клапанной системы и закрытия всасывающего патрубка. Недостатками их являются: контакт движущихся частей с агрессивными жидкостями, неизбежные утечки этих жидкостей, необходимость постоянного обслуживания и малый срок эксплуатации. В СССР их используют на лабораторных установках.
Утечек реагентов можно избежать в мембранных, сильфонных и комбинированных пульсаторах (рис. 2,6—г) [2; 9, с. 15]. Рабочие органы таких пульсаторов (мембраны, сильфоны) могут быть изготовлены из коррозионностойких материалов (резина, фторопласт, полиэтилен). Однако ресурс мембранных пульсаторов в промышленных условиях невелик вследствие неравномерного износа мембран.