Технологический раiет аппаратуры для выщелачивания руды с последующим разделением пульпы в сгустителе и нагревом жидкой фазы в теплообменнике
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
Тема: Технологический раiет аппаратуры для выщелачивания руды с последующим разделением пульпы в сгустителе и нагревом жидкой фазы в теплообменнике
Содержание
Аннотация
The Summary
. Введение
. Общие сведения
. Технологический раiет
.1 Исходные данные для раiета
.2 Раiет реактора для выщелачивания
.2.1 Габаритные размеры реактора
.2.2 Размер перемешивающего устройства
.2.3 Мощность, необходимая для перемешивания
.3 Раiет производительности нитки реакторов и выбор мешалки разбавления
.3.1 Производительность непрерывно действующей установки
.3.2 Выбор мешалки разбавления
.4 Раiет и выбор сгустителя
.4.1 Раiет площади осаждения
.4.2 Высота сгустителя
.5 Раiет и выбор теплообменника
.5.1 Производительность теплообменника
.5.2 Температурные условия процесса
.5.3 Расход тепла на нагрев слива сгустителя
.5.4 Выбор конструкции теплообменника
.5.5 Приближенный раiет
.5.6 Уточненный раiет поверхности выбираемого теплообменника
. Библиографический список
1. Введение
Гидрометаллургия нашла широкое применение в производстве алюминия (глинозема), золота, цинка и других металлов. Гидрометаллургические процессы осуществляются при температурах от комнатной до 300 - 400. Их можно разделить на следующие основные операции:
. Выщелачивание, т.е. процесс перевода химических соединений основного металла из руд и концентратов в растворы с использованием селективно-действующего растворителя и концентрированием пустой породы в кеках.
. Сгущение, т.е. осаждения твердых частиц под действием силы тяжести в жидкой среде, часто пользуются для разделения различных видов суспензий.
. Фильтрация, представляет собой наиболее эффективное разделение полидисперсных пульп, нежели сгущение, так как в отфильтрованном материале жидкой фазы остается значительно меньше, чем в сгущенном.
. Извлечение полезного компонента (основного металла).
2. Общие сведения
В зависимости от физических свойств поступающего на выщелачивание материала, процесс может быть организован агитационным или проточным (перколяционным) способами. При агитационном способе выщелачиваемый материал интенсивно перемешивается в растворителе; при проточном способе через неподвижный слой выщелачиваемого материала проходит растворитель. Выбор аппаратов и схем выщелачивания зависит от кинетики растворения, характеризующейся тремя основными стадиями:
. внешнедиффузионной, определяемой скоростью отвода продуктов от поверхности частицы через пограничный слой;
. внутридиффузионной, определяемой скоростью отвода продукта реакции от поверхности растворяющегося вещества;
. химической, определяемой скоростью химического взаимодействия продуктов реакции.
Как правило, для пористых материалов, содержащих легко растворимые вещества, наиболее приемлемо проточное выщелачивание, для трудновскрываемых - агитационное.
Проточное выщелачивание осуществляется в диффузорах и ленточных выщелачивателях. Процесс выщелачивания в этих аппаратах организовывается по противоточной схеме. Особенность его состоит в изменении концентрации и температуры растворителя по длине аппарата. Кроме того, применяются так называемые перколяционно-агитационные. Первый тип аппаратов предусматривает проточное выщелачивание с одновременным перемешиванием материала. Выщелачивание в них организуется методом противотока. К таким аппаратам относятся трубчатый и вертикальный выщелачиватели.
Агитационное выщелачивание предусматривает интенсивное перемешивание выщелачиваемого твердого материала с растворителем. Агитационное выщелачивание может осуществляться одновременно с мокрым размолом в шаровых или стержневых мельницах, а также различного типа мешалках и автоклавах.
В гидрометаллургии широкое распространение нашли различные типы механических мешалок, состоящие из одной или нескольких пар лопастей различной формы, закрепленных на валу, который вращается через привод от электродвигателя.
При выборе мешалки следует учитывать два основных фактора: расход энергии и эффективность перемешивания.
Цепные мешалки конструктивно очень просты и широко распространены на гидрометаллургических заводах. Они применяются для поддержании равномерного отношения Ж:Т различных пульп; осуществления химических процессов при наличии значительных количеств твердого вещества в пульпах; суспендирования твердых веществ значительной плотности, взмучивания осадков и др.
Устройство лопастных мешалок наиболее простое. Они выполняются из полосовой или угловой стали. Лопасти устанавливаются перпендикулярно или наклонно к направлению их движения. Такие мешалки бывают одно- и многолопастные, рамные планетарные с отражательными перегородками или без них.
При необходимости создания интенсивной циркуляции перемешиваемой жидкости применяются пропеллерные мешалки. Они обычно имеют три лопасти, изогнутые по профилю судового винта; в зависимости от высоты слоя жидкости на вертикальном валу устанавливается один или несколько пропеллеров.
Турбинные мешалки применяются для создания весьма интенсивной циркуляции жидкости или суспензии, для тонкого диспергирования и в сочетании с барботером для процессов взаимодействия газа с жидкостью.
Также ши