Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12223
.pdf
расстояние f между следующими дисками.
Движение прекращается только тогда, когда поверхности двух дисков соприкасаются друг с другом. Это
движение продолжается последовательно справа налево по всему набору дисков. Движение поезда
напоминает движение железнодорожного состава, передний вагон которого, № 125, сталкивается с
препятствием и останавливается. Здесь также отдельные тренеры продолжают сближаться друг с другом в
той степени, в какой это позволяют их пары, пока не произойдет следующее. Ptrs real +1 Z0 1 J i i i i d i 395,600
stop.
Обратное движение дисков 60 влево происходит аналогичным образом.
Здесь также диски 60, прежде всего, возвращаются в полном объеме. Однако, когда дисковая втулка 73 и
соединенный с ней концевой диск 60 достигают конца своего движения, остальные диски продолжают
движение под действием силы инерции до того момента, когда головки 71 шариков упираются в дно
углублений 72. Это также происходит последовательно с различными дисками. В конце обратного движения
все диски, следовательно, находятся на том же расстоянии друг от друга, что и в начале прямого движения.
Поэтому важно, чтобы диски перемещались последовательно, а не одновременно, поскольку это, кроме того,
приводит к последовательному формированию складок. В данном случае складки в виде гофрированной
бумаги образуются из-за того, что выступы 62 дисков 60 прижимают бумагу P к себе и сгибают ее. Однако
обжим происходит только в тот момент, когда следующий за ним диск находится в состоянии покоя. По мере
того, как различные диски последовательно останавливаются, формирование складок также происходит
последовательно. В то же время задняя сторона дисков служит опорой для складок крепа, которые время от
времени располагаются позади них. Необходимо следить за тем, чтобы эти контропоры не прижимались
плотно к осадочным инструментам, а находились на некотором расстоянии от них.
При обратном движении дисков 60 их выступы 62 больше не находятся над Ri0, трактом бумаги, но, благодаря
их движению, их углубления 61 находятся над ним. В результате они не соприкасаются с бумагой и не портят
складки, которые они образовали ранее, при обратном движении. Естественно предположить, что скорость
вращения дисков 60 и скорость хода рычага 78 и втулки диска 73 должны быть соответствующим образом
отрегулированы друг относительно друга. Однако этого можно достичь без труда.
В Grdlr для обеспечения более плотного краппинга бумаги используются диски серии, которые всегда
расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга. Дальнейшие серии аналогичных дисков
располагаются одна за другой на той же машине, как показано на рис. 14, и смещены относительно других
серий, так что, если смотреть сверху, ! Здесь обжимные инструменты различных серий снова расположены в
ступенчатом пунктирном ряду.
Серия дисков Eaeh установлена на валу E3 и приводится в движение в описанном ранее механизме, так что
количество рычагов управления 78 и криволинейных дисков 85 равно количеству валов 63.
Вместо болтов 70 соединение двух дисков может быть также осуществлено упругим способом, например, с
помощью винтовых пружин. Режим работы 70 по сути тот же самый, поэтому любое дальнейшее описание
избыточно.
Масла.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_395601.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=395601&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB395601A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Германия): январь. 8, 1932. 395, 0O1 Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): декабрь. 23, 1932. № 36456/32.
Окончательная версия принята к публикации: 20 июля 1933 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованный метод и устройство для впрыска топлива в двигатели внутреннего сгорания.
Мы, компания IFRIED. E RUTP GERMANIAWER-FT AEiTIENGRSELLSCI.AFT, зарегистрированная в
соответствии с законодательством Германии, расположенная в городе Гиль-Гарден, в Республике Германия,
являющаяся судостроительной компанией, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Настоящее изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (в частности, к двигателям внутреннего
сгорания без пусковых компрессоров) типа, работающим на воспламеняющемся топливе (например, газойле)
и приводном топливе (например, смолистом масле), в которых предварительная заправка
воспламеняющегося топлива подается в форсунку, связанную с рабочим цилиндром, до основной заправки
приводным топливом. Целью изобретения является обеспечение надежной предварительной зарядки и
стабильно стабильного воспламенения топлива, используемого в качестве топлива, путем своевременного
впрыскивания воспламеняющего топлива.
С этой целью изобретение предлагает способ работы двигателя внутреннего сгорания описанного выше типа,
который заключается в подаче предварительной порции воспламеняющего топлива под давлением в
форсунку сразу после впрыскивания предшествующей основной порции рабочего топлива в цилиндр, при
этом форсуночный клапан представляет собой! Во время этой операции предварительного прогрева клапан
форсунки остается открытым, так что воспламеняющее топливо вытесняет остатки рабочего топлива вблизи
сопла и впрыскивает их в цилиндр, затем клапан форсунки закрывается, чтобы сохранить предварительную
порцию воспламеняющего топлива в форсунке, и впоследствии эта предварительная порция поступает в
цилиндр перед следующей заправкой рабочим топливом.
Изобретение включает в себя устройство для практического осуществления описанного выше способа,
которое содержит два топливных насоса: один для воспламеняющего топлива, а другой для рабочего
топлива, оба из которых соединены с инжектором, и приводной механизм которого регулируется либо
автоматически, либо вручную в соответствии с нагрузкой на двигатель, чтобы обеспечить, что сразу после
окончания такта давления рабочего топлива насос для воспламеняющего топлива начнет подачу
воспламеняющего топлива.
На прилагаемых чертежах в качестве примера показаны две модификации топливоподающего устройства R5,
изготовленные в соответствии с настоящим изобретением.
Прежде всего, обратимся к конструкции, показанной на рис. 1. Распределительный вал a топливного насоса b
дизельного двигателя 60 функционально соединен с плунжером c этого насоса, на котором установлен рычаг
cd.
Рычаг d поворачивается и может регулироваться с помощью эксцентрикового регулятора (не показан) или
вручную в любое желаемое положение между крайними положениями «Холодный ход» и «Полная нагрузка».
На рычаге d расположен толкатель 9, который регулируется по длине относительно рычага и предназначен
для открытия предохранительного клапана h приводного топливного насоса b. Второй толкатель i на рычаге d,
который регулируется аналогично толкателю g, 75, предназначен для приведения в действие плунжера k
топливного насоса зажигания 1. Трубы o и p идут от предохранительного клапана m топливного насоса
привода b и предохранительного клапана n топливного насоса зажигания l к форсунке q. 80 Обе трубки
сообщаются с каналами в корпусе форсунки, которые, в свою очередь, сообщаются с камерой r' перед
впрыскивающим отверстием топливной форсунки s.
Сопло s удерживается в закрытом положении с помощью подпружиненного игольчатого клапана t.
Два топливных насоса работают следующим образом: в начале периода впрыска плунжер c, приводимый в
движение от распределительного вала a, go, который несет с собой рычаг d, проталкивает топливо через
трубу o к форсунке q. Подпружиненный игольчатый клапан поднимается под действием давления топлива, и
топливо впрыскивается через форсунку s 95 в цилиндр двигателя. При движении плунжера c и рычага d вверх
предохранительный клапан h открывается толкателем g, так что подача топлива в приводной плунжер
прерывается через 100 минут, определяемых положением эксцентрика f, который, как описано выше,
регулируется регулятором или вручную.
Примерно одновременно с открытием предохранительного клапана h толкатель i ic0i входит в зацепление с
плунжером 1U топливного насоса 1, вызывая его вращение.
означает действовать. Насос 1 теперь подает воспламеняющееся топливо через трубу p в камеру r форсунки
q. Открытие предохранительного клапана h и подача воспламеняющего топлива должны быть
синхронизированы путем регулировки толкателей g и i таким образом, чтобы при прекращении подачи
топлива привода...
Игольчатый клапан t форсунки q закрывается не сразу, а на короткое время остается открытым за счет подачи
воспламеняющего топлива. При этом оставшееся в камере сгорания r и сопле s топливо полностью
вытесняется и заменяется воспламеняющимся топливом. Таким образом, перед закрытием игольчатого
клапана t форсунка очищается от подаваемого к ней воспламеняющего топлива, что предотвращает ее
обугливание. Остатки воспламеняющего топлива остаются в камере Т и затем подаются в цилиндр перед
следующей порцией рабочего топлива, где они способствуют воспламенению рабочего топлива.
Два насоса b и I также могут быть объединены в общий насосный блок (не показан).
В описанной выше конструкции привод топливного насоса, отвечающего за воспламенение, зависит от
привода ведущего топливного насоса, но при желании оба насоса могут приводиться в движение независимо
друг от друга. Согласно изобретению, достаточно лишь того, чтобы время подачи топлива насосами было
определено таким образом, чтобы при каждой нагрузке двигателя топливный насос, подающий топливо для
воспламенения, начинал подавать топливо для воспламенения сразу после прекращения подачи топлива от
ведущего топливного насоса.
Схематическое изображение такой конструкции показано на рис. 2, где рычаг t расположен таким образом,
чтобы завершать ход приводного топливного насоса b путем открытия предохранительного клапана h и сразу
после этого заставлять воспламеняющий топливный насос Dump 1 подавать топливо путем закрытия
предохранительного клапана u, вместо того, чтобы, как в конструкции, показанной на рис. 1, воздействовать
на плунжер k. В конструкции, показанной на рис. 2, плунжер k топливного насоса с воспламенением
приводится в действие непосредственно от кулачкового вала a, аналогично плунжеру c ведущего топливного
насоса.
После подробного описания и выяснения природы нашего изобретения и способа его осуществления, мы
заявляем, что то, что мы заявляем, является 1. Способ работы двигателей внутреннего сгорания описанного
типа, заключающийся в подаче предварительной порции воспламеняющего топлива под давлением в
двигатель. 2. Устройство для подачи топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_395602.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=395602&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB395602A
[]
<C-, C,' j; -- 1
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 2 июля 1932 года. V, en ' a Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): 23 декабря 1932 г. № 36,503/32.
Окончательная версия принята к публикации: 20 июля 1933 года.
Полная спецификация.
Очистка металлического цинка.
Мы, компания «Нью-Джерси Цинк», корпорация, организованная и действующая в соответствии с законами
штата Нью-Джерси, Соединенных Штатов Америки, по адресу: 160, b Front Street, город, округ и штат
Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, (правопреемники Филипа Маклина Гиндера, Авиллиса
Макджеральда Пирса и Роберта Керра Уоринга, граждан Соединенных Штатов Америки, чей общий почтовый
адрес: Палмертон, округ Карбон, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки), настоящим заявляем о
характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении.
Данное изобретение относится к очистке металлического цинка или паров цинка, загрязненных металлом,
температура кипения которого ниже температуры кипения цинка, и имеет своей целью разработку
усовершенствованного способа очистки такого металлического цинка или паров цинка. Изобретение
направлено, в частности, на разработку усовершенствованного способа получения относительно чистого
цинка из цинка, загрязненного металлом, температура кипения которого ниже температуры кипения цинка,
например, кадмием. В частности, изобретение направлено на разработку усовершенствованного метода
дистилляции цинка, содержащего кадмий, с целью снижения или существенного устранения содержания в
нем кадмия:
Обычный промышленный цинк, как правило, загрязнен небольшими и переменными количествами кадмия,
например, 0,23%. Присутствие кадмия даже в таких малых количествах крайне невыгодно, когда цинк
используется в определенных целях, например, при компаундировании сплавов на основе цинка для литья
под давлением. Цинк, пригодный для использования в составе таких сплавов, во многих случаях не должен
содержать более 0,005% кадмия. Очистка цинка, содержащего 0,25% кадмия, включает удаление 98% кадмия
для получения металлического цинка, содержащего лишь 0,005% кадмия. Даже если металлический цинк
содержит всего 0,05% кадмия, необходимо удалить 90% кадмия, чтобы снизить его содержание до 0,005%.
Ранее предлагалось очистить металлический цинк от кадмия, используя тот факт, что давление пара кадмия
(температура кипения которого составляет около 7670 °C) выше, чем у цинка (температура кипения которого
составляет около 9050 °C). Эти предложения, как правило, были направлены на простую дистилляцию
металлического цинка или на частичную конденсацию паров цинка, загрязненных кадмием. При перегонке
цинка, содержащего кадмий, выделяющийся пар содержит более высокий процент кадмия, чем
расплавленный металл, так что по мере протекания перегонки процентное содержание кадмия в
расплавленном металле уменьшается на 10%. Однако этот метод имеет серьезный недостаток: для
существенной очистки последнего от кадмия необходимо перегонять и собирать значительную часть цинка в
виде металла с более высоким содержанием кадмия, чем в исходном цинке. В предложенных ранее методах
частичной конденсации получается фракция, относительно свободная от...
Кадмий получают из паров цинка, загрязненных кадмием, путем конденсации лишь части паров в
конденсаторе. Фракция, которая первой конденсируется из паров цинка, загрязненных кадмием, содержит
меньше кадмия, чем эти пары, поэтому такая конденсированная фракция относительно чище, чем исходный
металлический цинк. ThisF.
Данная технология имеет тот же недостаток, что и простая дистилляция, поскольку количество очищенной
фракции значительно меньше, чем количество цинка, подвергнутого первоначальной обработке, а также
дополнительный недостаток, заключающийся в том, что очистка ограничивается содержанием кадмия в
расплавленном металле, который первоначально конденсируется из пара.
Настоящее изобретение использует принцип фракционной дистилляции в ректификационной колонне для
удаления кадмия из цинка. Мы обнаружили, что цинково-кадмиевые сплавы, по крайней мере в диапазоне
концентраций обычного товарного цинка, не имеют ни максимальной, ни минимальной температуры кипения.
Иными словами, в этом диапазоне концентраций пар, выделяющийся из расплавленного цинково-кадмиевого
сплава, содержит более высокий процент кадмия, чем расплавленный металл, а расплавленный металл,
сконденсировавшийся из пара, содержит более высокий процент цинка, чем пар. Этот факт позволяет
осуществить практически полное разделение цинка и кадмия с использованием принципа ректификационной
колонны, даже когда количество кадмия, первоначально присутствующего в металлическом цинке, составляет
всего 0,25 % или даже долю от этой цифры.
Характерной особенностью метода, являющегося предметом настоящего изобретения, является
противоточный поток пара и расплавленного жидкого металла, организованный таким образом, что пар
движется через нисходящий температурный градиент (то есть, среду с пониженной температурой),
контактируя с расплавленным металлом, движущимся в противоположном направлении, и, следовательно,
через восходящий температурный градиент (то есть, среду с повышающейся температурой). Таким образом,
изобретение характеризуется противоточным потоком расплавленного металла и пара при самопроизвольно
устанавливающихся тепловых условиях, при которых пар перемещается в сторону более холодной части
системы, а расплавленный металл перемещается в сторону более горячей части системы. Следствием этого
противоточного движения контактирующего пара и расплавленного металла, при котором пар движется по
нисходящему температурному градиенту, а расплавленный металл — по соответствующему восходящему
температурному градиенту, является отделение значительной доли кадмия (и/или других загрязняющих
металлов с более низкими температурами кипения, чем у цинка), смешанного со значительно уменьшенной
долей цинка, и образование расплавленного цинка со значительно уменьшенным содержанием кадмия в
количестве, равном значительной доле исходного обработанного металлического цинка Q.
Расплавленный цинк предпочтительно заставляют постепенно стекать вниз под действием силы тяжести
через среду с постепенно повышающейся температурой, при этом его поток затрудняют и задерживают
перегородки или подобные устройства, предпочтительно такой формы, чтобы удерживать небольшие лужи
или пленки расплавленного металла при различных уровнях температуры. Металлический пар поднимается в
обратном направлении к расплавленному металлу, его потоку препятствуют покрытые металлом перегородки
и опускающийся расплавленный металл, в результате чего пар вступает в тесный контакт с расплавленным
металлом. Стадия MZultiC0, или многократная конденсация восходящего пара и повторная испарение
расплавленного металла, происходит при различных уровнях температуры в окружающей среде, причем
такие уровни температуры устанавливаются поперечными перегородками, пластинами и тому подобными
элементами.
Температурный градиент, создаваемый изобретением, может быть реализован в ректификационной колонне,
где требуемый температурный градиент устанавливается и поддерживается контактирующими
расплавленным металлом и паром с резко изменяющимся составом по отношению к цинку и сопутствующему
металлу. Теоретически, потери тепла с внешней поверхности колонны должны быть нулевыми. На практике
это оптимум.
Рабочие условия достигаются путем минимизации, насколько это практически возможно, рассеивания или
потерь тепла с внешней поверхности колонны, например, путем тщательной теплоизоляции колонны по всей
ее длине. Поскольку точки кипения расплавленного металла и росы... Точки контакта пара автоматически
постепенно опускаются к верхней части колонны, обеспечивая тем самым поддержание необходимого
температурного градиента по всей колонне. Если очистка металлического цинка должна быть продолжена
дальше, чем это обеспечивается первой фракционной конденсацией паров металла, поступающих в колонну,
необходимо соответствующим образом подавать тепло в нижнюю часть колонны.
В ректификационной колонне, работающей описанным выше способом, нисходящая расплавленная смесь
цинка и кадмия (или подобного вещества) с постепенно изменяющимся составом испаряется по мере спуска и
заменяется эквивалентным количеством расплавленного металла, сконденсированного из восходящего пара.
Теплота конденсации, выделяемая конденсирующимся металлом, служит для повторного испарения металла
на тех же уровнях, на которых происходит конденсация, и этот повторно испаренный металл содержит
больше админия, чем расплавленный металл, из которого он образовался. В результате этого SAC
использует теплоту конденсации паров цинка для испарения кадмия из сконденсированной смеси цинка и
кадмия. Таким образом, восходящий металлический пар постепенно обогащается изотопом 11S кадмия, в то
время как нисходящий расплавленный металл постепенно освобождается от кадмия.
Изобретение может быть реализовано в различных формах и типах устройств. «На прилагаемых чертежах мы
изобразили некоторое оборудование, приспособленное для практического применения изобретения».
Изображенные на чертежах устройства являются лишь иллюстрацией некоторых практических применений
изобретения и не должны рассматриваться как ограничивающие изобретение. На чертежах.
На рисунке 1 представлен поперечный разрез аппарата для рафинирования расплавленного цинка до оксида
кадмия или смеси оксида кадмия и оксида цинка.
Выпрямительная колонна 14 окружена соответствующей теплоизоляцией 19, удерживаемой на месте
стальным кожухом 20. Оксид цинка Refuse 70 является подходящим изоляционным материалом. В процессе
работы аппарата пары кадмия, выделяющиеся из загрязненного кадмием цинкового металла в реторте 10,
постепенно обогащаются путем фракционной дистилляции при температуре 75°C по мере подъема через
ректификационную колонну 14. В такой операции предпочтительно максимально эффективно предотвратить
утечку тепла из колонны, за исключением случая 80.
на самом верху. В таком случае верхняя часть колонны действует как дефлегматор, конденсируя восходящие
по колонне пары металла и возвращая их к перегородкам колонны для очистки от кадмия по принципу
фракционной дистилляции. Продукт, обогащенный кадмием, может быть удален из такой колонны в виде пара
через пароотводящее отверстие в верхней части; в этом случае дефлегмататор работает таким образом,
чтобы не конденсировать весь металлический пар. Продукт, обогащенный кадмием, может быть удален в
виде расплавленного цинкового сплава, обогащенного кадмием, путем полной конденсации пара в верхней
части 95-го реактора.
колонну и отфильтровать соответствующую долю конденсата.
После удаления кадмия очищенный металлический цинк откачивается из реторты через соединение 12 1.00,
ведущее к отводному отверстию, после чего реторта загружается заново цинком, загрязненным кадмием.
Устройство, изображенное на рисунке 3, предназначено для непрерывной рафинировки расплавленного
цинка по способу, описанному в изобретении. Расплавленный металлический цинк, подлежащий очистке от
кадмия (или подобного вещества), загружается в основание ректификационной колонны 14 через трубу 21,
обеспечивающую связь с кадмием.
с помощью соответствующего зарядного колодца или эквивалентного средства подачи (не показано).
Расплавленный металл может загружаться непрерывно или небольшими партиями через частые интервалы.
Выпрямительная колонна имеет нисходящее продолжение 141 аналогичной конструкции, но окруженное
камерой сгорания или нагревательной лабораторией 22, снабженной горелкой для топливного газа 23 и
дымоходом 24 для отвода отработанных газов сгорания. Нижний выступ 141 сообщается у своего основания
через трубопровод 25 с резервуаром для расплавленного металла 26, снабженным сливным отверстием 27 и
нагреваемым снаружи камерой сгорания 28 125.
имеет горелку 29 и дымовую трубу 30 для отвода отработанных газов сгорания.
Выпрямительная колонна 14 увенчана дефлегматором в форме конуса 31 из карбида кремния или другого
материала, загрязненного кадмием или подобным веществом, в соответствии с изобретением 1HE.
Рисунок 2 представляет собой фрагмент по линии 2--2 рисунка 1.
На рисунке 3 представлен поперечный разрез аппарата для рафинирования металлического цинка в
непрерывном процессе, на рисунке 4 — поперечный разрез аппарата для рафинирования паров цинка.
На рисунках 5 и 6 представлены подробные изображения поперечных пластин или перегородок в устройстве,
изображенном на рисунке 4; на рисунке 7 — разрез устройства для осуществления настоящего изобретения в
сочетании со способом удаления свинца, описанным в нашей заявке № 15151, поданной 27 мая 1932 г.
(серийный номер 392361); а на рисунке 8 показан дефлегматор, приспособленный для использования с
устройством, изображенным на рисунках 1, 3, 4 и 7.
На рисунке 1 показана реторта 10 для испарения металлического цинка, установленная в соответствующей
нагревательной печи обычной конструкции (не показана). Расплавленный металлический цинк, загрязненный
кадмием (или другим металлом с более низкой температурой кипения, чем цинк), загружается в реторту через
соединение 12, ведущее к загрузочному колодцу (не показано), а также к выпускному отверстию (не показано),
через которое очищенный расплавленный цинк может быть слит из реторты после того, как содержание
кадмия 25 в нем будет снижено до желаемой степени.
Паропровод или труба 13 соединяет реторту 10 с нижней частью ректификационной колонны 14.
Выпрямительная колонна 14 состоит из трубки из карбида кремния или другого подходящего огнеупорного
материала прямоугольного сечения, снабженной расположенными на некотором расстоянии друг от друга и
наложенными друг на друга горизонтальными перегородками 15. Пластины L'affle имеют поперечные ребра 16
на своей верхней поверхности и снабжены отверстиями 17, расположенными в шахматном порядке.
Испарившийся металлический цинк (подлежащий очистке) поступает в нижнюю часть ректификационной
колонны и проходит через расположенные в шахматном порядке отверстия 17 на концах перегородок,
поднимаясь таким образом по колонне зигзагообразным образом. Расплавленный металл, конденсирующийся
из пара, частично удерживается ребрами 16 в неглубоких лужах на верхней поверхности перегородок 15, а
излишки стекают зигзагообразным образом через колонну. Остаточный пар, содержащий дистиллят, богатый
кадмием, выходит через выходное отверстие 18 в подходящее для этого собирающее устройство, такое как
конденсатор для сбора металлического кадмия или сплава цинка, богатого кадмием, или устройство для
сбора пыли цинка, богатого кадмием, или устройство для сжигания пара 395,602 - 395,602 материала с
хорошей теплопроводностью и инертного к парам цинка и кадмия. Верхняя часть конуса 31 соединена через
трубу 32 с соответствующим устройством для сбора кадмия (не показано).
Расплавленный металлический цинк, подлежащий рафинированию, поступает в аппарат через трубу 21 в
точке между верхней теплоизолированной ректификационной колонной 14 и нижним внешне нагреваемым
удлинителем 141.
Регулировка работы камер сгорания 22 и 28 осуществляется таким образом, чтобы непрерывно
корректировать смесь цинка и кадмия, поступающую в аппарат через подающую трубу 21. Из выходного
отверстия 32 выходит обогащенный кадмием цинковый пар, а очищенный металлический цинк (то есть
металлический цинк со значительно пониженным содержанием кадмия) отводится из поддона 26 через
отводное отверстие 27.
На рисунке 4 ректификационная колонна представляет собой цилиндрическую трубу 33 из глины или другого
огнеупорного материала с умеренной теплопроводностью, окруженную теплоизоляцией 34 и снабженную
расположенными на некотором расстоянии друг от друга и наложенными друг на друга перегородками 35 в
виде блюдцеобразных пластин. Тарелки в форме блюдца (рисунки 5 и 6) имеют круглую форму с вырезом в
виде сегмента и углубленную или вогнутую верхнюю поверхность, чтобы на ней образовывались неглубокие
лужи расплавленного металла. Три штифта 36 свисают с нижней стороны каждой тарелки и служат для
поддержки и правильного расположения наложенных друг на друга тарелок. Чашеобразные пластины
расположены со смещенными в сторону вырезанными сегментами, образующими извилистый или
зигзагообразный путь для противоточного потока пара и расплавленного металла.
Выпрямительная колонна 33 увенчана конусом 37 из карбида кремния или аналогичного материала. Конус 37
имеет выходное отверстие 38, сообщающееся с соответствующим устройством AD (не показано) для сбора
паров, обогащенных кадмием, выходящих из верхней части ректификационной колонны.
Пары металлического цинка, подлежащие очистке, поступают в ректификационную колонну 34 на некотором
расстоянии над ее дном через соединение 39, сообщающееся с ретортой (не показана), в которой происходит
испарение металлического цинка, загрязненного кадмием (или подобным веществом). Пары металлического
цинка начинают конденсироваться в точке их ввода в ректификационную колонну и в этой точке достигают
температуры, соответствующей их собственной точке росы и точке кипения конденсирующегося из них
металла. В этом конденсированном металле содержится меньше кадмия, чем в парообразном состоянии, из
которого он образуется. Сконденсированный в этой точке металл имеет тенденцию стекать вниз по пластинам
35, расположенным в той части выпрямительной колонны, которая находится ниже соединения 39. Тепло
подается в нижнюю часть ректификационной колонны через нагреваемый снаружи резервуар для
расплавленного металла 40, который соответствующим образом сконструирован и расположен для сбора
расплавленного металла, вытекающего из ректификационной колонны. Поддон 40 окружен печной
конструкцией 41, включающей камеру сгорания 42, нагреваемую топливной горелкой 43, и имеющую дымовую
трубу 44 для отвода 75 отработанных газов сгорания.
В отстойнике 40 имеется сливное отверстие 45, через которое отводится очищенный металлический цинк.
Устройство, изображенное на рисунке 4, работает таким образом, что конус 37 (из карбида кремния 80 или
другого подходящего огнеупорного материала с хорошей теплопроводностью) действует как дефлегматор, то
есть конденсирует всю жидкость, за исключением обогащенной кадмием фракции, и возвращает конденсат 8S
в ректификационную колонну для дальнейшего удаления из него кадмия.
Способ, описанный в данном изобретении, при желании может быть выгодно реализован в сочетании со
способом удаления загрязняющих металлов с более высокими температурами кипения, чем у цинка
(например, свинца), как описано в нашей параллельно рассматриваемой заявке № 15151, поданной 27 мая
1932 г. (серийный номер 392361). Устройство для совместного применения этих двух методов показано на
рисунке 7 прилагаемых чертежей. Устройство, изображенное на рисунке 7, включает в себя реторту 10,
снабженную соединением 12, ведущим к 1OG, зарядному колодцу и отверстию для выпуска газа, как в
устройстве, изображенном на рисунке 1. Реторта 10, изображенная на рисунке 7, загружается подлежащим
очистке цинком, содержащим кадмий и свинец или эквивалентные металлы. i05 Расплавленный металл,
отводимый из реторты 10 через сливное отверстие, в аппарате, изображенном на рисунке 7, не является
очищенным цинком, а представляет собой остаток, состоящий из некоторого количества остаточного цинка и
других металлов 110 с температурами кипения выше, чем у цинка, которым был загрязнен исходный цинк; это
станет понятнее из следующего описания.
Реторта 10, изображенная на рисунке 7, соединена трубой 13 с нижней частью рефлюксной или
ректификационной колонны 331, предназначенной для удаления свинца и других металлов с температурами
кипения выше, чем у цинка, в соответствии с методом, описанным в вышеупомянутой патентной заявке.
Рефлюксная колонна 33' увенчана ректификационной колонной 33, причем обе колонны, что выгодно, имеют
схожую конструкцию и содержат расположенные на расстоянии друг от друга ступенчатые пластины 35 того
же общего типа и конструкции, как показано на рисунках 4, 5 и 6 чертежей. Рефлюксная колонна 331 окружена
соответствующей теплоизоляцией 46, удерживаемой на месте стальным кожухом 47.
Испаренный металлический цинк из реторты течет вверх через рефлюксную колонну 33', контактируя с
нисходящим потоком расплавленного металла, содержащего более высокий процент свинца, чем
металлические пары. При выходе из верхней части рефлюксной колонны 331 металлические пары лишены
всех примесей I t0 (таких как свинец) с температурами кипения, превышающими температуру кипения цинка.
Главной остаточной примесью в металлических парах, как правило, является эвадум. Металлические пары
поступают в нижнюю часть ректификационной колонны 33 через сопло 48, установленное на поперечной
кольцевой пластине 49, разделяющей рефлюксную колонну 331 от ректификационной колонны 33.
Выпрямительная колонна 33 аппарата, изображенного на рисунке 7, используется для удаления кадмия (или
подобных ему веществ) способом, описанным выше. Расплавленный металлический цинк, очищенный от
кадмия и спускающийся по колонне 33, улавливается в кольцевом отстойнике, образованном в нижней части
колонны пластиной 49 и соплом 48, откуда он непрерывно выходит через отверстие 50 в отстойник 51, из
которого он сливается или разливается ковшом через соответствующие интервалы.
Во многих случаях будет желательно подавать внешний нагрев к нижней части кадмиевой ректификационной
колонны 33.
Это может быть достигнуто путем соответствующего удлинения колонны и приложения внешнего тепла к ее
нижней части, например, с помощью камеры сгорания, окружающей нижнюю часть колонны.
В случае, если необходимо сконденсировать весь металлический пар в дефлегматоре и удалить кадмий из
аппарата в виде расплавленного сплава, богатого кадмием, а не в виде пара, богатого кадмием, вместо
конусов и паровых выходов 37-381 на рисунке 7, 37-38 на рисунке 4, 31-32 на рисунке 3 и парового выхода 18
на рисунке 1 можно использовать закрытый дефлегматор, как показано на рисунке 8. Закрытый дефлегматор,
изображенный на рисунке 8, включает цилиндр 52 из подходящего огнеупорного материала, закрытый сверху
и имеющий вблизи основания поперечную кольцевую пластину 53. Сопло 54 совпадает с круглым отверстием
в пластине 53 и выступает вверх, образуя колодец для сбора расплавленного металла или поддон 5-5.
Металлический пар, поднимающийся из ректификационной колонны в закрытый дефлегмататор,
конденсируется и собирается в колодце 55. Избыток расплавленного металла из скважины 55 возвращается в
ректификационную колонну, где происходит его ректификация.
Расплавленный металл, богатый кадмием, удаляется из аппарата путем отвода соответствующих его
объемов, собирающихся в колодце 55, через отводное отверстие 56.
В ходе практического применения изобретения в аппарате типа 70, показанном на рисунке 4, были получены
следующие результаты, при которых осадок и нижняя часть (3 фута) ректификационной колонны нагревались
снаружи. Колонна 33 имела внутренний диаметр восемь дюймов и содержала пятьдесят семь
блюдцеобразных тарелок 35. Входное отверстие для пара 39 находилось примерно в пяти футах от нижней
части колонны.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ КАДМИЯ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ВНЕШНЕГО ТЕПЛА,
ПРИМЕНЯЕМОГО К НИЖНЕЙ ЧАСТИ КОЛОННЫ.
1.
Это правило применяется для поддержания температуры в камере сгорания на уровне 9100 °C.
вокруг водосборника.
85 Содержание кадмия в загруженном металле - 0,47%. Количество металла, извлеченного из нижней части
колонны в сутки - 1602 фунта.
Количество метилэтанола, извлекаемого из верхней части колонны в сутки - - 20 фунтов. Предполагаемые
потери дыма в верхней части колонны в сутки - 20 фунтов.
Извлечение очищенного цинка - 97,6% Cd в очищенном цинке - - - 0,0135% удаление Cd - - - - 97,1% 95 2.
Нагрев осуществлялся для поддержания температуры в камере сгорания на уровне 9500 °C.
Содержание кадмия в загружаемом металле в районе отстойника - 0,46%. Извлечение металла из нижней
части колонны - 100 тонн в сутки - 1557 фунтов.
Количество металла, извлекаемого из верхней части колонны за день, составляет - 36 фунтов.
Расчетные потери дыма в верхней части колонны в сутки: 30 фунтов. 105% извлечения очищенного цинка:
95,9% / Cd в очищенном цинке - - - 0,0041% Cd в каплях металла с верхней части колонны - - - - - 7,8% Cd в
дыме с верхней части колонны - - - - - - 12,2% удаления Cd - - - - 99,1% 3. Нагрев осуществлялся для
поддержания температуры в камере сгорания на уровне 9750 °C.
В районе отстойника содержание металла составляет 115 Cd, загрузка – 0,47%. Извлекаемый объем металла
со дна колонны в сутки – 1600 фунтов.
Количество металла, извлекаемого из верхней части колонны за день, составляет -20 фунтов. 120 Расчетные
потери дымовых газов в верхней части колонны в сутки - 20 фунтов.
Степень извлечения очищенного цинка - 97,6 ч. Cd в очищенном цинке - - - 0,0013% Удаление Cd - - - -
99,638% 125 В случае, если к колонке не применяется внешний нагрев или не используется эквивалентный
этап, столь высокого уровня удаления кадмия достичь невозможно. В данном случае минимальное
содержание кадмия, которое может быть обеспечено, — это концентрация кадмия в расплавленном металле,
находящемся в равновесии с паром, поступающим в устройство, так что по отношению к чистоте полученный
цинковый продукт, полученный этим методом, не превосходит методы, ранее применявшиеся для получения
цинка с меньшим содержанием кадмия, полученные одним этапом частичной конденсации. Однако, благодаря
практике применения изобретения, выход продукта (то есть процент очищенного продукта на основе
обработанного нечистого металла) значительно превышает выход продукта, достигаемый любым
предыдущим методом частичной конденсации, поскольку пары цинка подвергаются многоступенчатой
конденсации и повторной испарению до тех пор, пока содержание цинка не снизится до уровня, при котором
пары цинка концентрируются в паре в верхней части колонны, а основная часть цинка возвращается в
нижнюю часть колонны с концентрацией кадмия ниже, чем концентрация цинка в паре, поступающем в
нижнюю часть колонны.
В данной модификации изобретения экономичность обеспечивается за счет устранения необходимости
подачи тепла (lPi) из внешнего источника у основания колонны. Этот метод особенно применим для
дальнейшей очистки цинка, который изначально содержит очень низкое содержание кадмия; и является
выгодным там, где требуется экономичный способ удаления части кадмиевого содержимого из
металлического цинка с высоким выходом очищенного цинка и, следовательно, низкой стоимостью. В этом
Соседние файлы в папке патенты