Пульсационный экстрактор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1% (10

3(5п в 01 В 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ контактные тарелки, патрубки для подачи и слива тяжелой и легкой фаз, противс@азные пульсонроводы, сообщенные с колонной и источником пульсаций, о т л и ч а ю щ н й. с я тем, что, с целью повышения эффективности экстракции путем проведения процесса в оптимальном режиме при широком диапазоне изменения расходов фаз, пульсопроводы снабжены соединяющими -их двумя трубопроводами с установленными иа ики:обратными клаланами и дросаельными-регулирующими органаьж, причем обратный клапан на одном трубопроводе установлен противоположно по отношению к обратному кла- ф пану иа другом трубопроводе. * (21) 3415113/23-26 (22) 01 ° 04 . 82 (46) 23.07.83. Вюл. Р 27 (72) Ю.В. Алексеев и A.È. Гурьянов (71) Казанский ордена Трудового

Красного Энамени химино-технологический институт им. С ° М. -Кирова (53) 66 061 5(Я88.8) (56} 1. Авторское свидетельство СССР

9 494172, кл В 01 В 11/04, 23.03 73.

2. Авторское свидетельство СССР

М 585854, кл. В 01 Р 11/04, 05.04 ° 76.

3. Авторское свидетельство СССР

В 520990, кл В 01 D 11/04»

17.11 ° 72. (54)(57) ПУЛЬСАЦИОННЫИ ЭКСТРАКТОР, .включающий цилиндрический корпус, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1029981

Источником 9 пульсации создается пульсация„ которая передается в ко- . лонну 1 по пульсопроводам 7 и 8, причем в то время, когда по пульсопроваду 7 передается положительный импульс давления, по пульсопроводу

8 передается отрицательный импульс, r.е. пульсация в пульсонроводах происходит в противофазе. Это пульсирующее возвратно-поступательное движение накладывается на противоноточное движение жидкостей. Легкая Фаза и тяжелая фаза взаимодействуют друг с другом, диспергируясь на контактных тарелках б. Оптимальным с точки зрения массопередачи распределяемого компонента является режим двойной инверсии фаз, характе« ризующийся поочередным диспергированием легкой и тяжелой Фаз друг в друге. В таком режиме над и под каждой контактной тарелкой б образуются слои тяжелой и легкой фаз.

При движении Фазы по аппарату происходит многократное обновление понерхности-контакта, что способствует увеличению движущей силы процесса массопередачи и повышает эффективность аппарата в целом.

Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов и может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности для проведения процессов жидкостной экстракции.

Известен пульсационный экстрактор, включающий цилиндрическую колонну, устройства для диспергирования и расслаивания фаз, противофазные 10 пульсопроводы (1$ .

Недостатками данного устройства . являются сложность конструкции, низкая эффективность процесса экстрации, обусловленная отсутствием 15 возможности поддержания высокоэффективного режима двойной инверсии фаз при изменении расходов фаз.

Известен также пульсационный экстрактор, включающий цилиндрическую колонну, разделенную коаксиальным цилиндром на две зоны, гидрозатворы, связанные а зонами колонны противофазными пульсапроводами (2J °

Недостатком данного. устройства является низкая эффективность процесса экстракции, поскольку в данном аппарате невозможно поддерживать высокоэффективный режим двойной инверсии при соотношении расходов фаз, отличающихся от единицы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пульсационный экстрактор, включающий цилиндрический корпус., контактные тарелки, 35 патрубки для подачи и слива тяжелой и легкой Фаз, противофазные пульсопроводы, сообщенные с колонной и источником пульсаций f3) .

Недостатком известной конструк- 40 ции является низкая эффективность процесса экстракции при изменении расходов фаз, рбусловленная сложностью поддержания в аппарате.оптимального с точки зрения процесса массопередачи режима двойной инверсии фаз в межтаральчатых зонах аппарата.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса экстрации в пульсационном экстракторе путем проведения процесса в оптимальном режиме при широком диапазоне изменения расходов фаз.

Поставленная цель достигается тем, что в пульсационном экстракторе, включающем цилиндрический корпус, контактные тарелки, патрубки для подачи и слива тяжелой и легкой фаз, цротивофазные нульсопроводы, 6Q сообщенные с колонной и источником .пульсаций, пульсопроводы снабжены с соединяющими их двумя трубопроводами с установленными на них обратна|ми клапанами и.дроссельными регулируюшими органами, причем обратный клапан на одном трубопроводе установлен противоположно по отношению к обратному клапану на другом трубопроводе.

Такое соединение пульсопроводов позволит изменять величину импульсов, транспортирующих фазы по àïnàрату B зависимости от изменения расходов фаз, и тем самым поддерживать на каждой контактной тарелке оптимальный для процесса массопередачи режим двойной инверсии фаз. Таким образом, существенно повь сится эффективность процесса экетракции в пульсационном экстракторе.

На чертеже показан экстрактор, продольный разрез.

Пульсационный экстрактор состоит из цилиндрической колонны 1, патрубков 2 и 3 для подачи и патрубков. 4 и 5 для слива тяжелой и легкой фаз соответственно, контактных тарелок б, пульсопроводов 7 и 8, пульсация жидкости в которых происходит в противофазе, Пульсопроводы

7 и 8 связаны с колонной 1 и источником 9 создания пульсаций. Между собой пульсопроводы 7 и 8 соединены трубопроводами 10 и 11, на которых установлены обратные клапаны 12 и

13 и дроссельные регулируемые орга-. ны 14.и 15.

Пульсационный экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая и легкая фазы подаются в колонну 1 через патрубки 2 и 3 и движутся по колонне противотоком. 1029981

В случае изменения расхода одной из фаз, например увеличения расхода легкой фазы, открывается дроссельный регулирующий орган, 15 на трубопроводе 11 и одновременно увеличивается интенсивность пульсации, возбуждаемая источником 9.

При этом импульс, транспортирующий тяжелую фазу, остается неизменным по величине, а импульс, транспортирующий легкую фазу, увеличивается согласно увеличению расхода легкой фазы. Режим двойной инверсии фаз .таким образом поддерживается на каждой контактной тарелке б.

При увеличении расхода тяжелой фазы открывается дроссельный регули.рующий орган 14 на трубопроводе 10 и соответственно увеличивается общая интенсивность пульсации. Таким образом, сохраняется величина импульса, .транспортирующего легкую фазу, и увеличивается импульс, транспор тирующий тяжелую фазу»

При уменьшении расхода легкой или тяжелой фазы, открывается дрос сельный регулирующий орган на трубопроводе 10 или 11 соответственно, при этом уменьшается величина импуль са транспортирующего данную фазу.

Это позволяет поддерживать на всех контактных тарелках режим двойной инверсии фаз, который характеризуется чередованием процессов коалес». ценции и редиспергирования, за счет чего поддерживается высокая иитен5,.сивность процесса массопередачи.

Предлагаемое устройство было испытано на лабораторной модели с

;экстракцжониой колонной высотой

10 1,5 м и диаметром 0,1 м. В качестве контактных устройств использо.ваны тарелки с эжекторами, располо- женными по ходу тяжелой и легкой ,:фаз и снабженные обратными клапана)5 ми. Эа счет установки трубопроводов с обратными клапанами во время испытаний. уысота эквивалентной теоретической ступени разделения ,(ВЭТС) колонны на системе .вода2п уксусная кислота - четыреххлористый углерод поддерживалась постоянной иа минимальном уровне (порядка

150 мщ) в широком диапазоне изменения расходов фаз, в то время как. иа той же экстрак онной колонне без трубопроводов с обратными клапанами, ВЭТС нри изменении расходов ,одной из фаз менялась от 150 до

:300 мм .в результате нарушения ре:жима двойной инверсии фаз.

l, BHHHHH Заказ 5031/8

: Тираж 688 Подписвое

Филиал ПНП "Патент", r,Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4