Пульсационный экстратор

 

ПУЛЬСДЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОВ, ,содержащий вертикальный корпусу г перфорированные контактные тарелки с шарнирно закрепленными на них пластийами, установленнылш около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз, отличающ и и с я тем, что, с целью интен .сификации процесса массопередачи за счёт снижения продольного перемешивания , экстрактор снабжен вертикальными перегородками, установленными попарно медцу тарелкатли с зазором одна относительно другой, при этом в каходой паре перегородок од;На из перегородок закреплена на ниже;лежащей тарелке, а другая - на выш ежащей .S W со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1064967 А

3(50 В 01 0 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ.(21) .3493167/23-26 .(22} ?7.09.82 . (46) 07- 01.84. Вюл. Р 1 (72) П.A. Сигнал, А,.И. Гурьянов, Ю,В. Алексеев, Ю.A. Михайлов, 8.A. Тремасов и Б.Л. Шафранский (713 Казанский ордена Трудового

Красного Знамени химико-технологический инотитут им. С.И. Кирова . (53) 66.061.5(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

9 212817, кл . В 01 0.11/04, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

В .596266, кл. В 01 О, 11/04, 1970 (прототип)., (54) (57) ПУЛЬСЛЦИОННЫИ ЭКСТРАКТОР ,содержащий вертикальный корпус,перфорированные контактные тарелки с шарнирно закрепленными на них пластинами, установленными около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью интенсификации процесса массопередачи. за счет снижения продольного перемешивания, экстрактор снабжен вертикальными перегородками, .устайовленными попарно между тарелками с зазором одна относительно другой, при этом в каждой паре перегородок одна из перегородок закреплена на нижележащей тарелке, а другая. — на вышележащей. PQ

1064967

Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения массообменных процессов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других областях промышленности для проведения процес- 5 сов жидкостной экстракции.

Известен экстрактор, содержащий вертикальный корпус, перфорированные контактные тарелки, шарнирно закрепленные на Tape>I>< пластины, 10 установленные около отверстий тарелок, и штуцеры для ввода и вывода фаз Г1 3.

Недостатком известного экстрактора является значительное продоль- 5 ное.перемешивание в сплошной и дисперсной фазах, вызванное отсутствием перераспределения фаз, что приводит к возникновению застойных зон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату . к предлагаемому аппарату является пульсационный экстрактор, который содер><ит вертикальный корпус пер . 25 форированные контактные тарелки, шарнирно закрепленные на тарелках пластины, установленные около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз (2 Д;

Недостатком этого экстрактора является значительное продольное перемешивание в дисперсной и сплошной фазах при высоких интенсивностях пульсации >кицкости в аппарате, .обусловленное забросом капель дисперсной фазы и элементов сплошной сре-. ды через отверстия контактной тарелки при открытии клапанов в направлении,, обратном их движению. При этом 40 пульсационный импульс беспрепятственно перемещает тяжелую фазу снизу вверх, а легкую - сверху вниз, что снижает движущую,аилу процесса экстракции и ухудшает процесс,массопере-45 дачи.

Цель .изобретения — интенсификация процесса массопередачи за счет снижения продольного перемешивания.

Поставленная цель. достигается тем, что известный пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный корпус, перфорированные контактные тарелки с шарнирно закрепленными на тарелках пластинами, установленныМи около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз, снабжен sepтикальными перегородками, установленными попарно между тарелками с за- 60 зором одна относительно другой, при этом в каждой паре перегородок одна из перегородок закреплена на никележащей тарелке;- а другая. — иа вы шележашей. 65

Такое конструктивное выполнение аппарата позволяет значительно уменьыить продольное перемешивание в дисперсной фазе за счет устранения обратного заброса капель из одного межтарельчатого пространства в другое при наличии пульсаций в системе вследствие полного перекрытия живого сечения каждой зоны клапанами при обратном пульсационном импульсе. В межтарельчатом пространстве -жидкость из одной зоны в другую может переместиться только через зазор между перегородками, что.,Не препятствуя движению сплошной фазы, препятствует переходу капель из одной зоны в другую, т.е. в направлении, обратном их всплытию (оседанию). Данная конструкция пульсационного. экстрактора позволяет также создать перекрестное движение жидкости на каждой контактной тарелке, что в сочетании с противоточным движением фаз в масштабе всей колонны позволяет за счет возникновения, поперечной составляющей скорости: потока улучшить распределение жидкости по сечению аппарата и снизить продольное перемешивание в сплошной фазе.

На чертеже изображен экстрактор, продольный разрез..

Пульсационный экстрактор состоит из вертикального корпуса .1, штуцеров 2 и 3 для подачи легкой и тяжелой фаз, штуцеров 4 и 5 для слива легкой и тя,".<елой фаэ, массообменных тарелок 6. Иежтарельчатое пространство между двумя соседними тарелками разделено двумя вертикальными перегородками 7, установленными с зазором друг к другу, .на две эоны 8 и 9.

На тарелках около отверстий шарнирно закреплены подви><ные пластины 10 и

11, играющие роль клапанов, причем пластины 10, закрепленные на нижележащей тарелке в зоне 8, расположены с противополр:<ной стороны -тарелки.по отношению пластин 11 в зойе 9.

Лппарат работает следующим образом..

Тяжелая и легкая фазы подаются через штуцера 3 и 2 и дви><утся через тарелки противотоком. жидкостям сообщается возврртйо-постунательное (пульсируюцее) движение с помоцью пульсатора, располоожеиного вне аппа-, рата. При цодаче импульса вверх (прямой импульс) пластины 11 поднимаются и открывают часть отверстий в контактной тарелке, а пластины 10 закрывают другую часть отверстий тарелки. При этом контактирукщие жидкости под .действием пульсации перемещаются вертикально вверх, дисперсная фаза (в данном случае легкая) начинает истекать из откры-. тых отверстий в зону 9 и под дей, ствием срезающих усилий, возникаю1

1064967Составитель A. Миронов

Редактор К. Волощук Техред Ж. Кастелевич Корректop I A ° Зимокосов.

Заказ 10920/5 Тираж 687 .: Подписное

BHHHIIH ГосударствеННого-кОМИтета СССР по делам изобретений и открьгхий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

1 щих вследствие высокой скорости в зоне открытых клапанов, дробиться на мелкие капли.

При подаче импульса вниз (обратный импульс) пластины перемещаются иэ крайнего верхнего положения в нижнее, при этом пластины 11 закрывают отверстия, а пластины 10 . открывают. отверстия в тарелке 6.

Сплошная фаза, находящаяся в зоне 8, через открытые отверстия перемеща- 16 ется в нижележащую зону 9, затем через зазор, образованный перегородками 7, поступает вновь в зону

8 и т.д. При этом гидрозатвор, образованный перегородками, пропуская t5 .сплошную фазу, препятствует перехо" ду капель. дисперсной фазы из вышележащей зоны 9 в нижележащую зону 9, так как, переместивщись сверху вниз в зоне 9 и пройдя через зазор между .„-щ йерегородками, капли попадают в верхнюю часть эоны 8 и оттуда следующим прямым импульсом выбрасываются в вышележащую зону 9. Это значительно снижает продольное перемешивание в диспеюсной мазе и позволяет вели» . чить движущую силу процесса массопередачи. Кроме того, перекрестный ток жидкости, который возникает при изменении знака пульсационного импульса, выравнивает концентрацию распределяемого вещества по поперечному .сеченйю аппарата и снижает про дольное перемешивание в сплошной фазе.

Для проверки работоспособности бЫли проведены на лабораторной модели диаметром 105 мм и высотой .ра6очей зоны 1600 мм на системе керосинвода сравнительные испытания предложенного и устройства по прототипу.

Опыты показали, что продольное перемешнвание в дисперсной фазе в диапазоне интенсивностей пульсаций 5001500 м/мин снижается в данном аппарате в 2-3 раза, а продольное перемешивание в сплошной фазе на 20-ЗОВ по отношению к прототипу. В области, оптимальных режимов работы 1 M высоты пульсационного экстрактора по эффективности;эквивалентен 3-4 м насадочной. колонны без пульсации, а величина высоты единицы переноса (ВЕП) составляет 1 м. Проведенный предварительный расчет экстрактора предлагаемой конструкции диаметром 600 ма для отмывки изопрена от карбонильных соединений щелочной водой показывает, что с учетом снижения про=, дольного перемешивания в дисперсной и сплошной фазах ВЕП может быть сни жена до 0,8 м.