Насадка для массообменных центробежных экстракторов

 

НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ, выполненная в виде закрепленного на роторе пакета коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена и повышения производительности , она снабжена контактными элементами , установленными между перфорированными цилиндрами по концентрическим окружностям, выполненными в виде полых перфорированных цилиндров. S 00 СП О5 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК в<5р В 01 D 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3505301/23-26 (22) 26. 10.82. (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) М. 3. Максименко, P. Б. Тукаева, Н. А. Евтюхин, О. А. Закиров, А. Ф. Махов, И. Л. Кушнир, Г. Х. Яушев и М. П. Кальсина (71) Уфимский нефтяной институт (53) 66.061.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 849182, кл. В 01 D 11/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 136714, кл. В 01 D 11/04, 1961.

„„SU„„1085613 A (54) (57) НАСАДКА ДЛЯ МАССООБМЕННЫХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ЭКСТРАКТОРОВ выполненная в виде закрепленного на роторе пакета коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена и повышения производительности, она снабжена контактными элементами, установленными между перфорированными цилиндрами по концентрическим окружностям, выполненными в виде полых перфорированных цилиндров, 1085613

Изобретение относится к конструкциям массообменных устройств центробежных экстракторов для системы жидкость-жидкость и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и хи м ической п ром ы шлеи ности.

Известна насадка для массообменных центробежных аппаратов, выполненная в виде установленных на роторе конических дисков, образующих X-образную форму, и снабженная радиальными перегородками (11

Недостаток данной насадки — низкая эффективность из-за отсутствия повторения процессов коалесценции-диспергирования, т.е. обновления поверхности контакта фаз, при движении дисперсной фазы от одного конического диска к другому.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является насадка, выполненная в виде закрепленного на роторе пакета коаксиально расположенных перфорированных цилиндров. При работе насадки вращается ротор. Под действием возникающих центробежных сил легкая и тяжелая фазы противотоком движутся в пространстве между перфорированными цилиндрами. Проходя через отверстия перфорированных цилинд25 ров, легкая фаза диспергирует перемешивается с тяжелой, в результате осуществляется массообмен (2) .

Однако известная насадка характеризуется неудовлетворительной организацией движения фаз, обусловленной тем, что

30 при вращении ротора жидкость, находящаяся в объеме между перфорированными цилиндрами, проскальзывает относительно их поверхности и вращается со скоростью, меньшей окружной скорости перфорированных цилиндров. Из-за этого происходит от35 клонение направления жидкости от радиального, нарушается противоточное движение фаз, ухудшается их контакт, снижается линейная скорость фаз по радиусу ротора. В результате уменьшается удельная 40 производительность центробежного экстрактора и снижается его эффективность.

Кроме того, отсутствие периодического повторения актов коалесценции редиспергирования, т.е. непрерывного обновления поверхности контакта фаз, также существен- 45 но снижает эффективность процесса массопередачи.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена и повышение производительности экстрактора.

Поставленная цель достигается тем, что насадка для массообменных центробежных экстракторов, выполненная в виде закрепленного на роторе пакета коаксиально расположенных перфорированных цилиндров, снабжена контактными элементами, установленными между перфорированными цилиндрами по концентрическим окружностям, выполненными в виде полых перфорированных цилиндров.

На фиг. 1 показана насадка с ротором, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 — узел I на фиг. 1; на фиг. 4 — узел II на фиг. 2 (пунктирными линиями показано направление движения легкой фазы, сплошными - направление движения тяжелой фазы).

Насадка состоит из перфорированных цилиндров 1, цилиндрических контактных элементов 2, снабженных отверстиями 3.

Насадка работает следующим образом.

При вращении ротора под действием центробежных сил в пространстве между перфорированными цилиндрами и цилиндрическими контактными элементами через их отверстия противовотоком друг другу движутся легкая и тяжелая фазы, причем тяжелая фаза движется от оси к периферии ротора, а легкая фаза — от его периферии по направлению к оси. Проходя через отверстия перфорированных цилиндров и цилиндрических контактных элементов, легкая фаза дробится, перемешивается с тяжелой, происходит интенсивный массообмен. Двигаясь дальше, капли легкой фазы встречак>тся с поверхностью перфорированных цилиндров, коалесцируют на ней, происходит сепарация фаз с образованием сплошного подпорного слоя легкой фазы. Цилиндрические контактные элементы также вызывают коалесценцию капель на их поверхности с образованием дополнительных локальных зон сепарации в пространстве между отверстиями элементов на той их стороне, выпуклость которых обращена к оси ротора. Затем дисперсная фаза опять проходит через отверстия следующих лерфорированных цилиндров и контактных цилиндрических элементов, и весь процесс повторяется.

Таким образом, присутствие контактных цилиндрических элементов, снабженных отверстиями, способствует дополнительному диспергированию легкой фазы и соответственно увеличению поверхности контакта фаз, а также образованию дополнительных локальных зон сепарации, непрерывному повторению актов коалесценции-редиспергирования и обновлению поверхности контакта фаз т.е. интенсифицирует процесс массопередачи центробежного экстрактора.

Кроме того, размещение контактных цилиндрических элементов между перфорированными цилиндрами препятствует проскальзыванию жидкости относительно поверхности последних. В результате значительно улучшается распределение фаз по поперечному сечению и их контакт, повышается удельная нагрузка на экстрактор.

1085613

Редактор М. Бандура

Заказ 2106/5

Составитель А. Миронов

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! I 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4