Пульсационный экстрактор

 

Изобретение относится к аппаратам химической технологии для проведения процессов жидкостной экстракции и позволяет интенсифицировать процессы массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления. В смесительных секциях экстрактора установлены жалюзи из просечно-вытяжных листов, а плоские перегородки с перфорированными уголками, установленные в смесительных секциях, имеют различную длину, такую, что в каждой паре уголков вершина одного уголка находится на уровне концов другого, при этом жалюзи расположены между стенками уголков и образуют равноудаленные плоскопараллельные каналы. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1!)4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 11/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

QO

С

СЬ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2! ) 4486674/31-26 (22) 26.09.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Научно-исследовательский институт нефтехимических производств (72) Г. И. Иванов, О. B. Рыськов и И. И. Поникаров (53) 66.061.5.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1286233, кл. В 01 D 11/04, 1987. (54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР (57) Изобретение относится к аппаратам химической технологии для проведения процессов жидкостной экстракции и позвоИзобретение относится к аппаратам химической технологии, предназначенным для процессов жидкостной экстракции, и может быть использовано на имических, нефтехимических предприятиях.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидра влического сопротивления.

На фиг. 1 показан экстрактор, разрез; на фиг. 2 — — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3-узел 1 на фиг. l.

Пульсационный экстрактор состоит из корпуса 1 с чередующимися смесительными 2 и отстойными 3 секциями. Смесительная секция набрана из плоских вертикальных перегородок 4 из просечно-вытяжных листов, расположенных на равном расстоянии параллельно друг другу и ограниченных снизу и сверху перфорированными уголками 5 и комплектом жалюзей 6 из просечно-вытяжных листов, расположенных между параллельными стенками уголков 5.

Вертикальные перегородки 4 образуют ряд плоских каналов 7. Для предотвращения

«пристеночного эффекта» между смесительЛК„1607856 А 1 ляет интенсифицировать процессы массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления. В смесительных секциях экстрактора установлены жалюзи из просечновытяжных листов, а плоские перегородки с перфорированными уголками, установленные в смесительных секциях, имеют различную длину такую, что в каждой паре уголков вершина одного уголка находится на уровне концов другого, при этом жалюзи расположены между стенками уголков и образуют равноудаленные плоскопараллельные каналы. 3 ил., 1 табл. ной секцией и корпусом колонны имеются уплотнитсльные s,råì "!Th! 8. Жесткость вертика. ьных и-регоро,, :; 4 обеспечивается распорными тягами 9. зля подвода и отвода жидких фаз имеюгся штуцеры 10 — 13. К иатрубку 14 подк1ючается отдельный пульс,,;

Зкстрак1ор работает следующим обр,. зом.

В штуцер 10 подается тяжелая фаза (ТФ1, котор"ÿвыводится через шту:цер 11.

В r!. упер 12 поступает легкая фаза (ЛФ), выводимая через штуцер 13. Таким образом, в колонне обеспечивается противоточное движение фаз, одна из которых при этом дис ергируется. Жидкости пульсатором приводятся в пульсирующее движение и равномерно распределяются в вертикальных плоских каналах смесительной секции. При прохождении жидких потоков через щелевидные зазоры между уголками 5 и жалюзями 6 происходит контактирование их, а в прилегаю цих зонах образуются встречные струи активного смешения (на фиг. 1 указаны стрелками) . Смесительные секции по высоте колонны повернуты на 90 относительно друг друга, что способствует луч1607856

Формула изобретения м/ 1 1 3

Зкстрактор

62,5

78,3

150

Известный

Предлагаемый

0,205

0,401 шему перераспределению фазовых потоков через каждую отстойную зону 3.

Экстрактор можно эксплуатировать в различных режимах. Критерием для перевода на соответствующий режим работы служит фактор физико-химических величин

Т= ро "/ p Ap g = 1000 — 250000, где р, р — плотность и вязкость системы; о — межфазное натяжение; Лр — разность плотностей фаз; д — ускорение свободного падения.

Г!ри Т(5000 экстрактор можно эксплуатироваить в гравитационном режиме, при

T)5000 следует накладывать пульсации на поток.

Экспериментальная проверка экстрактора выполнена на пилотной установке (диаметр колонны 400 и 500 мм) по гидродинамике на системе дизельное топливо †во, по массообмену — на модельной системе вода †бензойн кислота †дизтопли, на промышленной — нефтяные масла — фенол.

Результаты экспериментов представлены в таблице. Проведена оценка массообмена в системе вода — бензойная кислота — дизтопливо с учетом фактора энергоэффективности и степени извлечения.

Здесь 71 — " " ") 100% — степень извлек

Vо(ээе — й

v> х. чения;

Ф = — фактор энергоэффектнаносW

9 ВЭТCI ти;

V,, V,, — расход сплошной и дисперсной фаз;

У„, Y» — начальная и конечная концент рации бензойной кислоты в воде, г/л;

Л „— начальная концентрация бензойной кислоты в дизтопливе, г/л;

1ф = V;+ V — предельная суммарная нагрузка по обеим фазам, мз/м ч.

ВЭТС вЂ” высота, эквивалентная теоретическая ступени, м;

I=A .f — интенсивность пульсации, м/ч;

А, f — амплитуда и частота пульсаций.

Как видно из представленных данных, предложенный экстрактор почти в два раза эффективнее известного экстрактора по фактору энергоэффективности (Фэ); степень извлечения выше — на 40%.

Кроме того, область использования экстрактора значительно шире, так как за счет конструктивных усовершенствований фактор физико-химических величин (Т) и данных

15 аппарата составляет 250000 (у известного

120000), что позволяет использовать его в широком диапазоне промышленных сред, обеспечивая высокую эффективность разделения и массообмена при значительной экономии энергозатрат.

Г1ульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте на отстойные и смесительные секции, установленные в смесительных секциях пакеты вертикальных плоских перегородок с элементами контактирования в виде перфорированных уголков, укрепленных на торцах перегородск, 30 отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления, смесительные секции снабжены жалюзями из просечно-вытяжных листов, расположенных

35 между уголками и образующих равноудаленные плоскопараллельные каналы, а соседние плоские перегородки выполнены различной длины так, что в каждой паре уголков вершина одного уголка расположена на уровне концов другого.

1607856

Составитель С. Трифонов

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор С. Черни

Заказ 3577 Тираж 554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01