Экстрактор для систем жидкость-жидкость

 

Изобретение относится к аппаратам для жидкостной экстракции и обеспечивает упрощение конструкции аппарата и повышение эффективности процесса за счет многократного контактирования фаз. Экстрактор состоит из трубопровода 1, выполненного в виде секционно-конических спиралей 2 и 3, оси соединительных фланцев 5, емкостей 6 и 7, напорных насосов 8 и 9, регулирующих вентилей 10 и 11, тройников 12 и 13, сборников 18 и 19, при этом диаметр навивки спиралей уменьшается от основания к вершине. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU»1607858 (51)5 В Ol D 11 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

12

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4630244/23-26 (22) 03.01.89 (46) 23.1!.90. Бюл. № 43 (71) Украинский заочный политехнический институт им. И. 3. Соколова (72) А. А. Новосельцев, В. E. Ведь и Ю. В. Леоненок (53) 66.061.5 (088.8) (56) А в торс кое с в идет ел ьст во С С С P № 1204225, кл. В OI D 11/04, 1984. (54) ЭКСТРАКТОР ДЛЯ СИСТЕМ !х11,1,—

КОСТЬ вЂ” ЖИДКОСТЬ (57) Изобретение относится к аппаратам для жидкостной экстракции и обеспечивает упрогцение конструкции аппарата и повьппсние эффективности процесса за счет многократного контактирования фаз. Экстрактор состоит из трубопровода 1, выполненного в виде секционно-конических спиралей 2 и 3, оси соединительных фланцев 5, емкостей 6 и 7, напорных насосов 8 и 9, регулирующих вентилей 10 и I! . тройников 2 и 13, сборников 18 и 19, при этом диаметр навивки спиралей уменьшается от основания к вершине. 6 ил.

1607858

Изобретение относится к химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности, в частности к экстракционным аппаратам для систем жидкость — жидкость.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности процесса за счет многократного контактирования фаз.

На фиг. 1 изображен экстрактор, общий вид; на фиг. 2 — секция конической спирали с правым входом жидкости; на фиг. 3 — 10 то же, с левым входом жидкости; на фиг. 4— разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез

Б — Б на фиг. 1; на фиг. 6 — устройство для вывода фаз из экстрактора.

Экстрактор состоит из трубопровода 1, выполненного в виде секционно-конических спиралей с правым входом 2 жидкости и с левым входом 3 жидкости, которые закреплены на оси 4. Секции 2 и 3, чередуясь между собой, расположены друг над другом и соединены фланцами 5. 20

Тяжелая и легкая жидкости подаются в экстрактор по трубопроводу соответственно из емкостей 6 и 7 при помощи напорных насосов 8 и 9, через регулирующие вентили

10 и 11 и тройник 12. Ввод жидкостей в трубопровод экстрактора происходит таким образом, что тяжелая жидкость располагается на поверхности легкой жидкости.

Выход жидкостей из экстрактора происходит через разделяющее устройство, которое состоит из тройника 13, регулируемой заслонки 14, закрепленной внутри тройника на шарнире 15 и соединенной со стержнем

16 с фиксатором 17.

Пройдя через разделяющее устройство, жидкости выводятся из экстрактора и подаются в емкости 18 и 19 для тяжелой и легкой жидкостей, соответственно.

Экстра ктор работает следующим образом.

Исходные компоненты в виде тяжелой и легкой жидкостей подаются в экстрактор из емкостей 6 и 7 при помощи напорных 40 насосов 8 и 9. Количество подаваемой на экстракцию жидкости регулируется вентилями 10 и 11. После тройника 12 жидкости встречаются, происходит наслоение потоков легкой и тяжелой жидкостей в трубопроводе. Затем жидкости подаются в нижнюю часть секционно-конической спирали с правым входом 2 жидкости, жидкости начинают закручиваться, поднимаясь вверх по спирали, так как диаметр спиралей к вершине уменьшается, скорость движения жидкости 60 возрастает. В результате чего значительно возрастает центробежная сила, действующая на жидкость. Это приводит к расслоению жидкостей: тяжелая фаза располагается вблизи внутренней стенки наружного (большего) диаметра на поверхности тяжелой 55 жидкости располагается легкая жидкость.

Пройдя секционно-коническую спираль 2 с правым входом жидкости, потоки жидкости подаются в нижнюю часть секционно-коничеекой спирали 3 с левым входом жидкости.

Трубопровод секций соединен фланцевыми соединениями 5. Такое соединение вершины спирали 2 и начала спирали 3 позволяет изменить взаимное расположение слоев в потоке жидкости. Теперь слой тяжелой жидкости находится на внутренней поверхности трубопровода малого диаметра, а легкая жидкость на внутренней поверхности большого диаметра, т. е. на легкой жидкости располагается слой тяжелой жидкости.

Перемещаясь вверх по трубопроводу секции

3 и в результате действия центробежной силы в жидкости, происходит взаимное проникновение тяжелой жид;.ости через слой легкой. Причем такое взаимное проникновение происходит по всему объему. При выходе из секции 3 тяжелая жидкость вновь располагается на внутренней поверхности большего диаметра. Слой легкой жидкости располагается на поверхности тяжелой.

При переходе из секции 3 в последующую секцию 2, расположенную над секцией 3, происходит изменение относительного расположения слоев жидкости на слое легкой жидкости находится тяжелая жидкость. Тяжелая жидкость вновь начинает про> икать через слой легкой жидкости при переходе из секции в секцию благодаря S-образному соединениею вершины секции с основанием и о следу ю ще и сек ц ни.

Взаимное многократное проникновение фаз обеспечивает повышение эффективносги процесса экстрагирования. При выходе из верхней секции жидкость проходит через разделяющее устройство. Как уже отмечалось, благодаря вращательному движению жидкости, в трубопроводе происходит расслоение жидкости: тяжелая жидкость располагается на внутренней поверхности большего диаметра, на поверхности тяжелой жидкости располагается легкая жидкость.

Зная колиественное соотношение тяжелой и легкой жидкости, соответственно устанавливают регулирующую заслонку 14, которая перемещается благодаря стержню 16 вокруг шарнира 15 и закрепляется фиксатором 17.

Таким образом, по дальнему трубопроводу будет перемещаться тяжелая жидкость, по ближнему трубопроводу — легкая. Легкая и тяжелая жидкости соответственно подаются в сборники 19 и 18. Процесс экстрагиросвания завершен.

Соотношение диаметров секции у основания к вершине D/d, а также длина трубопровода, т. е. количество витков и высота секций, а также их количество определяется необходимой степенью извлечения компонента и соотношением плотностей легкой и тяжелой жидкостей, чем меньше разность плотностей, тем длиннее должен быть трубопровод (большее количество витков и секций), что обеспечит эффективное извлечение компонента.

1607858

Формула изобретения

Л.Ж.

Риг. Ф

Экстрактор для систем жидкость жидкость, состоящий из трубопровода, укрепленного на оси, емкостей, напорных насосов, устройств для ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффективб ности процесса за счет многократного контактирования фаз, трубопровод выполнен в виде последовательно расположенных по высоте секционно-конических спиралей, диаметр навивки которых умень5 шается от основания к вершине; при этом вершина одной секции S-образно соединена с основанием последующей секции.

1607858

ЖГЯРЯ ю Юкосюь гася ид осюь

Составитель А. Сондор

Редактор Г. Гербер Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

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