Экстрактор

 

Экстрактор многоступенчатый смесительно-отстойный для систем жидкость - жидкость относится к технологическому оборудованию экстракционных процессов химических и других производств. Цель йзог бретения - обеспечение работы аппарата в целом при отключении отдельных смесительно-транспортирующих устройств и упрощение конструкции за счет придания рециркуляционным каналам дополнительных функций обводных каналов. В каждой ступени экстрактора имеются каналы для внутренней рециркуляции фаз из отстойной камеры в смесительную, смесь фаз из которой в отстойную камеру осуществляется принудительно с помощью смесительнотранспортирующего устройства. Новым в экстракторе является расположение каналов рециркуляции фаз. обеспечивающее им совмещение функций рециркуляционных каналов и каналов перетока фаз, минуя смесительную камеру при отключении в ней смесительно-транспортирующего устройства. 2 з.п. ф-лы. 3 ИЛ;

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 0 11/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4462768/26 (22) 19.07;88 (46) 29.02.92. Бюл.М 8 (72) Б.Н.Парфанович (53) 66.061.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 167827, кл. В 01 0 11/04, 1965. (54) ЭКСТРАКТОР (57) Экстрактор многоступенчатый смесительно-отстойный для систем жидкость— жидкость относится к технологическому оборудованию экстракционных процессов химических и других производств, Цель изобретения — обеспечение работы аппарата в целом при отключении отдельных смесительно-транспортирующих устройств и упСмесительно-отстойный многоступенчатый экстрактор предназначен для nposeдения процессов экстракции в системах жидкость — жидкость в любом производст.ве, применяющем экстракционную техноло-. гию.

Известны смесительно-отстойные мно.гоступенчатые экстракторы, каждая ступень которых имеет отстойную камеру, гидрозатвор тяжелой фазы, каналы рециркуляции фаз из отстойной камеры в смесительную внутри ступени и камеру смешения со смесительно-транспортирующим устройством (СТУ) для перемешивания фаз и принудительной передачи смеси фаз иэ смесительной камеры в отстойную, а переток фаз иэ ступени в ступень осуществляется самотеt

„„. Ж ÄÄ 1715380 А1 ращение конструкции за счет придания рециркуляционным каналам дополнительных функций обводных каналов. В каждой ступени экстрактора имеются каналы для внутренней рециркуляции фаз из отстойной камеры в смесительную, смесь фаз из которой в.отстойную камеру осуществляется принудительно с помощью смесительнотранспортирующего устройства. Новым в экстракторе является расположение каналов рециркуляции фаз, обеспечивающее им совмещение функций рециркуляционных каналов и каналов перетока фаз, минуя смесительную камеру при отключении в ней смесител ьно-транспортирующего устройства, 2 з.п. ф-лы, 3 ил; ком. Наличие СТУ; гидрозатворов в каждой ступени и принудительный переток фаз из смесительной камеры в отстойную делают ступени экстрактора гидравлически незави- СО симыми. Однако гидравлическая неэависи- C) масть ступеней создает тот недостаток, что при остановке даже одного СТУ прекращается движение фаз по. всему аппарату, что требует в.свою очередь остановки всей технологической линии.

Целью изобретения является обеспечение работы аппарата в целом при отключении отдельных смесител ь но-транспортирующих устройств и упрощение конструкции за счет придания рециркуляционным каналам дополнительных функций обводных каналов.

1715380

В предлагаемом экстракторе. состоящем иэ ряда идентичных ступеней, каждая из которых имеет отстойную камеру, гидрозатвор, смесительную камеру со смесителько-транспортирующим устройством. каналы перетока фаз иэ ступени а ступень ("переточные" каналы) безостановочная работа экстрактора в целом при остановке отдельных СТУ достигается за счет соответствующего расположения рециркуляционных какалов, придающего им дополнительные функции "обводных" каналов, обеспечивающих переток фаз из ступени в ступень, минуя смесительную камеру с неработающим СТУ. . На фиг,1 показана принципиальная схема расположения каналов и уровней(стрелками показаны направления потоков жидкостей) при всех. работающих СТУ и открытой рециркуляции в левой ступени по тяжелой фазе (PT), а в правой — rio легкой фазе (РЛ); ка фиг.2 — то же, при неработающем CTV в средней ступени и закрытой ре-. циркуляции во всех ступенях; ка фиг.3 — то же, при неработающем СТУ в средней ступени и открытой рециркуляции во всех ступенях по обеим фазам (условно, для иллюстрации направлений потоков).

Каждая ступень экстрактора имеет отстойную камеру 1, гидрозатвор 2, смесителЬную камеру 3, смесительно-транспортирующее устройство 4 любого типа, обеспечиаавщего: необходимый напор, смесительные .камеры 3 соединены с соседними ступенями переточными каналами 5 для легкой фазы и переточными каналами 6 для тяжелой фазы. В каждой секции имеется рециркуляционный канал 8 для тяжелой фазы.

Рециркуляционный канал 7легкои фазы соединен одним:концом с переточным каналом 5 легкой фазы, Другой, "входной" конец канала 7 расположен в отстойной камере у поверхности отстоявшейся легкой фазы и имеет устройство 9 для регулирования уровня перелианой кромки и устанОвки ее как выше, так и ниже уровня поверхности жидкости — уровня "налива" при нормальной работе аппарата. Весь рециркуляционный канал 7, во избежание образования "уток" и накопления в них тяжелой фазы. располагается и стыкуется с переточным каналом 5 выше максимального расчеткого уровня тяжелой фазы в гидрозатворе.

Рециркуляционный канал 8 тяжелой фазы соединен с переточным каналом 6 тяжелой фазы. Другой, "входной" конец канала 8 расположен в гидрозатаоре 2 у поверхности твжелой фазы и также имеет устройство 10 для регулирования уровня переливной кромки как выше, так и ниже уровня поверхности (расчетного) тяжелой фазы а гидрозатворе.

Экстрактор работает следующим образом.

В каждой ступени легкая и тяжелая фазы поступают по переточным каналам 5 и 6 в смесительные камеры 3, соседних ступеней, где перемешиваются смесительнотранспортирующим устройством 4. За счет напорного (насосного) действия СТУ смесь фаз поднимается и переливается в отстойную камеру 1. Величина напорного действия CTY и создаваемое им на входе фаз в

10

15 смесительную камеру. разрежение должны быть такими, чтобы поверхность легкой фазы в переточном канале 5 была при максимальной производительности ниже уровня легкой фазы в отстойной камере 1 (уровня налива), а уровень тяжелой фазы в переточном канале 6 —. ниже уровня тяжелой фазы- в

20 гидрозатворе 2 соседней ступени. 3а счет этого создаваемого СТУ перепада уровней жидкостей они могут перетекать из ступени в ступень.

При работе с рециркуляцией переливные кромки рециркуляционкых каналов устанавливаются ниже уровней поверхностей соответствующих жидкостей. Степень зационного потока;

В случае работы без рециркуляции переливные кромки рециркуляционкых каналов устанавливаются выше уровней

35 поверхностей соответствующих жидкостей при максимальной производительности.

При расположении переливных кромок на уровне поверхностей соответствующих фаз при колебаниях расходов жидкостей

40 может возникать не требующаяся внутренняя рециркуляция, При остановке. какого-либо СТУ, например в средней ступени (фиг.2), проток жидкостей .через смесительную камеру становится невозможным: тяжелая фаза заполняет нижнюю часть смесительной камеры, но не может подняться выше уровня в гидрозатворе, и одновременно запирает переток легкой фазы.

Однако при наличии расположенных . указанным выше способом рециркуляционных каналов за счет запаса динамического капора, создаваемого СТУ в ступенях, предшествующих по ходу фаз "остановившейся" ступени, уровни соответствующих фаз а йих будут повыааться, достигкут уровней пере-. точных кромок рециркуляционных каналов, . и жидкости начнут переливаться по рециркуляционным каналам обратным ходом в от50

55 глубления переливной кромки под уровень

30 жидкости определяет величину рециркуля1715380 стойную камеру "остановившейся" ступени, а оттуда нормальным путем по переточным каналам далее в следующую ступень с рабо- . тающим СТУ. При этом в ступенях, соседних с "остановившейся", происходит некоторое смещение границы раздела фаз в отстойных 5 камерах, не выходящее за пределы допустимого, ввиду незначительности изменения (повышения). уровней перетекающих жидкостей. Возможно также появление некоторой: рециркуляции.по одной из фаз. 10

При работе с рециркуляцией изменения уровня для рециркулирующей фазы не будет, так как в этом случае уровень переливной кромки рециркуляционного канала расположен ниже переливной кромки йере- 15 точного канала.

"Остановившаяся" ступень перестает работать на массопередачу. Однако это не скажется на работе всего экстрактора в целом, т.е. число реальных ступеней в про- 20 . мышленных многоступенчатых аппаратах всегда берется большим, чем необходимое число теоретических ступеней контакта фаз; .

Для одноступенчатых (промывных) экстракторов вопрос безостановочности дол- 25 жен решаться путем установки дополнительной ступени параллельно или последовательно основной. Или, если технологический процесс допускает, можно пойти на временное прекращение этой опе- 30 ,рации, Предлагаемый экгтрактор позволяет осуществлять. ремонт н ы е и и рофилактические работы со смесительно-транспортирующими устройствами без остановки 35 апйарата в целом, что при промышленных, а особенно крупнотоннажных масштабах производства будет экономически эффективен.

Формула изобретения

1. Зкстрактор смесительно-отстойный многоступенчатый для систе 4 жидкость— жидкость, каждая ступень которого включает отстойную камеру, гидрозатвор тяжелой фазы, смесительную камеру со смеситель- . но-транспортирующим устройством, переточные каналы между ступенями для легкой и тяжелой фаз и каналы рециркуляции фаз внутри ступеней, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы аппарата в целом при отключении отдельных смесительно-транспортирующих устройств и упрощения конструкции за счет придания рециркуляционным каналам дополнительных функций обводных каналов, рециркуляционные каналы одним концом соединены с соответствующими переточными каналами, а другие концы расположены для рециркуляционного канала тяжелой фазы в гидрозатворе. а для рециркуляционного канала легкой фазы — в отстойной камере, при этом переливные кромки рециркуляционных каналов расположены выше или ниже уровня поверхности соответствующей фазы, 2. Экстрактор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что рециркуляционный канал легкой фазы расположен выше максимального расчетного уровня .тяжелой фазы в гидрозатворе.

3. Экстрактор по п.1,. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что рециркуляционные каналы снабжены устройствами для регулировки высоты уровня их переливных кромок, Составитель Б.Парфанович

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор T.Ïàëèé

Редактор З.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 557 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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