Пульсационный жидкостной экстрактор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYSflNK (я)з В 01 0 11/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ф 441., g

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4892522/26 (22) 20.12.90 (46) 07.06.93. Бюл. hh 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) Ю.Н.Лебедев. В.Г.Чекменев и Г.В.Мамонтов (56) А.Н.Плановский и др. "Процессы и аппараты химической технологии", Химия, Мос-ква, 1968 г.,стр. 636-637.

То же, стр. 638.

То же, стр. 649-641, рис.18-6(б) (прототип). (54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЖИДКОСТНОЙ

ЭКСТРАКТОР (57) Область использования: изобретейие относится к устройствам для экстракции в сйстеме жидкость-жидкость и может быть использовано в различных бтраслях химической технологии, например в процессе производства синтетического каучука, капролактама, продуктов органического синтеза и.в проИзобретение относится к устройствам для экстракции в системе жидкость-жидкость и может быть использовано в различных отраслях химической технологии, например в процессе производства синтетического каучука, капролактама, продуктов органического синтеза и в процессах нефтепереработки.

Цель изобретения - повышение интенсивности массообмена за счет повышения степени диспергирования исходных жидкостей.

„„Я „, 1819650 А1

Ф цессах нефтепереработки. Сущность изобретения: пульсационный жидкостный экстрактор включает колонну с патрубками ввода и вывода исходных жидкостей, экстракта и рафинада, пульсатор, гидравлически связанный с одним иэ патрубков ввода исходной жидкости. Экстрактор снабжен .механизмом привода, установленным в колонне на входном патрубке, соединенном с пульсатором и выполненным в виде цилиндра с поршнем и выхлопными окнами, соединенными посредством винтового поворотного штока с объемной мешалкой, снабженной диспергатором. Кроме того, диспергатор может быть выполнен в виде дисковой клапанной решетки, в ячейках которой установлены свободные запорные элементы, и жестко соединен с расположенной вне цилиндра хвостовой частью поршня, который снабжен поворотным узлом в виде обгонной муфты с винтовой втулкой, взаимодействующих с винтовым штыком, а выхлопные окна снабжены обратными клапанами. 1 ил.

Изобретение поясняется чертежом, где схематично изображено продольное сечение экстрактора.

Пульсационный жидкостной экстрактор содержит колонну 1 с патрубками ввода

2 и вывода 3 исходных жидкостей. На линии подачи тяжелой жидкости установлен пульсатор 4. На патрубке 2 ввода тяжелой жидкости установлен поршневой механизм привода роторной объемной мешалки, представляющий собой цилиндр 5 с калиброванными выхлопными окнами.

1819650

Калиброванные окна 6 снабжены обратными клапанами 7. 8 цилиндре 5 установлен двойной дифференциальный поршень, состоящий из кольцевого 8 и центрального

9 поршней. На выступающей из цилиндра 5 хвостовой части кольцевого поршня 8 закреплен диск 10, а на его внутренней цилиндрической поверхности жестко закреплена . муфта 11, винтовая втулка 12 которой установлена с возможностью взаимодействия с винтовым поворотным штоком 13, соединенным с воэможностью вращения с центральным поршнем 9. Винтовая нарезка поворотного штока 13 выполнена несамотормозящейся, т.е. с большим углом наклона его винтовых линий. На конце винтового штока 13 жестко закреплена обьемная роторная мешалка, например, открытого типа, представляющая собой перфорированный диск 14 с вертикальными лопастями 15, Диспергатор 10 представляет собой дисковую клапанную решетку с ячейками, например, в виде круглых сквозных отверстий

16, перекрытых свободными эапорными элементами 17.

Ячейки. могут быть и другой формы, в этом случае и запорные элементы будут иметь соответствующую форму. При необходимости клапанная решетка может быть выполнена с ограничителями перемещений свободных запорных элементов 17, выполненных в виде, например, проволочной корзинки 18, широко известной из гидравлики.

Совокупность нескольких диспергаторов и роторных мешалок, установленных в колонне, образуют ее массообменные ступени. Для предотвращения поворота цилиндр 5 поршневого механизма в нижней части снабжен фиксатором, например, в виде выступа 19, расположенного в продольном вырезе 20 на наружной боковой поверхности кольцевого поршня 8.

Цилиндры 5 могут быть соединены с патрубком ввода 2 последовательно или параллельно, Экстрактор работает следующим образом, Привод в виде двойного дифференциального поршневого механизма 8 и 9 под воздействием импульсов давления начина т совершать возвратно-поступательные движения, амплитуда которых соответствует амплитуде пульсаций жидкости. При повышении давления дифференциальный двойной поршень 8 и 9 движется вниз до выхлопных окон 6. При открывании окон 6 кольцевой поршень 8 останавливается, а центральный поршень 9 продолжает движение под действием перепада давления,развиваемого пульсатором 4 до тех пор, пока этот перепад не достигнет нулевого значения. При обратном ходе пульсатора двойной дифференциальный поршень 8 и 9 совершает обратное движение, при этом закрываются обратные клапаны 7 выхлопных окон 6. В процессе перемещения двойного дифференциального поршня происходит смещение центрального поршня 9 относительно поршня 8, при этом за счет того, что винтовой шток 13 соединен с центральным поршнем 9 посредством поворотной опоры, он в результате взаимодействия с винтовой втулкой 12 начинает поворачиваться, передавая свое вращение роторной мешалке.

Обгонная муфта l1 позволяет передавать роторной мешалке вращение только в одну сторону. Следует отметить, что описываемый узел работоспособен и без обгонной муфты 11, т,е. когда винтовая втулка 12 жестко закреплена в кольцевом поршне 8; в этом случае роторная мешалка будет вращаться попеременно в разные стороны.

Диспергатор 10, жестко закрепленный на выступающей из цилиндра 5 хвостовой части кольцевого поршня 8,при работе так- же совершает колебательные вертикальные движения, при этом при его ходе вниз запорные элементы 17 поднимаются, скрывая отверстия 16, а при ходе вниз.эапорные элементы закрывают эти отверстия.

При хг,е вниз диспергаторов 10 происходит диспергирование, например; легкой фазы, а при ходе вверх происходит коалесценция диспергированных капель. Таким образом, при совместном движении вниз диспергатора 10 и роторной мешалки происходит интенсивное перемешивание жидких фаз с одновременным интенсивным диспергированием одной иэ них, а при движении вверх происходит коалесценция диспергированной фазы и ее принудительное перемещение к выходному патрубку.

Особенностью устройства является то, что, устанавливая разные проходные сечения выхлопных окон 6 цилиндров 5 на разных ступенях массообмена и подключая цилиндры 5 к входному патрубку 2 последовательно или параллельно, можно регулировать подачу оптимального количествадиспергируемой жидкой фазы по,высоте колонны.

Использование предлагаемого пульсационного жидкостного экстрактора позволяет по сравнению с существующими резко повысить производительность и эффективность массообмена.

Формула изобретения

Пульсационный жидкостной экстрактор, включающий колонну с патрубками ввода и вывода исходных жидкостей, экстракта

1819650 и рафинада, пульсатор, гидравлически связанный с одним из патрубков ввода исходной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения интенсивности массообмена за счет интенсификации дис- 5 пергирования и коалесценции исходных жидкостей, экстрактор снабжен механизмом привода, установленным на входном патрубке, соединенном с пульсатором и выполненным в виде цилиндра с двойным поршнем и 10 выхлопными окнами, соединенными поСоставитель В. Казанцев

Техред М.MopreHTan Корректор M. Петрова

Редактор С. Кулакова

Заказ 1994 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Х

Е

7 о

О

f0

f4 средством винтового поворотного штока с обьемной мешалкой, снабженной диспергатором, выполненным в виде дисковой клапанной решетки. в ячейках которой установлены запорные элементы, и жестко соединенным с расположенной вне цилиндра хвостовой частью поршня, который снабжен поворотным узлом в виде обгонной муфты с винтовой втулкой. взаимодейству-, ющих с винтовым штоком, а выхлопные окна имеют обратные клепаны. и