Центробежный экстрактор

 

Изобретение относится к химической аппаратуре жидкостной экстракции, в особенности к центробежным экстракторам с транспортирующим устройством. Изобретение позволяет вводить эмульсию в периферийную зону ротора и устраняет переизмельчение эмульсии. Для этого в центробежном экстракторе, содержащем корпус 1 с вводными 7, 8 и выводными 9, 10 патрубками, смесительную камеру 4 с карманами 5 и 6 для сбора разделенных фаз, ротора 3 с мешалкой и устройство 12 для сбора разделенных фаз, ротор 3 с мешалкой и устройство 12 для транспортировки эмульсии, выполненное в виде желобов, размещенных на нижнем торце ротора, желоба выполнены закрытой формы и развернуты под углом к оси вращения в продольной плоскости оси экстрактора, при этом вход эмульсии в желоба расположен на расстоянии, меньшем радиуса перелива легкой фазы, выход - у периферии ротора 3. Желоба могут быть выполнены в виде изогнутых трубок, установленных на нижнем торце ротора 3 с возможностью разворота или в виде каналов во фланце ротора 3. 2 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к химической аппаратуре жидкостной экстракции, в особенности к центробежным экстракторам с транспортирующим устройством.

Известен центробежный экстрактор, включающий смесительную камеру с механической мешалкой, ротор с карманами для сбора разделенных фаз, устройство для транспортировки эмульсии в ротор.

Недостатком является значительная степень погружения устройства для транспортировки в эмульсию, что приводит к попаданию эмульсии в зазор между вращающимся ротором и неподвижным корпусом, а это в свою очередь снижает производительность транспортировки эмульсии из смесительной камеры в ротор (авт. св. СССР N 295565, кл. В 01 D 11/04, 1971).

Недостатками является то, что при работе экстрактора мешалка раскручивая жидкость в камере смешения создает воронку и недостаточное погружение транспортирующего устройства снижает его производительность, а также невозможность ввода эмульсии в периферийную зону ротора для устранения переизмельчения эмульсии.

Наиболее близким к изобретению является центробежный экстрактор (авт. св. СССР N 548291, кл. В 01 D 11/04, 1975), взятый нами за прототип, содержащий корпус с вводными и выводными патрубками, смесительную камеру, карманы сбора разделенных фаз, ротор с мешалкой и транспортирующим устройством, выполненным в виде желобов и размещенных на нижнем торце ротора.

Недостатком является невозможность ввода эмульсии в периферийную зону ротора для устранения мельчения эмульсии, что уменьшает производительность.

Для решения этой проблемы и достижения требуемого технического результата в центробежном экстракторе, включающем корпус с вводными и выводными патрубками, смесительную камеру, карманы сбора разделенных фаз, ротор с мешалкой и транспортирующим устройством, выполненным в виде желобов и размещенных на нижнем торце ротора, причем желоба выполнены закрытой формы, и развернуты под углом к оси вращения в продольной плоскости оси экстрактора, при этом вход эмульсии в желоба расположен на расстоянии меньшем радиуса перелива легкой фазы, а выход у периферии ротора. Желоба могут быть выполнены в виде изогнутых трубок, установленных на торце ротора с возможностью разворота или в виде каналов во фланце ротора.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Для проверки соответствия заявленному требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от признаков прототипа заявленного изобретения, результаты которого показали, что предлагаемое изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем, следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию " изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого центробежного экстрактора с транспортирующим устройством в виде изогнутых трубок; на фиг. 2 вид по стрелке А фиг.1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 общий вид экстрактора с исполнением транспортирующего устройства в виде каналов во фланце ротора; на фиг. 5 вид по стрелке А на фиг. 4.

R_л радиус перелива легкой фазы; R_т радиус перелива тяжелой фазы; l расстояние от оси вращения ротора до оси симметрии канала.

Центробежный экстрактор состоит из корпуса 1, привода 2 и ротора 3 с мешалкой 4.

В корпусе 1 размещены смесительная камера 5, карманы 6 и 7 для сбора разделенных фаз, соответственно легкой и тяжелой, вводные патрубки 8 и 9 для подачи исходных растворов и выводные патрубки 10 и 11. Ротор 3 включает камеру 12 разделения, транспортирующее эмульсию устройство 13, отверстия 14 вывода и перелив 15 легкой фазы и отверстия 16 и перелив 17 для вывода тяжелой фазы. Транспортирующее устройство 13 выполнено в виде желобов закрытой формы, причем желоба развернуты под углом к оси вращения в продольной плоскости оси экстрактора, при этом вход эмульсии в желоба R_вх расположен на расстоянии, меньшем радиуса перелива 14 легкой фазы R_л а выход - R_вых находится у периферии ротора.

Транспортирующее устройство 13 может быть выполнено в виде, например, двух, трех или четырех изогнутых трубок 18 (фиг. 1), установленных симметрично на фланце 19 ротора 3 относительно оси его вращения на расстоянии R_вых от нее, с возможностью поворота относительно собственных осей.

Входной конец 20 трубок 18 расположен на расстоянии R_вх, меньшем радиуса перелива 15 легкой фазы (R_л). Противоположный конец 21 трубок 18 проходит через фланец 19 в периферийную зону ротора 3 и имеет упорный и резьбовой конец 22 для крепления трубок 18 гайками 23. Трубки 18 изогнуты для уменьшения сопротивления при захвате эмульсии из камеры смешения 5. Возможность поворота трубок 18 относительно собственных осей позволяет менять радиус входа эмульсии R_вх в трубки, а не жесткое крепление к фланцу 19 позволяет менять их количество.

Транспортирующее устройство 13 также может быть выполнено в виде, например, двух трех или четырех каналов (фиг. 4), высверленных под углом во фланце 19 ротора 3 симметрично относительно оси его вращения на расстоянии l от нее. Вход канала расположен на расстоянии R_вх, меньшем радиуса перелива R_л легкой фазы. Выход канала вскрыт во фланце 19 в периферийной зоне ротора 3. Вход канала заточен для снижения сопротивления при захвате эмульсии из камеры смешения 5.

Экстрактор работает следующим образом.

Исходные растворы по патрубкам 8 и 9 поступают в смесительную камеру 5, в которой перемешиваются. Образовавшаяся эмульсия захватывается транспортирующим устройством 13 и подается в ротор 3. В камере 12 разделения под действием центробежных сил происходит разделение эмульсии на фазы. Легкая фаза располагается ближе к центру и через отверстия 14 поступает в карман 6 вывода легкой фазы, откуда по патрубку 10 самотеком выводится из экстрактора. Тяжелая фаза скапливается на периферии камеры 12 разделения, откуда, через перелив 17 (R_г) и отверстие 16 поступает в карман 7 вывода тяжелой фазы и далее через патрубок 11 выводится из экстрактора.

Предлагаемый экстрактор по сравнению с известным имеет упрощенную конструкцию транспортирующего устройства (как в эксплуатации так и в изготовлении), которая позволяет менять радиус входа эмульсии в ротор и количество трубок, вводить эмульсию в периферийную зону ротора, а все это позволяет расширить универсальность работы экстрактора, устранить переизмельчение эмульсии и увеличить производительность.

На основании вышеизложенного заявитель считает, что предложенное техническое решение отвечает требованию "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Центробежный экстрактор, включающий корпус с вводными и выводными патрубками, смесительную камеру с карманами для сбора разделенных фаз, ротор с мешалкой и устройство для транспортировки эмульсии в ротор, выполненное в виде желобов, размещенных на нижнем торце ротора, отличающийся тем, что желоба выполнены закрытой формы и развернуты под углом к оси вращения в продольной плоскости оси экстрактора, при этом вход эмульсии в желоба расположен на расстоянии меньшем радиуса перелива легкой фазы, а выход у периферии ротора.

2. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что желоба выполнены в виде изогнутых трубок, установленных на нижнем торце ротора с возможностью разворота.

3. Экстрактор по п.1, отличающийся тем, что желоба выполнены в виде каналов во фланце ротора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5