Способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне



Способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне

Владельцы патента RU 2481142:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И.В. Тананаева Кольского научного центра Российской академии наук (ИХТРЭМС КНЦ РАН) (RU)

Изобретение относится к способу автоматического управления процессом жидкостной экстракции в экстракционных колоннах, преимущественно вибрационных, и может быть использовано в гидрометаллургических, нефтехимических, радиохимических и других производствах. Способ включает в себя регулирование расходов исходного водного раствора и экстрагента, образующих дисперсию в колонне, регулирование границы раздела фаз, оценку задержки дисперсной фазы в колонне путем измерения перепада давления и регулирование интенсивности вибрации насадки колонны путем изменения частоты вибрации. При этом дополнительно измеряют средний диаметр капель дисперсной фазы, сопоставляют его с заданным значением и используют возникшее рассогласование для изменения интенсивности вибрации насадки путем регулирования частоты и амплитуды ее вибрации. Регулирование границы раздела фаз производят путем отвода сплошной фазы из нижней части колонны. Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности жидкостной экстракции в вибрационной колонне за счет регулирования размера капель дисперсной фазы и соответственно поверхности массообмена, что позволяет повысить устойчивость работы колонны и ее производительность. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к способам автоматического управления процессом жидкостной экстракции в экстракционных колоннах, преимущественно вибрационных, и может быть использовано в гидрометаллургических, нефтехимических, радиохимических и других производствах.

Известен способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в пульсационной колонне (см. а.с. 645670 СССР, МКИ2 B01D 11/04, G05D 27/00, 1979), включающий стабилизацию концентрации экстрагируемого вещества в аппарате путем изменения расхода экстрагента и стабилизацию величины задержки дисперсной фазы в колонне в результате воздействия на амплитуду пульсаций жидкости в колонне. При этом появляется возможность изменять соотношение потоков в диапазоне ±100% при изменении амплитуды пульсаций в 2,3 раза, что позволяет повысить эффективность процесса.

Недостатком данного способа является то, что повышение эффективности процесса не может быть достигнуто, так как нарушение соотношения потоков - одного из основных режимных параметров процесса экстракции - будет неизбежно приводить к нарушению массопередачи, а значительное изменение амплитуды пульсаций может привести к захлебыванию колонны при нагрузках, близких к оптимальным. В способе не предусмотрены оценка и регулирование поверхности массообмена.

Известен также принятый в качестве прототипа способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне (см. Taylor P.A., Baird M.H.I, Kusuma I. / Computer control of holdup in a reciprocating plate extraction column. // Can. J. Chem. Eng. 1982. V.60, №4. P.556-565), включающий регулирование расходов исходного водного раствора и экстрагента, регулирование границы раздела фаз путем изменения расходов входящих в колонну взаимодействующих потоков, оценку задержки дисперсной фазы колонны путем измерения перепада давления в зоне действия насадки колонны и регулирование интенсивности вибрации насадки путем изменения частоты вибрации.

Недостатком известного способа является то, что использование задержки дисперсной фазы в качестве основного регулирующего параметра не может обеспечить качественного регулирования процесса жидкостной экстракции в вибрационной колонне, так как задержка дисперсной фазы не является однозначной характеристикой массопереноса, скорость которого зависит от площади поверхности контакта фаз. При неизменной задержке дисперсной фазы площадь поверхности массообмена не является постоянной величиной и поэтому стабильность задержки не является гарантией качественного регулирования экстракционного процесса в вибрационной колонне.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эффективности жидкостной экстракции в вибрационной колонне за счет регулирования размера капель дисперсной фазы и соответственно поверхности массообмена, что позволяет повысить устойчивость работы колонны и ее производительность.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматического управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне, включающем регулирование расходов исходного водного раствора и экстрагента, образующих дисперсию в колонне, регулирование границы раздела фаз, оценку задержки дисперсной фазы в колонне путем измерения перепада давления и регулирование интенсивности вибрации насадки колонны путем изменения частоты вибрации, согласно изобретению, дополнительно измеряют средний диаметр капель дисперсной фазы, сопоставляют его с заданным значением и используют возникшее рассогласование для изменения интенсивности вибрации насадки путем регулирования частоты и амплитуды ее вибрации согласно зависимости

где dк - средний диаметр капель дисперсной фазы, м;

b0, b1, b2, b3 - эмпирические коэффициенты; b0=(0,9-2,1)·10-3,

b1=-(3,07-6,15)·10-3, b2=(0,011-0,02)·10-3, b3=(3-12)·10-3;

µд - вязкость дисперсной фазы, Па·с;

σ - межфазное натяжение, Н/м;

A - двойная амплитуда вибрации насадки, м;

f - частота вибрации насадки, Гц;

Технический результат достигается также тем, что регулирование границы раздела фаз производят путем отвода сплошной фазы из нижней части колонны.

Сущность изобретения заключается в следующем. В жидкостной экстракции размер капель дисперсной фазы - важнейший параметр, от которого зависит как производительность вибрационной колонны, так и ее устойчивая работа. Как правило, средний диаметр капли, оптимальный с точки зрения массопередачи, задается уже на стадии проектирования колонны как одна из величин, входящих в состав исходных данных. Его рассчитывают по эмпирическим уравнениям или находят экспериментально, что более предпочтительно, так как одновременно определяют и параметры вибраций насадки - амплитуду и частоту, при которых эта капля становится оптимальной. В большинство эмпирических уравнений, позволяющих рассчитывать средний диаметр капель, входит комплексный член (А·f)n, где A - двойная амплитуда, f - частота вибрации, n - показатель степени, определяемый экспериментально и зависящий от конструкционных особенностей аппарата и физико-химических свойств экстракционной системы (см. Городецкий И.Я., Васин А.А., Олевский В.М., Лупанов П.А. Вибрационные массообменные аппараты. - М: Химия, 1980, с.101-103). Однако влияние амплитуды и частоты вибраций насадки на диаметр капель в зависимости от свойств экстракционной системы неодинаково, поэтому предпочтительно, чтобы комплексный член имел вид (Anfm), где n не равно m, что и было учтено при разработке заявляемого способа управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне.

Ввиду того, что средний диаметр капель является функцией нескольких переменных, нелинейно связанных между собой, не представляется возможным описать их взаимосвязь в виде детерминированной математической модели, которая необходима для осуществления управления процессом экстракции. Однако эту проблему можно решить с помощью уравнения линейной регрессии, которая была получена методом планирования экстремального эксперимента. С этой целью были проведены опыты с использованием полного факторного эксперимента (ПФЭ) по плану типа 2к, где к - число факторов, в качестве которых были выбраны: вязкость дисперсной фазы, межфазное натяжение и комплекс Af2. После обработки экспериментальных данных было получено линейное уравнение регрессии вида (1).

Существенные признаки заявленного изобретения, определяющие объем правовой охраны и достаточные для получения вышеуказанного технического результата, выполняют функции и соотносятся с результатом следующим образом.

Дополнительное измерение среднего диаметра капель дисперсной фазы в реальном режиме времени позволяет контролировать поверхность массообмена при поддержании требуемой величины задержки дисперсной фазы в колонне.

Регулирование частоты и амплитуды вибрации насадки согласно зависимости: dк=b0+b1µд+b2σ+b3Af2 обеспечивает возможность определения конкретного значения частоты f и амплитуды A с учетом отклонения измеренной величины среднего диаметра капель dк дисперсной фазы от заданного при соответствующих для данной экстракционной системы вязкости µд и межфазном натяжении σ. Конкретные значения µд и σ зависят от физико-химических свойств экстракционной системы и определяются экспериментально перед запуском колонны. Для обеспечения устойчивой и производительной работы колонны регулирующее воздействие на частоту и амплитуду должно быть пропорционально величине рассогласования среднего диаметра капли.

Значение эмпирических коэффициентов b0, b1, b2, b3 изменяется в следующих пределах: b0=(0,9-2,1)·10-3, b1=-(3,07-6,15)·10-3, b2=(0,011-0,02)·10-3, b3=(3-12)·10-3. Для систем, в которых в качестве исходного используют растворы минеральных кислот и их солей, а в качестве экстрагента - алифатические спирты фракций C7-C8, величины коэффициентов приближаются к нижнему пределу значений. Для систем с аналогичным исходным раствором и нейтральными экстрагентами, например трибутилфосфатом, величины коэффициентов будут стремиться к верхнему пределу. Для тех же исходных растворов, но с использованием анионообменных экстрагентов, например третичных аминов, величины коэффициентов будут находиться в основном в области средних значений.

Совокупность вышеуказанных признаков необходима и достаточна для достижения технического результата изобретения, заключающегося в повышении устойчивости работы колонны и ее производительности за счет регулирования размера капель дисперсной фазы и соответственно поверхности массообмена. Это позволяет повысить эффективность жидкостной экстракции в вибрационной колонне.

В частном случае осуществления изобретения предпочтительны следующие конкретные операции.

Регулирование границы раздела фаз путем отвода сплошной фазы из нижней части колонны позволяет предотвратить вероятность уноса дисперсной фазы с потоком сплошной или утечки сплошной фазы с потоком дисперсной, что повышает устойчивость работы колонны.

Вышеуказанный частный признак изобретения позволяют осуществить способ в оптимальном режиме с точки зрения повышения эффективности жидкостной экстракции в вибрационной колонне.

На чертеже изображена принципиальная схема реализации предлагаемого способа автоматического управления жидкостной экстракцией.

Схема включает вертикально установленную вибрационную колонну 1 с перемешивающим устройством в виде насадки 2, гидроцилиндр 3 для создания вибрации насадки 2, маслостанцию 4, электрогидравлический преобразователь 5, датчики 6 и 7 расхода соответственно исходного раствора и экстрагента, регулирующие клапаны 8 и 9 на линиях подачи исходного раствора и экстрагента, регуляторы 10 и 11 расхода исходного раствора и экстрагента, вычислительный модуль 12 соотношения расходов фаз, датчик 13 уровня раздела фаз в колонне, регулятор 14 уровня раздела фаз, клапан 15 отвода рафината, датчик 16 измерения диаметра капель, блок 17 управления гидроцилиндром 3, датчик 18 частоты и амплитуды вибраций насадки, датчик 19 перепада давления, вычислительные модули 20, 21 для преобразования аналоговых сигналов частоты и амплитуды в дискретные сигналы, модуль 22 для определения количества капель и их диаметра и модуль 23 для преобразования аналогового сигнала перепада давления в дискретный сигнал.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. С помощью датчиков расхода 6 и 7 измеряют объемные скорости исходного раствора и экстрагента. Сигналы с датчиков направляют на вход вычислительного модуля 12, в составе которого имеются инверторы и сумматор (не показаны). В вычислительном модуле 12 вычисляют текущее значение отношения фаз и сравнивают с заданной величиной, соответствующей технологическому регламенту. При наличии рассогласования на выходе модуля 12 появляется выходной сигнал, который подают на вход регулятора 10 или 11. Выходные сигналы с регуляторов 10 и 11 воздействуют на регулирующие клапаны 8 и 9, в результате чего стабилизируются объемные скорости исходного раствора и экстрагента и соотношение их расходов.

Регулирование положения границы раздела фаз (ГРФ) в колонне необходимо для предотвращения уноса дисперсной фазы с потоком сплошной или утечки сплошной фазы с потоком дисперсной. Измерение положения ГРФ производят с помощью датчика 13 и стабилизируют ее положение регулятором 14, воздействуя на регулирующий клапан 15, расположенный на линии отвода рафината.

Оптимальный гидродинамический режим, от которого зависит устойчивая работа аппарата и его производительность, необходимо поддерживать в стабильном состоянии. В предлагаемом способе эта задача решается с помощью датчика 16, измеряющего диаметр капель, блока 17 управления гидроцилиндром 3 и датчика 18, фиксирующего частоту и амплитуду вибраций насадки 2. С помощью датчика 16 в реальном масштабе времени информация о диаметре капель дисперсной фазы передается в модуль 22, вычисляющий средний диаметр капель и площадь межфазной поверхности. Одновременно с помощью датчика 19 и модуля 23 измеряют перепад давления в колонне. Информацию с модуля 23 передают в модуль 22, где по величине перепада давления в работающей колонне производят оценку задержки дисперсной фазы.

Если измеренный с помощью датчика 16 средний диаметр капель превышает допустимое отклонение от заданного для данной экстракционной системы, а задержка находится в норме, то в модуле 22 с учетом возникшего рассогласования вычисляется на основе зависимости (1), на какую величину следует изменить частоту вибрации, чтобы средний диаметр капель стал соответствовать заданному. Далее в модуле 20, функционально связанном с модулем 22, формируется командный сигнал, который по каналу управления частотой вибрации насадки, включающем модуль 22, электрогидравлический преобразователь 5, гидроцилиндр 3, воздействует на последний, увеличивая частоту вибраций насадки. В результате пропорционально увеличению частоты повысится количество подводимой энергии, затрачиваемой на процесс дробления капель, благодаря чему средний диаметр капель уменьшится до заданного размера. Далее для сохранения установленного гидродинамического режима осуществляют коррекцию амплитуды в сторону ее уменьшения через датчик 18, модуль 20, маслостанцию 4, электрогидравлический преобразователь 5 и гидроцилиндр 3.

Укрупнение капель при неизменных задержке и других регулируемых параметрах объясняется увеличением статической составляющей задержки, которая зависит, в частности, от адгезионных свойств дисперсной фазы, то есть от степени ее прилипания к материалу насадки. Благодаря тому, что в заявленном способе регулирования используется гидравлический вибропривод, возвратно-поступательное движение насадки осуществляется пилообразно, то есть с резким изменением направления движения в нижней и верхней точках положения насадки. Оторвать пленку дисперсной фазы от насадки тем легче, чем чаще насадка совершает пилообразные колебания. С учетом того, что в предложенной зависимости (1) частота вибрации присутствует в виде f2, воздействие именно на частоту вибрации является предпочтительным. То есть воздействовать на процесс дробления капель через изменение частоты с точки зрения энергетических затрат является более эффективным, чем через изменение амплитуды А, присутствующей в зависимости (1) в первой степени.

Если в процессе регулирования задержка дисперсной фазы превысит допустимую, а средний диаметр капель соответствует заданному, то предпочтительно воздействовать на амплитуду вибраций, поскольку именно она в основном влияет на величину задержки при прочих стабильных параметрах. В этом случае сигнал с датчика 19 перепада давления подается на вход модуля 23, в котором определяются знак и величина отклонения задержки. Затем выходной сигнал из модуля 23 поступает на вход модуля 21, в котором оценивается, на какую величину необходимо уменьшить или увеличить амплитуду. В модуле 21 формируется команда, которая проходит по каналу управления амплитудой, включающем маслостанцию 4, электрогидравлический преобразователь 5 и гидроцилиндр 3. После выполнения этой команды ход поршня цилиндра уменьшается или увеличивается, что приводит к уменьшению или увеличению амплитуды вибрации насадки и, как следствие, к снижению или увеличению задержки. Для сохранения заданного гидродинамического режима затем может быть осуществлена коррекция частоты вибрации насадки аналогично описанному выше.

Если средний диаметр капель становится меньше допустимого, что способствует увеличению поверхности массообмена, управление процессом экстракции ведется в направлении контроля и регулирования величины задержки и положения ГРФ для исключения захлебывания колонны.

Сущность предлагаемого способа может быть пояснена следующим примером конкретного выполненя.

Пример. Осуществляют автоматическое управление процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне. Используется система, содержащая солянокислый раствор циркония и РЗЭ и экстрагент в виде третичных аминов с керосином. Для этой системы вязкость дисперсной фазы µд=0,0019 Па·с, межфазное натяжение σ=0,037 Н/м, эмпирические коэффициенты b0, b1, b2, b3 соответственно равны: b0=1,2·10-3, b1=4,27·10-3, b2=0,015·10-3, b3=7·10-3. В установившемся режиме работы колонны величина измеренного среднего диаметра капель dк оказалась равной 2±0,1 мм, что соответствует оптимальному диаметру и является заданной величиной, которая поддерживается постоянной за счет подводимой энергии, зависящей от интенсивности вибрации насадки. Для создания капель такого размера в данной экстракционной системе необходима интенсивность Af2=0,125 м/с2 при A=0,02 м, и f=2,5 Гц. Спустя 23 минуты система измерения капель зафиксировала текущее значение среднего диаметра капель, которое составило , что превышает заданную величину dк. При этом задержка дисперсной фазы и другие регулируемые параметры оставались неизменными. Далее процесс регулирования осуществляют согласно нижеследующему алгоритму. По разности определяется величина рассогласования, которая в модуле 22 преобразуется в пропорциональное изменение частоты вибрации насадки и формируется управляющий сигнал для восстановления заданного диаметра капли с последующей коррекцией амплитуды. При этом зависимость (1) имеет вид:

В уравнение (2) вводится значение текущего диаметра и вычисляется интенсивность вибрации Af2:

.

Затем из равенства Af2=0,156 м/с2 вычисляется частота f при исходном значении амплитуды A=0,02 м:

f=(0,156/0,02)0,5=2,793 Гц.

Далее по цепочке: модуль 22 - электрогидравлический преобразователь 5 - гидроцилиндр 3 поршень гидроцилиндра начинает совершать колебания с частотой на 0,293 Гц большей, чем первоначально установленная. Одновременно с целью сохранения неизменной задержки дисперсной фазы производится корректировка амплитуды, величина которой вычисляется в модуле 20 по следующему алгоритму. По заданной интенсивности и найденной частоте вибрации из комплекса Af2 вычисляется амплитуда:

A=0,125/f2=0,125/2,7932=0,016 м.

После этого по каналу управления амплитудой, включающему датчик 18, модуль 20, маслостанцию 4, электрогидравлический преобразователь 5, гидроцилиндр 3, передается регулирующее воздействие, и амплитуда колебаний насадки уменьшается на 3 мм. Через 3-5 минут средний диаметр капель восстанавливается до заданного, что соответствует расчетным данным согласно зависимости (1):

dк=1,2·10-3-4,27·10-3·0,0019+0,015·10-3·0,037+7·10-30,016·2,7932=2,066·10-3 м.

В результате регулирования средний диметр капель восстановлен до оптимального для данной экстракционной системы и, следовательно, сохранена необходимая величина контакта фаз, гарантирующая высокую эффективность процесса и производительность колонны.

Таким образом, предлагаемый способ управления процессом жидкостной экстракции за счет регулирования размера капель дисперсной фазы с учетом ее задержки и регулирования других параметров позволяет стабилизировать гидродинамический режим экстракции и обеспечить необходимую поверхность массообмена, что способствует повышению эффективности работы вибрационной колонны.

1. Способ автоматического управления процессом жидкостной экстракции в вибрационной колонне, включающий регулирование расходов исходного водного раствора и экстрагента, образующих дисперсию в колонне, регулирование границы раздела фаз, оценку задержки дисперсной фазы в колонне путем измерения перепада давления и регулирование интенсивности вибрации насадки колонны путем изменения частоты вибрации, отличающийся тем, что дополнительно измеряют средний диаметр капель дисперсной фазы, сопоставляют его с заданным значением и используют возникшее рассогласование для изменения интенсивности вибрации насадки путем регулирования частоты и амплитуды ее вибрации согласно зависимости
dк=b0+b1µд+b2σ+b3Af2,
где dк - средний диаметр капель дисперсной фазы, м;
b0, b1, b2, b3 - эмпирические коэффициенты; b0=(0,9-2,1)·10-3,
b1=-(3,07-6,15)·10-3, b2=(0,011-0,02)·10-3, b3=(3-12)·10-3;
µд - вязкость дисперсной фазы, Па·с;
σ - межфазное натяжение, Н/м;
А - двойная амплитуда вибрации насадки, м;
f - частота вибрации насадки, Гц.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что регулирование границы раздела фаз производят путем отвода сплошной фазы из нижней части колонны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения акриловой кислоты, в соответствии с которым путем осуществляемого при повышенной температуре гетерогенно катализируемого газофазного частичного окисления молекулярным кислородом по меньшей мере одного соответствующего исходного соединения с тремя атомами углерода на находящихся в твердом агрегатном состоянии катализаторах получают газовую смесь продуктов, содержащую акриловую кислоту, водяной пар и побочные компоненты, температуру указанной смеси при необходимости снижают путем прямого и/или косвенного охлаждения, после чего указанную смесь направляют в оснащенную эффективно разделяющими элементами конденсационную колонну, вдоль которой она самостоятельно поднимается при одновременном протекании фракционной конденсации, причем через первый боковой отбор, находящийся выше места подачи газовой смеси реакционных продуктов в конденсационную колонну, из конденсационной колонны выводят обедненную водой и побочными компонентами сырую акриловую кислоту в качестве целевого продукта, через находящийся выше первого бокового отбора второй отбор жидкой фазы из конденсационной колонны выводят содержащую акриловую кислоту и побочные компоненты кислую воду, из верхней части конденсационной колонны выводят остаточную газовую смесь, содержащую побочные компоненты, кипящие при более низкой температуре, чем вода, из куба конденсационной колонны выводят кубовую жидкость, содержащую акриловую кислоту, а также побочные продукты и побочные компоненты, кипящие при более высокой температуре, чем акриловая кислота, частичное количество отбираемой кислой воды как таковое и/или после охлаждения возвращают в конденсационную колонну в качестве флегмы, и сырую акриловую кислоту при необходимости подвергают дополнительной очистке по меньшей мере одним другим методом термического разделения, и при необходимости в сырую акриловую кислоту перед дополнительной кристаллизационной очисткой добавляют частичное количество отбираемой кислой воды, где акриловую кислоту, содержащуюся по меньшей мере в частичном количестве невозвращаемой в конденсационную колонну кислой воды, переводят из кислой воды в органический растворитель путем выполняемой этим растворителем экстракции, сопровождаемой образованием содержащего акриловую кислоту органического экстракта, из которого акриловую кислоту в дальнейшем выделяют путем его отпаривания первым отпаривающим газом, причем первый отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, возвращают в конденсационную колонну, и/или акриловую кислоту, содержащуюся в первом отпаривающем газе, переводят в водный раствор гидроксида металла или образующийся первый отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, используют в качестве второго отпаривающего газа с целью отпаривания акриловой кислоты, содержащейся в выводимой из конденсационной колонны кубовой жидкости, и причем образующийся при этом второй отпаривающий газ, содержащий акриловую кислоту, возвращают в конденсационную колонну и/или акриловую кислоту, содержащуюся во втором отпаривающем газе, переводят в водный раствор гидроксида металла.

Изобретение относится к способам выделения и очистки капролактама из смеси с водой и примесями. .

Изобретение относится к новому способу управления процессом дистилляции капролактама, заключаемуся в управлении процессом трехступенчатой дистилляции капролактама в присутствии щелочи, включающим сборники, испарители, паровые эжекторы, кондесаторы при подаче сырого капролактама, пара и отводе очищенного капролактама, конденсата, дополнительно содержащим насосы подачи сырого капролактама и щелочи с датчиками расхода, клапаном и фильтром; насадочную колонну обезвоженного капролактама для первого испарителя; конденсаторы второго испарителя; испаритель тяжелокипящих примесей, соединенный с третьим испарителем; насос подачи обезвоженного капролактама с датчиком расхода и клапаном на второй испаритель; насос подачи неочищенного капролактама с датчиком расхода и клапаном на третью ступень; насос подачи очищенного капролактама с датчиком расхода, клапаном и фильтрами; насос подачи отходов на следующие стадии; вакуумметры; датчики температуры, давления с клапанами на подаче пара в испарители, установленные на трубопроводах; задают расход сырого капролактама и щелочи на испарители, предельные значения температуры, остаточного давления, давления греющего пара в испарители и пароэжекторы, определяют текущие отклонения указанных параметров и воздействуют соответственно на клапаны подачи пара в испарители, на пароэжекторы и направляют очищенный капролактам далее, а отходы на нейтрализацию.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к способу проведения массообмена в системе двух несмешивающихся жидкостей для концентрирования и очистки компонентов и устройству для его осуществления.

Изобретение относится к химической технологии, в частности к очистке экстракционной фосфорной кислоты, полученной из фосфоритов Каратау. .

Изобретение относится к технологическим процессам, связанным с обработкой материалов, и может быть использовано для интенсификации процессов массообмена при тонкодисперсном измельчении и экстракции сырья и при получении микроэмульсий и наноэмульсий.

Изобретение относится к способу и устройству для контактирования двух несмешивающихся жидкостей без их перемешивания. .

Изобретение относится к области устройств для процессов разделения веществ в системах жидкость-жидкость и газ-жидкость методами сорбции, экстракции и хроматографии и может быть использовано в химической, микробиологической, фармацевтической и других отраслях промышленности для извлечения, разделения, очистки и концентрирования веществ.
Изобретение относится к химической технологии и предназначено для очистки сточных вод, содержащих ароматические амины. .

Изобретение относится к аналитической химии и фармацевтике и может быть использовано для извлечения пуриновых алкалоидов из водных сред с целью их последующего определения

Изобретение относится к центробежной экстракционной аппаратуре для систем жидкость-жидкость, в частности к многоступенчатым жидкостным экстракторам, и может быть использовано в радиохимической, химической, металлургической, пищевой, фармацевтической и других отраслях промышленности. Центробежный экстрактор содержит привод, подшипниковую опору с подшипниками, цилиндрический корпус, расположенный по его оси ротор с кольцевыми перегородками, делящими внутреннее пространство ротора на камеры смешения и камеры разделения, камеры вывода легкой фазы и размещенную в верхней части корпуса камеру вывода тяжелой фазы, распределитель фаз, имеющий каналы для их прохождения, и мешалки. Дно корпуса снабжено патрубками подачи легкой и тяжелой фаз, сообщенными через каналы в дне корпуса с каналами для прохождения фаз в распределителе, низ которого соединен с дном корпуса, а верх - с герметизирующей перегородкой. Герметизирующая перегородка соединена с камерой вывода тяжелой фазы и размещена между ведущей и ведомой полумуфтами магнитной муфты, которой снабжен экстрактор. Ведущая полумуфта соединена с валом привода, ведомая полумуфта соединена с ротором. При этом неподвижные втулки подшипников и опорное кольцо нижнего подшипника связаны с распределителем, а подвижные втулки подшипников связаны с ротором. Техническим результатом является безаварийная работа многоступенчатого экстрактора при его дистанционном обслуживании, обеспечение заданной производительности по извлекаемому продукту, а также обеспечение ядерной безопасности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к получению фосфатов аммония из фосфорсодержащих растворов. Способ получения включает стадии: обеспечения обогащенной фосфором жидкой фазы, не смешивающейся с водой (210); добавления безводного аммиака в обогащенную фосфором жидкую фазу (212); осаждения моноаммоний фосфата и/или диаммоний фосфата из указанной жидкой фазы (214); регулирования температуры жидкой фазы в ходе указанных стадий добавления и осаждения в заранее заданном интервале температур (216); извлечения осажденного моноаммоний фосфата и/или диаммоний фосфата из указанной жидкой фазы (218); промывки кристаллов извлеченного осажденного моноаммоний фосфата и/или диаммоний фосфата (220) и сушки промытых кристаллов (228). Способ также включает стадии: отделения остаточной жидкой фазы, отмытой от указанных кристаллов (222); повторного использования указанной отделенной остаточной жидкой фазы для последующей абсорбции фосфора, чтобы повторно использовать в последующем извлечении (230), и повторного использования промывочной жидкости (226), обеденной указанной остаточной жидкой фазой для последующей промывки указанных кристаллов. Причем стадия промывки (220) включает промывку насыщенным водным раствором фосфата аммония, и стадия отделения остаточной жидкой фазы (222) включает фазовое разделение указанной жидкой фазы и указанного насыщенного водного раствора фосфата аммония. Изобретение также относится к установке для получения фосфатов аммония. Результатом является получение полностью растворимых фосфатов аммония без необходимости концентрирования фосфорной кислоты путем выпаривания воды. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл., 10 пр.
Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к способам переработки белоксодержащих отходов жизнедеятельности животных и птиц, преимущественно птичьего помета. Способ промышленной переработки белоксодержащих отходов включает экстракцию аминокислот из водной фазы с использованием органических или неорганических реагентов. Экстракцию проводят поэтапно, предварительно отделяя жировую составляющую с помощью органических растворителей, а затем выделяют органическую часть, включающую полипептиды и аминокислоты, и минеральную, которую затем удаляют. Оставшуюся массу отправляют на сушку, температурный режим которой определяют в зависимости от используемого реагента, причем при применении органического реагента во время сушки происходит его испарение и последующая конденсация, после чего реагент поступает на повторное применение, а в случае использования неорганического реагента органическая часть связывается с ним в комплекс с получением осадка, который затем извлекают. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение эффективности промышленной переработки белоксодержащих отходов жизнедеятельности животных и птиц с разделением на полипептиды, аминокислоты, минеральную и жировую составляющие с целью их дальнейшего использования в качестве сырья, например, для производства удобрений, кормовых добавок. 7 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к химической и фармацевтической промышленности и может быть использовано для извлечения новокаина из водных сред с целью его дальнейшего определения. Способ экстракции новокаина из водных сред смесью фенетола и этилацетата, характеризуется тем, что готовят водно-солевой раствор новокаина, для чего водный раствор новокаина с известной концентрацией помещают в мерную колбу, доводят до метки насыщенным раствором высаливателя, в качестве которого используют сульфат аммония, экстрагируют новокаин смесью фенетола и этилацетата, взятых в соотношении 1:1, для этого к полученному водно-солевому раствору новокаина добавляют в качестве экстрагента смесь фенетола и этилацетата (1:1) при соотношении объемов фаз водно-солевого раствора новокаина и экстрагента 5:1, экстрагируют на вибросмесителе до установления межфазного равновесия, после расслаивания системы водно-солевой раствор отделяют от органической фазы и анализируют методом УФ-спектрофотометрии, измеряют оптическую плотность водно-солевого раствора на УФ-спектрофотометре при длине волны 291 нм и по градуировочному графику, построенному в координатах оптическая плотность водно-солевого раствора - концентрация новокаина, находят содержание новокаина в водной среде; зная концентрацию, рассчитывают коэффициент распределения и степень извлечения новокаина. Способ позволяет полностью извлечь новокаин из водных сред, интенсифицировать процесс извлечения, обеспечить экспрессность и надежность значений определения концентрации новокаина. 1 табл.
Изобретение может быть использовано в химической промышленности. На первой стадии извлечения гадолиния из смеси редкоземельных элементов в органическую фазу извлекают тербий, диспрозий и более тяжелые РЗЭ. Из полученного рафинатного раствора на второй стадии извлекают в органическую фазу гадолиний, оставляя основную массу европия, самария, неодима и остальных более легких РЗЭ в водной фазе. Из полученной органической фазы извлекают гадолиний в реэкстракт, причем весь реэкстракт, содержащий гадолиний, возвращают на стадию промывки и ведут процесс до достижения требуемого содержания самария и европия в гадолинии, выводят полученный раствор гадолиния и процесс повторяют вновь. В качестве экстрагента применяют 30-40% растворы ди-2-этилгекилфосфорной кислоты, или бис((2,4,4)триметилпентилфосфиновой кислоты (Суаnех-272), или изододецилфосфетановой кислоты. Изобретение обеспечивает повышение эффективности очистки гадолиния от европия. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

Изобретение относится к химическим аппаратам для экстракции в системах «жидкость-жидкость». При изменении числа смесительных элементов в секции-отстойнике от 6 и более они располагаются на перегородках в горизонтальном и вертикальном рядах соответственно в соотношении «К×(К-1)», а переточные трубки располагаются между смесительными элементами на пересечении диагоналей квадратов, соединяющих центры смесительных элементов, и их количество в горизонтальном и вертикальном рядах соответственно определяется соотношением «(K-1)×К», при этом значение К изменяется от 3 и более. Областью применения изобретения могут быть химическая и смежные с нею отрасли (нефтехимическая, пищевая, фармацевтическая, гидрометаллургическая и др.), где широко используются процессы жидкостной экстракции, а также отрасль химического машиностроения. Изобретение обеспечивает упрощение изготовления и повышение точности сборки многоступенчатой колонны. 2 ил.

Изобретение относится к химическим аппаратам для экстракции в системах «жидкость-жидкость». Экстрактор содержит вертикальный корпус, разделенный перегородками на секции-отстойники, в которых установлены смесительные устройства, выполненные в виде концентрично расположенных внутренних, наружных и конических патрубков, газораспределительные насадки с отверстиями, установленные соосно патрубкам, и переточные трубки, размещенные в перегородках. Верхний срез конического патрубка расположен в середине высоты секции-отстойника, с зазором относительно нижнего среза наружного патрубка. Внутренний патрубок установлен с зазором относительно нижней перегородки. Верхний срез газораспределительного насадка расположен выше нижнего среза внутреннего патрубка. Изобретение обеспечивает повышение эффективности процесса экстракции. 1 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-05-10 2013-05-12T02:23:30
Наверх