Центробежный экстрактор



Центробежный экстрактор
Центробежный экстрактор
Центробежный экстрактор
Центробежный экстрактор
Центробежный экстрактор

 


Владельцы патента RU 2503480:

Открытое акционерное общество "Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения" (ОАО "СвердНИИхиммаш") (RU)

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 центробежной экстракционной аппаратуре для систем жидкость - жидкость, в частности к многоступенчатым (многосекционным) жидкостным экстракторам.

Изобретение может быть использовано во многих отраслях промышленности: в первую очередь в радиохимической, а также в химической, металлургической, пищевой, фармацевтической и т.д.

Основным преимуществом многоступенчатых центробежных экстракторов является минимизация числа приводов и иной технической оснастки в экстракционной установке. Это особенно важно, когда экстракционная схема состоит из нескольких десятков или сотен ступеней. Да еще при этом в технологическом процессе экстракционной переработки участвуют радиоактивные, токсичные, химически агрессивные и т.п. продукты, что обязывает разработчиков экстракционного оборудования решать проблемы обеспечения безопасности в условиях дистанционного управления и процессом, и оборудованием. Это особенно актуально в современных условиях, когда на переработку в радиохимическое производство поступает уже облученное ядерное топливо, содержащее наряду с ураном высокоактивный и высокотоксичный элемент - плутоний, извлечение которого из смешанного топлива в процессе экстракции должно быть максимальным.

Указанные обстоятельства определяют и особый подход к конструированию центробежного экстрактора с целью создания аппарата, отвечающего условиям радиационной безопасности при одновременном достижении заданной производительности, удобной эксплуатации и ремонтопригодности.

Рассмотрим и проанализируем, как данные задачи решены в известных из уровня техники аналогичных заявляемому устройствах.

Известен ряд центробежных экстракторов (см. авт. свид. СССР 349214, №553770, патент РФ №2325209; рекламный материал фирмы «ROUSSELET ROBATEL» о многоступенчатом центробежном экстракторе (см. приложение 7), выбранные в качестве аналогов заявляемого аппарата по конструкции. Все они являются многоступенчатыми аппаратами. Каждый экстрактор содержит привод, корпус (кожух), расположенный по оси корпуса ротор с кольцевыми перегородками, делящими внутреннее пространство ротора на камеры смешения и разделения, камеру(ы) вывода тяжелой фазы, неподвижный распределитель фаз с каналами для прохождения фаз и перемешивающие устройства.

Следует согласиться с мнением создателей этих технических решений, что использование последних может быть эффективным либо в производстве косметической и парфюмерной продукции (экстракторы «ROBATEL»), либо «для проведения массообменных процессов в системах жидкость-жидкость, включая нестабильные жидкости, способные к неуправляемому разложению» (по патенту РФ №2325209), или с целью «интенсификации процесса» благодаря тому, что «фазы в каждой смесительно-отстойной зоне движутся прямотоком при общем противоточном движении по аппарату» (по авт. свид. СССР №349214). Ни в одном из этих технических решений не ставилась задача перерабатывать жидкие радиоактивные среды, а потому отсутствовала проблема по обеспечению безопасности при работе экстрактора, его герметичности и ремонтопригодности в условиях дистанционного обслуживания.

Кроме того, большим препятствием к применению указанных экстракторов в радиохимическом производстве является расположение привода с двигателем в нижней части экстрактора. В случае отказа в работе приводного агрегата придется прекращать технологический процесс экстракции, демонтировать и удалять из защитной камеры весь аппарат, что негативно скажется и на производительности, и на соблюдении безопасности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является центробежный экстрактор (см. авт. свид. СССР №731987, кл. B01D 11/04, 1977), содержащий привод (на чертеже не показан, но условно обозначен стрелкой вращения), подшипниковую опору с подшипниками, «цилиндрический корпус с переточными каналами, ротор, расположенный по оси корпуса, кольцевые перегородки, делящие ротор на камеры смешения, расслаивания и отбора фаз, распределитель фаз с патрубками для ввода и вывода фаз, мешалки», при этом экстрактор «снабжен установленным на распределителе с возможностью поступательного перемещения кронштейном, на котором закреплены мешалки, и коробчатыми ловушками, закрепленными на мешалках и патрубках, а распределитель размещен в корпусе эксцентрично по отношению к ротору.».

Из описания конструкции и работы экстрактора-прототипа следует, что в аппарате осуществляется противоток взаимодействующих растворов, что положительно сказывается на извлечении экстрагентом необходимого продукта из перерабатываемого раствора.

Более того, по утверждению авторов изобретения «…конструкция многоступенчатого экстрактора позволяет обеспечить дистанционный монтаж - демонтаж ротора» благодаря тому, что в заявленной совокупности существенных признаков имеется новый конструктивный признак - «а распределитель размещен в корпусе эксцентрично по отношению к ротору», что «позволяет осуществить дистанционный монтаж и демонтаж ротора 1» путем смещения его в сторону эксцентриситета, выхода напорных и подводящих патрубков из межкольцевых пространств, после чего ротор с закрепленным в подшипниках кронштейном с мешалками поднимают вверх. При этом кронштейн выходит из зацепления с распределителем.

Однако следует отметить, что такое техническое решение задачи дистанционного монтажа-демонтажа, свидетельствующего о возможной переработке в экстракторе-прототипе радиоактивных жидких сред, несомненно потребует увеличения внутренних размеров аппарата. В радиохимических производствах недопустимо вольное обращение с размерами технологического оборудования по условиям обеспечения ядерной безопасности.

Следует отметить, что в экстракторе - прототипе не обеспечивается необходимая герметичность. Судя по чертежу в описании изобретения по авт. свид. СССР №731987, обеспечение герметичности экстрактора доверено обычному сальниковому уплотнению. Однако в условиях работы аппарата с радиоактивными жидкими средами, являющимися весьма агрессивными, герметизацию таким уплотнением не обеспечить, а значит неизбежны протечки из аппарата радиоактивных, токсичных, агрессивных и других вредных жидкостей, что недопустимо. Таким образом, анализ конструкции экстрактора-прототипа показал, что он не отвечает требованиям, предъявляемым к технологическому оборудованию, используемому в радиохимическом и других вредных производствах.

Следует отметить и такой недостаток в конструкции экстрактора-прототипа - это имеющиеся в его роторе протяженные переточные каналы, по которым тяжелая фаза поднимается от ступени к ступени снизу вверх по экстрактору. При наличии в исходных растворах твердых примесей или образующиеся в результате взаимодействия в экстракторе исходных жидких сред твердые примеси в камерах разделения естественно переходят в тяжелую фазу, а потому неизбежно осаждение твердых примесей на стенках каналов и камер разделения, что влечет за собой сужение проходных сечений переточных каналов и уменьшение свободного пространства в камерах разделения, возрастание гидравлических сопротивлений и, как следствие, разбалансировку процесса экстракции, что сопровождается вибрацией аппарата. Возникает необходимость в прерывании работы аппарата для его разборки в целом, отмывки и очистки от осадка. В условиях дистанционного обслуживания процесса экстракции, когда в переработке находятся радиоактивные, токсичные или химически агрессивнее жидкие среды, этот уже рассматривается как аварийная ситуация.

В центробежном экстракторе по настоящей заявке недостатки известных центробежных экстракторов исключены благодаря заявляемой совокупности существенных признаков.

Центробежный экстрактор, как и прототип, 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 фаз и размещенную в верхней части корпуса камеру вывода тяжелой фазы, распределитель фаз, имеющий каналы для их прохождения, и мешалки.

В отличие от прототипа в заявленном центробежном экстракторе 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, соединенной с камерой вывода тяжелой фазы и размещенной между ведущей и ведомой полумуфтами магнитной муфты, которой снабжен экстрактор, причем 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.

Кроме того, в соответствии с п.2 формулы изобретения в распределителе экстрактора может быть выполнен канал, сообщенный с источником смывного раствора, с отходящими от него сопловыми отверстиями, выходящими на наружную поверхность распределителя.

Заявляемое изобретение соответствует всем критериям патентоспособности.

Оно является новым, так как заявленная совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники, доказательством чего является отсутствие отличительных признаков заявленного центробежного экстрактора в центробежных экстракторах, являющихся самыми ближайшими его аналогами по технической сущности.

Изобретение промышленно применимо, так как оно может быть использовано в промышленности. Заявляемое изобретение характеризуется конкретными признаками, каждый из которых воспроизводим при изготовлении и не противоречит применению центробежного экстрактора в промышленных условиях. Вся совокупность существенных признаков изобретения и каждый признак в отдельности направлены на достижение ожидаемого технического результата безаварийная работа многоступенчатого экстрактора при дистанционном обслуживании его, что обеспечит и заданную производительность по извлекаемому продукту, и ядерную безопасность.

При реализации изобретения по п.1 с привлечением к нему признаков зависимого п.2 формулы изобретения создаются наиболее оптимальные условия для удаления осевших твердых примесей в камерах смешения и разделения с помощью конструктивных признаков зависимого пункта, причем для этого не потребуется разборка аппарата в целом, как в прототипе, а только его остановка на время промывки.

Предлагаемое для патентной экспертизы изобретение имеет изобретательский уровень, так как для специалиста оно явным образом не следует из уровня техники. При проведении заявителем патентных исследований не были выявлены решения-аналоги, имеющие признаки сходные с отличительными признаками заявляемого центробежного экстрактора.

На чертежах представлено одно из конкретных исполнений заявляемого центробежного экстрактора, имеющего четыре экстракционных ступени: на фиг.1 - общий вид экстрактора в разрезе А-А (см. фиг.4), на фиг.2 - общий вид экстрактора в разрезе Б-Б (см. фиг..4), на фиг.3 - общий вид экстрактора в разрезе В-В (см. фиг..4), на фиг.4 - разрез Г-Г (см. фиг.1), на фиг.5 - место I в увеличенном масштабе.

Центробежный экстрактор содержит привод 1, подшипниковую опору, состоящую из верхнего 2 и нижнего 3 подшипников скольжения, цилиндрический корпус 4, расположенный по его оси ротор 5 с кольцевыми перегородками 6 и 7, делящими внутреннее пространство ротора 5, соответственно, на камеры смешения 8 и камеры разделения (расслаивания) 9. В каждой из четырех ступеней экстрактора имеется камера 10 для вывода легкой фазы, а в верхней части корпуса 4 размещена камера 11 для вывода тяжелой фазы, снабженная патрубком 12. Внутри ротора 5 установлен распределитель 13 фаз, имеющий каналы 14 (см. фиг.2 и фиг.4), 15 (см. фиг.1 и фиг.4),16 см. фиг.2) - для прохождения легкой фазы, канал 17 (см. фиг.1 и фиг.4) - для прохождения тяжелой фазы, канал 18 (см. фиг.2, фиг.4, фиг.5) - для прохождения смывного раствора, канал 19 (см. фиг.3 и фиг.4) - для сдувки образующихся в процессе экстракции газов. Имеющиеся в экстракторе мешалки представляют собой закрепленные на распределителе 13 неподвижные кольца 20.

Каждая ступень экстрактора включает кольцевые перегородки 6 и 7, камеру смешения 8, камеру разделения 9, камеру 10 для вывода легкой фазы, мешалку 20 и гидрозатвор 21.

Дно 22 корпуса 4 по его окружности снабжено: патрубком 23, сообщенным через канал 24 в дне 22 с каналом 17 в распределителе 13; патрубком 25, сообщенным через канал 26 в дне 22 с каналом 15 в распределителе 13; патрубком 27, сообщенным через канал 28 в дне 22 с каналом 14 в распределителе 13; патрубком 29, сообщенным через канал 30 в дне 22 с каналом 18 в распределителе 13. Выполненные в распределителе каналы 16, 31 и 32 предназначены для транспортирования легкой фазы из ступени в ступень.

Низ 33 распределителя 13 соединен по конической посадке с дном 22 корпуса 4, а верх 34 распределителя 13 связан с дном 35 герметизирующей перегородки, имеющей тонкостенную обечайку 36 с фланцем 37, соединенным с верхней частью 38 корпуса 4 и с фланцем 39. Тонкостенная обечайка 36 размещена между ведущей 40 и ведомой 41 полумуфтами магнитной муфты, которой снабжен экстрактор. Ведущая полумуфта 40 соединена с валом 42 привода 1, ведомая полумуфта 41 связана с ротором 5 через его крышку 43, при этом подвижная втулка 44 подшипника скольжения 2 сопряжена с крышкой 43 ротора 5, а неподвижная втулка 45 подшипника скольжения 3 сопряжена с верхом 34 распределителя 13. Подвижная втулка 46 нижнего подшипника скольжения 3 сопряжена с ротором 5, а неподвижная втулка 47 и опорное кольцо 48 подшипника скольжения 3 сопряжены с распределителем 13. В распределителе 13 выполнены сопла 49 (см. фиг 5), отходящие от канала 18 и выходящие на поверхность распределителя 13, при этом канал 18 сообщен с источником смывного раствора (на чертежах не показан). Канал 19 посредством отверстий 50 сообщен с полостью каждой ступени центробежного экстрактора.

Центробежный экстрактор работает следующим образом.

Через патрубок 23 и каналы 24 и 17 в камеру смешения 8 в первой снизу ступени экстрактора подается тяжелая фаза. Включается привод 1 экстрактора. Ведущая магнитная полумуфта 40, закрепленная на валу 42 привода 1, передает через неподвижную герметизирующую перегородку, а конкретно через тонкостенную обечайку 36, крутящий момент ведомой магнитной полумуфте 41, жестко связанной с ротором 5. Ротор 5 начинает вращаться с частотой вращения привода 1, тяжелая фаза последовательно заполняет камеры смешения 8 и камеры разделения 9 всех ступеней экстрактора, проходит по каналам неподвижной втулки 45 подшипника скольжения 2, по кольцевому зазору между неподвижной тонкостенной обечайкой 36 и ведомой магнитной полумуфтой 41, поступает в камеру 11 корпуса 4 и через патрубок 12 выводится из экстрактора. После заполнения тяжелой фазой всех камер ротора через патрубок 25 каналы 26 и 15 в камеру смешения 8 четвертой снизу ступени экстрактора подается легкая фаза (экстрагент). В эту же камеру смешения 8 из камеры разделения 9 третьей снизу ступени экстрактора, переливаясь через кольцевую перегородку 7, поступает тяжелая фаза. Тяжелая и легкая фазы перемешиваются с помощью мешалки 20 в виде закрепленного на распределителе 13 неподвижного диска, и образовавшаяся эмульсия, переливаясь через кольцевую перегородку 6, поступает в камеру разделения 9 четвертой снизу ступени экстрактора. Здесь эмульсия, двигаясь снизу вверх, разделяется вновь на тяжелую и легкую фазы. Тяжелая фаза под действием центробежной силы стремится к периферийной части вращающегося ротора 5, проходит через кольцевой зазор, образованный гидрозатвором 21 и внутренней стенкой ротора 5 и выводится из экстрактора, как было описано выше. Легкая фаза отжимается к центральной части ротора, проходит через зазор между гидрозатвором 21 и стенкой камеры 10 вывода легкой фазы и переливается в нее. Из камеры 10 легкая фаза по каналу 32 передается в камеру смешения 8 третьей снизу ступени экстрактора, в которую также поступает тяжелая фаза из камеры разделения 9 второй снизу ступени экстрактора, переливаясь через кольцевую перегородку 7.

Под действием лопаток 51, закрепленных на кольцевой перегородке 7, фазы движутся на периферию ротора 5, далее движутся к центру между кольцевой перегородкой 6 и мешалкой 20 и переливаются через кольцевую перегородку 6 в камеру разделения 9 третьей снизу ступени экстрактора. Проходя снизу вверх по камере разделения 9, фазы вновь разделяются вследствие разной плотности: тяжелая, пройдя гидрозатвор 21, переливается через кольцевую перегородку 7 в камеру смешения 8 четвертой снизу ступени экстрактора, а легкая фаза (так же как описано для процесса в камере разделения 9 четвертой снизу ступени экстрактора) переливается в камеру вывода 10 легкой фазы третьей снизу ступени экстрактора, а из нее по каналу 16 в распределителе 13 поступает в камеру смешения 8 второй снизу ступени. В эту же камеру, переливаясь через перегородку 7, поступает тяжелая фаза из камеры разделения 9 первой снизу ступени экстрактора. Здесь фазы перемешиваются под действием лопаток 51, закрепленных на кольцевой перегородке 7, и мешалки 20 и, переливаясь через перегородку 6, в виде эмульсии поступают в камеру разделения 9 второй снизу ступени экстрактора. В этой же камере эмульсия, двигаясь снизу вверх, разделяется на фазы: тяжелая фаза через гидрозатвор 21 и кольцевую перегородку 7 переливается в камеру смешения 8 третьей снизу ступени экстрактора, а легкая переливается в камеру вывода 10 легкой фазы второй снизу ступени экстрактора и по каналу 31 в распределителе 13 поступает в камеру смешения 8 первой снизу ступени экстрактора. В эту же камеру извне по патрубку 23, каналу 24 в дне 22 корпуса 5 экстрактора и каналу 17 в распределителе 13 подается тяжелая фаза. Фазы перемешиваются с помощью лопаток 51 и мешалки 20, и образовавшаяся эмульсия через перегородку 6 переливается в камеру разделения 9 первой снизу ступени. Двигаясь снизу вверх по камере 9, эмульсия разделяется на тяжелую и легкую фазы. Тяжелая фаза под действием центробежного поля движется к периферии ротора 5, проходит через гидрозатвор 21 и, переливаясь через кольцевую перегородку 7, поступает в камеру смешения 8 второй ступени экстрактора. Легкая фаза отжимается к центру ротора 5, переливается в камеру вывода 10 легкой фазы первой снизу ступени ротора, а из нее по каналу 14 в распределителе 13, каналу 28 в дне 22 корпуса 4 и патрубку 27 выводится из экстрактора.

Из приведенного выше описания сложной конструкции заявляемого многоступенчатого центробежного экстрактора следует и весьма сложная работа объединенных между собой конструктивных элементов. И важное значение в этом тщательно отработанном устройстве принадлежит устройству, обеспечивающему одновременно и движение всего, что должно вращаться в экстракторе, и герметичность аппарата в целом. Это единый узел в верхней части экстрактора, состоящий из магнитной муфты с ведущей 40 и ведомой 41 полумуфтами, обеспечивающими вращение ротора, и из размещенной между ними тонкостенный обечайки 36, обеспечивающей герметичность аппарата, исключая какие-то бы ни было протечки жидких сред.

Экстракция - процесс долговременный, и с течением времени на внутренних стенках ротора 5 может накопиться осадок из твердых частиц, поступивших в экстрактор вместе с тяжелой фазой или с экстрагентом (легкой фазой). С заданной периодичностью или в связи с появлением повышенной вибрации корпуса 4 производится промывка ротора 5. Промывной раствор под давлением подают по патрубку 29, каналу 30 в дне корпуса, каналу 18 в распределителе 13 в сопла 49 (см. фиг.5), выполненные в стенке распределителя 13 по всей высоте ротора 5 (см. фиг.2). Струи промывного раствора ударяют в цилиндрическую стенку ротора 5 при медленном вращении последнего, смывая твердый осадок. Образовавшиеся при промывке суспензия и в процессе экстракции газ удаляют из ротора 5 через отверстия 51 и канал 19, выполненные в распределителе 13.

Использование в промышленном производстве заявляемого центробежного экстрактора обеспечит:

- высокую производительность и высокую эффективность переработки жидких радиоактивных отходов;

- герметичность центробежного многоступенчатого экстрактора, что не достигалось подобными аппаратами в мире;

- упрощение обслуживания и ремонтопригодность аппарата.

1. Центробежный экстрактор, содержащий 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, отличающийся тем, что 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, соединенной с камерой вывода тяжелой фазы и размещенной между ведущей и ведомой полумуфтами магнитной муфты, которой снабжен экстрактор, причем 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.

2. Центробежный экстрактор по п.1, отличающийся тем, что в распределителе выполнен канал, сообщенный с источником смывного раствора, с отходящими от него сопловыми отверстиями, выходящими на наружную поверхность распределителя.



 

Похожие патенты:

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

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 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.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии для контроля полноты очистки технологических растворов от ионов ртути. Способ экстракционного извлечения ртути (II) из хлоридных растворов включает экстракцию ртути из водной фазы в органическую компоненту расслаивающей системы вода-антипирин-органическая кислота. Для количественного концентрирования ртути (II) в гидрофобный расплав органической фазы ацетилсалицилата антипириния используют антипирин и ацетилсалициловую кислоту в мольном соотношении 1:1. При этом осуществляют нагрев на водяной бане до температуры 90°C в течение 20-30 минут, интенсивное встряхивание и перемешивание. Осадок органической фазы представляет собой концентрат ртути и может быть использован в качестве аналитического образца. Изобретение позволяет уменьшить расход антипирина. 1 ил., 2 табл.

Изобретение предназначено для использования в радиохимическом производстве для очистки и разделения радиоактивных жидких сред, а также в химической, металлургической и фармацевтической отраслях промышленности. Центробежный экстрактор содержит корпус со смесительной камерой, камерой вывода легкой фазы и камерой вывода тяжелой фазы, имеющей перегородку, ротор с камерой разделения, транспортирующим устройством, гидрозатвором и трубками для вывода легкой фазы, и расположенный на крышке корпуса привод. Bерхняя часть камеры вывода тяжелой фазы снабжена закрепленным на внутренней стенке корпуса карманом, а перегородка, концентрично размещенная в зазоре между карманом и ротором, связана с крышкой корпуса. Нижняя кромка перегородки расположена ниже верхней кромки кармана, а крышка выполнена поворотной. 4 ил.

Изобретение предназначено для газожидкостной экстракции. Способ включает организацию потоков жидкости и газа-носителя, формирование в экстракционной камере поверхности раздела фаз и проведение массообмена с последующим разделением проэкстрагированной жидкости и обогащенного летучими компонентами газа-носителя. Поступающий в камеру аксиальный поток жидкой среды преобразуется в два коаксиальных потока, разделенных газом-носителем. В аналитических системах экстракцию осуществляют в один этап, когда жидкая и газовая фазы подвижны, или в два этапа: вначале проводят прокачку пробы через камеру при нормальном или пониженном давлении неподвижной газовой фазы, а потом, после наступления концентрационного фазового равновесия, образовавшееся облако насыщенной летучими компонентами парогазовой смеси газа-носителя выталкивают из камеры в аналитическую газовую ячейку анализатора, где давление газа-носителя равно атмосферному. Устройство включает проточную трубчатую массообменную камеру, установленную вертикально, имеющую коаксиальную полость с гидрофильной поверхностью, сопряженную на верхнем конце с расширяющейся коаксиальной щелью. Технический результат: увеличение степени экстракции, увеличение чувствительности и повышение точности аналитических систем. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение предназначено для очистки жидких сред. Устройство включает средства ввода и вывода фазовых компонентов и проточную трубчатую экстракционную камеру со штуцерами для ввода и вывода жидкой среды и газа-носителя. Экстракционная камера помещена в термостат, установлена вертикально, имеет гидрофильную внутреннюю поверхность и на верхнем конце имеет сужение, соосно сочлененное с капиллярной трубкой так, что образуется круглая щель, или с раструбом, снабженным полым конусом, закрепленным так, что между поверхностью раструба и поверхностью конуса образуется кольцевая щель. Газовые штуцеры относительно оси камеры установлены под острым углом, а относительно поверхности камеры - тангенциально. Способ экстракции включает ввод в экстракционную камеру компонентов противотоком, осуществление межфазового массобмена и вывод из нее обогащенного летучими компонентами газа-носителя, при этом стабилизируют температуру проточной трубчатой экстракционной камеры, поступающий в нее поток жидкой среды преобразуют в коаксиальный, стекающий по ее вогнутой поверхности тонкой пленкой, поток газа-носителя закручивают по восходящей спирали, а массобмен осуществляют в условиях противотока фазовых компонентов или в условиях неподвижной газовой фазы. Технический результат: увеличение степени экстракции и чувствительности аналитических систем. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх