Тарелка пульсационной экстракционной колонны

 

3730I0

ОП ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

C0lD3 Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 11.Ч.1970 (№ 1435795/23-26) с присоединением заявки М

Приоритет

Опубликовано 12.Ш.1973. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 29.VI.1973

М. Кл. В 01d 11/04

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 66 061 5:66. .048.375 (088.8) Автор изобретения

А. А. Балобаиов

Заявитель

ТАРЕЛКА ПУЛЬСАЦИОННОЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов и может быть использовано в пульсационных колоннах для экстракционного извлечения различных веществ в растворах.

Известна тарелка пульсационной экстракцион ной колонны с тангенциально направленными наклонными каналами для прохода жидкости. Такое устройство тарелок способствует выравниванию концентрации фаз.

Недостатком такой тарелки является Iieвозможность обеспечения достаточно высокой производительности при оснащении ими пульсационных колонн, так как производительность определяется как ограниченными скоростями проведения массообмеппых процессов вследствие незначительного диспергирования жидкостей, так и малыми скоростями расслоения смеси, происходящего под действием разности плотностей жидкостей.

Для интенсификации работы пульсационных экстракциоиных колонн необходимо создать в них услогия для более эффективного расслоения перемешанных жидких фаз, что позволит увеличить степень диспергирования жидкостей, улучшить условия для протекания массообменных процессов и резко поднять производительность колонн. Это достигается путем применения тарелок, которые снабжены тангенциальными каналами, размещенными по высоте тарелок в два концептричных противоположно направленных ряда таким образом, что каналами верхнего ряда соединена центральная часть пиза тарелки с серединои ее верха, а каналами нижнего ряда — середина низа тарелки с периферией ее верха. Все или часть тангенци«льных каналов снабжены обратными клапанами.

На фиг. 1 показана тарелка, продольный разрез; на фиг. 2 (а) — тарелка, разрез по проточным каналам, снабженным обратными клапанами (разрез А — А), (б) — тарелка, разрез по проточным каналам, выполненным

15 без обратпых клапанов; на фиг. 3 — пульсациоиная экстракционная колонна с предложенными тарелками, продольный разрез.

Тарелки 1 имеют два концентричных ряда

20 противоположно направленных каналов 2 и 8.

Каналы 2 соединяют перифери|о верха тарелки со средней частью низа, а каналы 3— це!iTpBJIbit) часть пиза со средней частью верха.

25 Проточные каналы могут быть выполнены с обратными клапанами 4 (см, фиг. 2), либо без шах. Стрелками на фиг. 2 (а,б) показано направление движения жидкости через каналы.*В колонне (см. фиг. 3) тарелки установ30 лены с помощью центральных штанг " Iia не373010

15

35 котором расстоянии одна от другой для образования отбойных зон б.

При работе колонны в зависимости от и»правления пульсации происходит переток жидкости через тарелки благодаря наличию обратных клапанов по разным каналам. Так как тангенциальное направление движения жидкости по каналам и па выходе из них сохраняется постоянным, то происходит раскручивание жидкости в отстойных зонах 6.

Установка обратных клапанов в тарелках необязательна в связи с тем, что действие инерционных сил препятствует перетеканию жидкости в каналы во встречном направлении. Поэтому установка клапанов требуется только в крайних (верхней и нижней) тарелках, которые выполняют роль раскручивающих аппаратов. При работе колонны с промежуточными тарелками без клапанов раскручивание потока последовательно распространяется от одной зоны к другой зоне по всей колонне. Наличие промежуточных тарелок с клапанами позволяет более быстро раскрутить жидкость в колонне при ее пуске.

В отстойных зонах расслоение эмульсии происходит не столько под влиянием гравитационных, сколько под влиянием центробежных сил, величина которых во много раз превосходит гравитационные. Тяжелая фаза (или смесь, обогащенная тяжелой жидкостью) собирается на периферии отстойных зон, легкая фаза (или смесь, обогащенная легкой жидкостью) собирается в центральной части отстойных зон, а в средней части зон, в которую происходит истечение жидкости из каналов, осуществляется диспергирование расслоенных фаз. Степень диспергирования зависит от скор ости истеч ен и я жидкости.

При пульсирующем движении жидкости в колонне сверху вниз тяжелая фаза из периферийной части зоны б по каналам 2 перекачивается в среднюю часть нижерасположенпых зон и диспергируется в легкой фазе. При пульсирующем движении жидкости в колонне вверх легкая фаза из центральной части зон по каналам 3 перекачивается в среднюю часть вышерасполо>кевиных зоп б и диспергируется в тяжелой фазе. Таким образом, в насадке осуществляется принудительное противоточное перекачивание расслоенных жидкостей. Конструкция насадки обеспечивает рециркуляцию диспергированной смеси, но общий характер противотока определяется не столько разностью плотностей жидкостей и степенью их диспергирования, как в известных пульсационных колоннах, сколько влиянием центробежных сил и пульсирующим движением жидкости в колонне. При этом каждая тарелка 1 и зона б вместе представляют собой отдельную ступень экстракции.

Предмет изобретения.

1. Тарелка пульсациоппой экстракционной колонны с наклоппымп тапгенциальпыми каналами, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса экстракции, тангенциальные каналы размещены в два концентричных противоположно направленных по высоте тарелки ряда таким образом, что каналами верхнего ряда соединена центральная часть низа тарелки с серединой ее верха, а каналами нижнего ряда — середина низа тарелки с периферией верха ее.

2. Тарелка по п. 1, отличающаяся тем, что, все или часть тангенциальных каналов снабжены обратными клапанами.

4-A б .4-A

Фиа.f ф,З.г

Составитель Т. Соколова

Техред А. Камышникова

Корректор E. Михеева

Редактор T. Девятко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1776/1 Изд. М 1384 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5