Пульсационный экстрактор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (!!) 484879 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено07.06.74-(21) 2032439123-26 р!) М g p 01 е1 ! 04 с присоединением заявки Ю (23) Приоритет

Гасударственный наметет

Саветв Мнннстрав СССР аа делам нзааретеннй и атнрытнй

ОпУбликовано 25.09.75Бюллетень Ф35 (53) УДК 66.061.3/5 (088.8 ) Дата опубликования описания 16.01,76 (72) Авторы изобретения

A. Ф. Тарасов, С. А. Антонов Ю. B. Тищенко, И. Г. Ьаратпков и

В. A. Соколов (71) Заявитель!!роектный институт " Проектхимзашитя (54 ) ПУЛЬСА!!ИО!!>!ЫЙ ЭКСТРАКТОГ

Изобретение относится к конструкциям колонных пульсационных экстракторов и может быть использовано в процессал жидкостной экстракции.

Известен пульсационный экстракторт содержащий вертикальный цилиндрический корпус, диспергируюшие устройства, направляющие воронки с цилиндрическими обечайками и гидрозатворами, распределители фаз, выполненные в виде перфо-рированных дисков, сепарируюшие устройства, генератор пульсаций с пульсопрмодом и штуцеры вывода фаз.

Для известного экстрактора характерно большое число акстракционных ступен й, низкая йройзводительность, длительность пребывания экстрагента в аппарате и недостаточная эффективность диспергирования и расслаивания фаз, что в значительной мере сказывается на общей эффективности процесса экстракции. ! (елью изобретения является интенсификация процессов контактирования н разделения фаз, а также повышение as1ьства раздгл ння фi;3 н с. ч-хтиьн< I o разделения микроэмульс«й.

Поставленная цель достигается выполнением диспергируюших у<1,юйств в виде эквидистантных усеченных конусов с инжекторами, расположенными по их периметрам, образующих с мест ительные камеры, связанных между собой большими основаниями, наружные из которых соедин нены меньшими основаниями с цилиндрическими обечайками воронок и перфорирован» ных цилиндров, установленных на наружной стороне воронок, а в верхней и ниж:ней частях корпуса установлены коаксиаль !

5 ные цилиндры, образующие кольцевые камеры, наружная из которых соединена переточными патрубками . камерой, образованной внутренним цилиндром, в которой размещен фильтрующий элемент с

20 перфорированным усеченным конусом соединенным большим основанием с верхним торцом среднего цилиндра, переходя» щего в усеченный конус, и штуцер вывс » да фаз, а в нижней части камеры, бра25 зованной средним цилиндром и перфори48487 рованным диском, размещен переточный пагрубок, соединяющий ее с распределителем фаэ. Фильтрующий элемент выполнен в виде пакета сеток, сетки же нзготовлены из материала, гидрофобного по отношению к выводимой фазе и гидрофильного — к задерЖиваемой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2узел 1 на фиг. 1; фиг. 3 - сечение по

ЛА на фиг. 1.

Пульсационный экстрактор состоит иэ вертикального цилиндрического корпуса 1, секцнонированного по вы:,оте направляюшими воронками 2 с цилиндрическими обечайками 3 и гидрозатворами 4 на экстракционные ступени, B экстракционных ступенях установлены диспергирующие устройства 5, выполненные в виде эквидистантных (одинаковонаправленных) усеченных конусов 6 и 7 с инжекторами 8, расположенными по их периметрам, образующих смесительные камеры 9, связанных между собой большими основаниями.

Наружные конуса 6 соединены меньшимн основаниями,с цилиндрическими обе:-п1йками 3 воронок 2. На наружной стороне воронок 2 установлены перфорированцые цилиндры 10.

Внутри конусов 7 находятся сплошные кону ы 11, связанные между собой основ.;ннн:.; и и образующие с конусами 7 пульснционные камеры 12, соединенные пульсопроводом 13 и коллектором 14 с генератором пульсаций 15. Каждая экстракци35 онная ступень с диспергирующими устройствами выполнена в виде отдельных царг, собираемых на фланцах 16, что в значительной мере облегчает монтаж экстпак4О тора и замену одного количества ступеней другим.

B крайних царгах на выходе тяжелой и легкой фаз установлены сепарирующие устройства 17 и распредели тели 18 и 19 тяжелой и легкой фаз, выполненные в виде перфорированных дисков. Сепарируюшие устройства выполнены в виде коаксиальных цилиндров 20, 21 и 22, соединенных переточными патрубками 23 и камерой 24, образованной внутренним цилиндром 22. В верхней части камеры 24 размещен фил труюший элемент 25, который выполнен в виде пакета сеток, изготовленных кз материала, гидрофобного по отношению к

r.ûâîgnìîé фазе и гидрофильного — к задерживаемой. По периферии фильтруюшего элемента 25 установлен перфорированный усеченный конус 26, соединенный большим основанием с верхним торцом сред9 4 него цилиндра 21, переходяшего. и свою очередь, в усеченный конус 27, соединенный меньшим основанием со штуцером 28 выхода легкой, фазы и штуцером 29 выхода тяжелой фазы, В нижней части камеры 30, образованной средним цилиндром

21 и перфорированным диском распределителя фаэ 19, установлен переточный патрубок 31, соединяющий ее с распределителем фаз.

Экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза (штриховые стрелки) по трубе 32 подается в распределитель 18, из которого она попадает и корпус экстрактора в виде мелких капель за счет дробления жидкости перфорированным диском распределителя. Легкая фаза (сплошные стрелки) аналогичным образом поступает в экстрактор по трубке 33 и, пройдя распределитель 1 9, в виде капель движется противотоком к тяжелой фазе, За счет работы генератора пульсаций 15 через пульсационную камеру 12 к инжекторам 8 подводятся пульсирующие импульсы, которые создают в районе инжекторов эффект распыления, т.е. тяжелая фаза иэ верхнележашей экстракционной ступени, а легкая — иэ нижележащей ступени засасываются в смесительные камеры 9, откуда через ийжекторы 8 выбрасываются в виде эмульсии в сторону перфорированных цилиндров 1 О, которые еше более дробят фазы, увеличивают их дисперсность и тем самым создают увеличение поверхности контакта фаз, Пройдя цилиндры 10, фа:ы частично расслаиваются в зоне между цилиндрами 10 и корпусом 1 экстрактора, оттуда тяжелая фаза, пройдя гидроэатворы 4, поступает на нижележащую экстракционную ступень, а легкая — через гидрозатворы 34 поступает в вышерасположенную ступень.

Процесс контактирования во всех экстракционных ступенях аналогичен описанному.

На выходе тяжелой и легкой фаэ расположены сепараторы 17, работающие одинаково — как для тяжелой так и для легкой фаз, поэтому можно рассмотреть работу только одного сепаратора, например, установленного на выходе легкой фазы, Легкая фаза с небольшим содержанием капелек тяжелой фазы (микроэмульсия) поступает в кольцевой канал 35, образованный стенкой корпуса 1 и цилиндром 20, из которого она через пе5 484879 реточныз патрубкн 23 поступает в камел ру 24 и затем проходит через фильтруюв щий элемент 25. н

В связи с тем что.сетки фильтруюшего н элемента выполнены из материала, гидро- 5 с фобного по отношению к выводимой (в данном случае легкой ) фазе и гидрофиль- к

1ного - к задерживаемой (тяжелой ) фазе, м то капельки тяжелой фазы оседают на сет- .н ках, укрупняются и далее уже в виде дос- щ н таточных количеств жгчкости выводится а из сепаратора через перфорированный zoнус 26, камеру 30 и по патрубку 31 по- з ступают под распределитель 18, где зак хватываются обашм потоком тяжелой фа- 15 зы, подаваемой в экстрактор. Легкая фа- н за, пройдя фильтрующий элемент, в виде т сплошной фазы усеченным конусом 27 на-,ч правляется к штуцеру 28 и выводится из экстрактора. 2О

Работа сепаратора тяжелой фазы анан логична.!

1редмет изобретения еления фаэ, диспергпруюшие устрс>йствя

ыполнены в виде эквидистантных усеч ных конусов с инжекторами, расположеными по их периметрам, образующих смеительные камеры, связанных между с<>бой большими основаниями, наружные из оторых соединены меньшими основанияи с цилиндрическими обечайками вороок и перфорированных цилиндров, устяовленных на наружной стороне воронок, в верхней и нижней частях корпуса усановлены коаксиальные цилиндры, обреуюшие кольцевые камеры, наружная иэ оторых соединена переточными пагру6ками с камерой, образованной внутреним цилиндром, в которой размещен фил руюший элемент с перфорировянным усее.ным конусом, соединенным большим основанием с верхним торцом среднего илиндра, переходящего в усеченный коус и штуцер вывода фаз, а в нижней части камеры, образованной средннлл цилиндром и перфорированным диском, размещен переточный патрубок, соединяющий ее г

25 распределителем фаз.

1. Пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, диспергирующие устройства, направляющие воронки с цилиндрическими обечайками и гидрозатворами, распределители фаз, выполненные в виде перфорированных дисков, сепарируюшие устройства, генератор пульсаций с пульсопроводом и штуцеры вывода фаз, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что. с целью интенсификации процессов контактирования и раэ

2. Экстрактор по и. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью поеьннения качества разделения фаз, фнпьтрук .щий элемент выполнен в виде пакета сеток.

3. Экстрактор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью селективного разделения микроэмульсий, сетки выполнены из мятерняла, гидрофобного по отношению к выводимой фязе н гидрофильного - к задерживя мой.

4й4879

Составитель,З. Александрова

Техред А. Йемьинова Корректор (Болдижор

Редактор Ll. Пии*;ук

Филиял fll ll "Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина 101

Заказ 1047 Тираж 782 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушскаа наб., д. 4/5