Пульсационный экстрактор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАН И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено04.05.75 (21) 2130803/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.77Бюллетень № (45) Дата опубликования описания21.02.7

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий.05

:8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Доронин, Н. А. Соловьев и P. 3. Матросов

Казанский химико-технологический институт имени С. М. Кирова (71) Заявитель (54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к устройствам химического машиностроения и предназначено для проведения процессов экстракции в системе жидкость-жидкость.

Известны пульсационные насадочные, 5 ситчатые экстракторы (1).

Известен роторно-дисковый экстрактор, содержащий вал с ротором, статорные кольца, и диски которые выполнены с переменными диаметрами, образуя усеченные конусы с об- i p щим основанием(2 J, Эти аппараты используют для интенсификации процессов экстракции только один вид подводимой извне энергии: либо пульсацию столба жидкости

{пульсационные экстракторы), либо энергию вращения (роторные экстракторы). Ввод того или иного вида энергии нельзя увеличивать выше известных пределов, обусловленных гидродинамикой процесса.

Известен пульсационный экстрактор (31 20 содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте ситчатыми тарелками на отстойные и смесительные секции с вертикальными перегородками, выполненными в виде концентрических цилинд- 25 ров с кольцевыми выступами. В нем вращательное движение контактирующих жидкостей создается за счет прохождения потоков через установленные в середине смесительных секций тарелки с наклонными отверстиями, ориентированными по касательным к концентрическим окружностям. Однако в нем вращательное движение потоков жидкости, интенсифицирующее процесс массопередачи, ограничено величиной пульсации, которая в свою очередь не может быть выше определенных пределов в силу высоких затрат по ее созданию и ряда других факторов.

Бель изобретения — повышение производительности экстрактора и интенсификация процесса экстракции. Это достигается тем, что смесительные секции снабжены установленными по оси корпуса лопастями, выполненными с высотами, уменьшающимися к периферии. Внутреняя стенка корпуса на уровне лопастей имеет кольцевые выступы, и перегородки выполнены с высотами, увеличивающимися к периферии пропорционально уменьшению высот лопастей. Это обеспечивает равномерное распределение вводимой

541487 энергии по сечению аппарата, сохраняет постоянной величину зазора между краями цилиндров и лопастей, позволит поддерживать одинаковые гидродинамические условия жидкостных потоков во всех кольцевых каналах, 5 способствует лучшему диспергированию фаз.

H а ч ерт еже изображ ен пульсаци они ый экстрактор, продольный разрез.

Экстрактор состоит из корпуса 1 с чередуюшимися смесительными секциями 2 10 и отстойными секциями 3. Соосно корпусу установлен вал 4, имеющий привод.

Смесительная секция ограничена двумя ситчатыми тарелками 5. В секции 2 на ваЛу 4 укреплена лопасть 6. Высота лопасти уменьшается к периферии. На тарелках 5 укреплены коаксиально расположенные вертикальные перегородки 7, образуюшие в смесительной секции кольцевые каналы. На одной высоте с лопастями 6 укреплен на внутренней стороне корпуса кольцевой выступ 8. Для подвода и отвода жидких фаз имеются патрубки 9-12.

Экстрактор работает следующим образом.

В патрубок 9 подают тяжелую фазу, она отводится затем через патрубок 10. B патрубок 1 1 подают легкую фазу, выводимую через патрубок 12. Таким образом, в экстракте противоточно движутся две несмеши30 ваюшиеся между собой жидкости, одна из которых при этом диспергируется. Для обеспечения противотока, увеличения межфазной поверхности и интенсификации массообмена содержимому экстрактора от отдельного пульсатора сообшается возвратно-поступа— тельное движение (пульсация) . Пульсатор подключают к штуцеру 13.

Одновременно в смесительных секциях 2 жидкостный поток получает вращательное движение от лопастей 6, что способствует увеличению межфазной поверхности, интенсифицирует тем самым массообмен и при этом повышает производительность аппарата. В отстойных секциях 3 происходит более рав- 4> номерное перераспределение частиц дисперсной фазы.

Был изготовлен и испытан в лабораторных условиях пульсационный экстрактор со следующими параметрами: диаметр экстрактора 58 мм, рабочая высота 760 мм, высота смесительной секции 60 мм, высота отстойной секции 60 мм, диаметр лопасти

40 мм, высота лопасти (в начале 15., в конце лопасти (у периферии) 5 мм, внутренний диаметр кольцевого выступа 50 мм, высота кольцевого выступа 15 мм, ширинакольцевых каналов 5 мм, ширина зазора между краями перегородок и лопас ей 5 мм.

Испытания проводили на системе керосин-бензойная кислота-вода при частоте пульсации 200-240 цикл/мин, амплитуде пульсации 5-10 мм, числе оборотов лопастей 100-600 об/мин.

Формула изобретения

Пульсационный экстрактор, содержаший корпус, разделенный по высоте ситчатыми тарелками на отстойные и смесительные секции, снабженные вертикальными коаксиально расположенными перегородками, о тличаюшийся тем,что,сцелью интенсификации процесса экстракции за счет равномерного распределения вводимой энергии по сечению корпуса, поддержания одинаковых гидродинамических условий жидкостных потоков во всех кольцевых каналах, смесительные секции снабжены установленными по оси корпуса лопастями, выполненными с высотами, уменьшающимися к периферии, внутренняя стенка корпуса на уровне лопастей выполнена с кольцевыми выступами и перегородки выполнены с высотами, увеличивающимися к периферии пропорционально уменьшению высот лопастей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР № 167824, В 01 D 11/04, 1 962.

2. Авт.св. СССР И 389808, B 01 D 11/04, 1972.

3. Авт. св. СССР № 392952, В 01 D 11/04, 1971.

541487

12

77

Составитель С. Баранова

Редактор Л. Лепилина Техред А. Демьянова Корректор Б. Югас

Заказ 5866/2 Тираж 864 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.