Роторно-дисковый экстрактор

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 570373

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.06.75 (21) 2139836/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.09.77 (51) М. Кл. В 01D 11/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 66.015.23.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Рукин, В. А. Носач, М. Я. Розкин, А. Н. Семикопный, С. Н. Кошеленко, К). H. Штонда и Б. 3. Сподарик

Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (71) Заявитель (54) РОТОРНО-ДИСКОВЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к роторно-дисковым массообменным аппаратам для проведения экстракции в системе «жидкость — жидкость», применяемым в анилинокрасочной, фармацевтической и других отраслях промышленности в процессах разделения реакционных смесей.

Известен роторно-дисковый экстрактор, в котором диспергирующие диски закреплены на вращающемся валу, проходящем по центру экстрактора, и чередуются с неподвижными горизонтальными кольцами перегородками, расположенными на равном расстоянии по высоте корпуса (1).

Иногда на статорных кольцах устанавливают неподвижные вертикальные перегородки, перфорированные отверстиями различной конфигурации (2).

Известен роторно-дисковый экстрактор, состоящий из цилиндрического корпуса со статорными кольцами и расположенными между ними диспергирующими дисками (3).

Недостатком этих устройств является малое время пребывания дисперсной фазы в рабочей зоне экстрактора, особенно в тех случаях, когда велика разность плотностей тяжелой и легкой фаз, например при экстракции ортонитроанилина из вод аммонолиза исходным ортонитрохлорбензолом. В результате этого уменьшается поверхность контакта фаз в единице объема аппарата, что снижает интенсивность массообмена и приводит к увеличению геометрических размеров аппарата.

Целью изобретения является интенсификация процесса экстракции.

Указанная цель достигается тем, что экстрактор снабжен кольцевыми рассекателями, имеющими в сечении треугольный профиль, расположенными против диспергирующих дисков, закрепленных на вращающемся валу.

10 Это позволяет интенсифицировать процесс экстракции за счет организации внутреннего рецикла в пределах каждой ступени.

На чертеже изображен экстрактор, общий вид.

15 Роторно-дисковый экстрактор имеет вертикальный корпус 1, верхнюю и нижнюю крышки 2 с размещенными на них патрубками для подвода и отвода легкой и тяжелой фаз, оросителя 3 для равномерного распределения

20 легкой и тяжелой фаз по колонне, вращающийся вал 4, проходящий по оси колонны, который крепится в нижней 5 и верхней б опорах с закрепленными на нем гладкими дисками 7, статорные кольца в виде горизонталь25 ных кольцевых перегородок 8, кольцевые рассекатели 9 потока, имеющие в сечении треугольный профиль, высота рассекателей равна половине ширины статорного кольца 8.

Гладкие диски 7 установлены против вершин

30 рассекателей 9, 570373

Экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза (например, ортонитрохлорбензол) через распределительное устройство

10 поступает в верхнюю часть экстрактора.

Легкая фаза (например, воды аммонолиза с ортонитроанилином) подается через нижнее распределительное устройство 11 и поднимается противоточно движению тяжелой фазы за счет разности плотностей. Ниже оросителя 3 лежит зона сепарации.

Действием вращающихся диспергирующих дисков 7 создается вихревое движение обеих фаз в пределах одной ступени смещения. При этом на каплю жидкости действует, с одной стороны, центробежная сила, а с другой стороны, — сила, пропорциональная разности плостностей тяжелой и легкой фаз, и направления для капли тяжелой фазы — вниз, а для капли легкой фазы — вверх. Вследствие этого совокупность отдельных капель в пределах одной камеры смешивания представляют собой семейство параболоидов вращения. Чем больше разность плотностей фаз, тем более вытянутыми становятся эти параболоиды и тем меньше время пребывания капли в пределах данной камеры смешивания.

В результате этого при большей разности плотностей сплошной и дисперсной фаз резко уменьшается удерживающая способность экстрактора по дисперсной фазе и, как следствие, уменьшается величина межфазной поверхности в единице рабочего объема и падает интенсивность массообмена. Наличие кольцевых рассекателей 9 потока, установленных против диспергирующих дисков, обеспечивает внутренний рецикл фаз в пределах каждой камеры смешивания и в результате этого— увеличение удерживающей способности аппарата по дисперсной фазе, рост межфазной поверхности в единице объема и интенсификацию массообмена.

Это достигается за счет того, что капли легкой фазы, поднимаясь в аксиальном направлении, отбрасываются к периферии дисков 7 и, попадая на нижнюю поверхность рассекате5 ля 9, частично направляются вниз, в результате чего обеспечивается рецикл по легкой фазе в пределах данной камеры смешивания.

Поток тяжелой фазы, отбрасываемый к периферии диском 7, частично попадает на верх10 нюю поверхность рассекателя 9 и отклоняются вверх, в результате чего имеет место внутренний рецикл и по тяжелой фазе.

Предложенное устройство может быть использовано в анилинокрасочной, фармацевти15 ческой и других отраслях промышленности в процессах разделения реакционных смесей.

Формула изобретения

20 1. Роторно-дисковый экстрактор, состоящий из цилиндрического корпуса со статорными кольцами и диспергирующими дисками, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет организации внут25 реннего рецикла фаз в пределах каждой ступени, между статорными кольцами, против диспергирующих дисков, установлены кольцевые рассекатели потока.

2. Роторно-дисковый экстрактор по п. 1, 30 отличающийся тем, что каждый рассекатель потока имеет в сечении треугольный профиль с высотой, равной половине ширины статорного кольца.

Источники информации, принятые

35 во внимание при экспертизе

1. Патент США № 2.601.674, кл. 261 †1, 1952.

2. Авторское свидетельство СССР № 374086, кл. В 01D 11/04, 1973.

40 3. Авторское свидетельство СССР № 461732, кл. В 01D 11/04, 1973.

570373

Составитель А. Соидо11

Редактор I . Горячева

Корректор Л. Ьрахнина

Техред Л. Гладкова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1946/13 Изд. М 703 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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