Пленочный экстрактор

 

F !

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 597389

К АВТОРСКОМУ СВИДНВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(51) M. Кл, В 01311/04

2 (22) Заявлено 16.02.76(21) 2324647/".3-26 с присоединением заявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.03.78Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 28.02,78

Гооудврстоенный номнтет

Совете Мнннотров СССР но делаи нэооретеннй и открытий (,3) УДК 66.061.7 (088. 8),С. Н. Кошеленко, В. А. Носач, М. Я. Розкин, В. Я. Стороженко, (72) Авторье А. В. Рукин, А. H. Семикопный и р. ф. Слезко . изобретения

Рубежанский филиал Воро!шиловградского машиностроительного. института

{71) Заявитель (54) НЛЕНОЧНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к областч химического машиностроения, в частности к пленочным тепломассообменным аппаратам, и предназначено для проведения процессов жидкостной экстракции б

Известны устройства для взаимодействия газа (пара). с жидкостью, содержашие вертикальный цилиндрический корпус и расположенный внутри цилиндр со спиральной лентой (1).

Такие устройства непригодны для работы с системами жидкость-жидкость".

Для интенсификации процесса массообмена путем сообшения жидкости интенсив- тб ной турбулизации и обеспечения равномерного распределения жидкостной пленки по рабочим поверхностям в предлагаемом устройстве. спиральные ленты имеют угол наклона витка, равный ЗС -ФОо, и угол ук- 20 лона к центру корпуса, причем верхние поверхности спиральных лент снабжены продольными направляющими ребрами, спиральные ленты выполнены полыми для nod вода теплоносителя, а угол уклона спв И ральных лент к центру корпуса равен

1 5-20о.

На фнг. 1 изображено описываемое уса ройство, обший вид; на фиг. 2 — разрез

А-A на фиг. 1, показываюший расположение спиральных лент и распределителей жидкости сверху; на фиг. 3 — форма образованных винтовыми поверхностями каналов в вертикальной плоскости.

Аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с аксиальным вну ренним цилиндром 2, между которымя без радиального зазора располагаются спираль ные ленты 3. Верхние поверхности спира» лей 3 имеют продольные направляюшие ребра 4, выполненные вдоль всей винтовой поверхности. Высота ребер соизмерима с толшиной пленки жидкости. Бинтовые поверхности оканчиваются на уровне К, ниже которого находится отстойная зона. Вверху каждой спиральной ленты расположено шелевидисе распределительное устройство 5, закрепленное в отверстиях цилиндра 2. В нижней части цилиндра 2 сделаны отверстиа

6 для ввода легкой фазы. Колонна имеет

597389 верхнюю 7 и нижнюю крышку 8, патрубки 9 и 10 соответственно для отвода легкой и тяжелдй, фаэ. Спиральные ленты выполняют с наклоном, т. е. с углом наклона касательной к средней винтовой линии к горизонту, большим, чем имеет спираль в аппаратах для системы " газ (пар} — жидкость". Это связано с различием свойств газожидкостных и жидкожидкостных систем. Для обеспечения достаточных скоростей движения пленки в рассматриваемом случае необходимо создавать большую составляющую силы тяжести, действующую на жидкость в пленке. Малая скорость движения пленки снижает интенсивность ее турбулиэации, приводит к возрастанию толщины пленки и неоправданно увеличивает время пребывания жидкостей в аппарате. о

Можно рекомендовать угол наклона 30-40, Дальнейшее увеличение наклона спиральной поверхности резко снижает удерживающую способность аппарата. Количество спиральных лент связано с величиной угла наклона, а также с требованием создания узкого винтового канала между винтовыми поверхностями (см. фиг. 2) и определяется конструктивно.

Аппарат работает следующим образом.

Тяжелая фаза подводится через внутрен-. ний цилиндр 2, при помощи распределитель ного устройства 5 равномерно распределяется по верхней поверхности ленточных спиралей 3 и под действием силы тяжести стекает пленкой по винтовой поверхности.

Вследствие закрученного движения пленка испытывает действие центробежных сил.

Выполнение спиральных лент с уклоном к центру и с продольными ребрами препятствует разрыву пленки, отбрасыванию жидкости к периферии и способствует ее равномерному по толщине пленочному течению по винтовой поверхности. Сложная траектория движения пленки приводит к появлению неравенства скоростей у слоев, имеющих различное радиальное расстояние, вследствие чего, наряду с продольным движением по спирали, возникает интенсивное поперечное перемещение жидкосч и, что значительно турбулизует пленку и повыша. ет скорость обновления поверхности контакта. Легкая фаза вводится в нижнюю часть колонны через отверстие 6 и движется противотоком к тяжелой фазе в винтовых каналах кверху колонны, откуда отводится патрубком 9, Тяжелая фаза собирается внизу колонны и отводится с помошью патрубка 1 О.

1б Формула изобретения

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство N 239218, кл. В 01 I) 3/24, 1967.

1. Пленочный экстрактор, включающий вертикальный цилиндрический корпус и расположенный внутри него цилиндр с рабочи20 ми поверхностями, выполненными в виде винтовых спиральных лент, о т л и ч а юю ш и и с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена путем сообщения жидкости интенсивной турбулизации

ЯВ и обеспечения равномерного распределения жидкостной пленки по рабочим поверхностям, спиральные ленты имеют угол нао клонавитка, равный 3040, и угол уклона к центру корпуса, причем верхние поверхноЗО сти спиральных лент снабжены продольными направляющими ребрами.

2. Экстрактор по п. 1, о т л и ч а ющ и и с s тTеeмM,, ч тTоo, с целью регулирования теплового режима процесса, винтовые спиральные ленты выполнены полыми для подвода теплоносителя.

3. Экстрактор по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что угол наклона спиральных лент к центру корпуса равен

ЧО 1 5- 2 Оо.

587388

Составитель И. Ненашева

Техред Э. Чужик Корректор М Земли

Редактор И. Марголис

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

Закаэ 1571/2 Тираж 984 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/S