Многоступенчатый барботажный экстрактор

 

Союз Соватскни

Соцналнстнческнк

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 610535 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2343334/23 — 26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.06.78. Бюллетень № 22 (4б) Дата опубликования описания 12.05.78

2 (5I) М. Кл.

В 01 D 11/04

Гооударстеенный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (53) УДК

66.061.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н., Соколов и Б. Алиматов

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт нм, Ленсовета (71) Заявитель (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ БАРБОТА)КНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к химическим аппаратам для экстракцин в системах жидкость — жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства, где широко применяются процессы жидкостной зкстракции.

Известен многоступенчатый барботажный экстрактор, включающий корпус, разделенный перегородками на мкции-отстойники с расположенными внутри иих смесительными устройствами и газораспределительньтмн насадками с отверстшгми (1), Смесительное устройство выполнено в виде контактных пластин, образующих прямоугольную щель, или трубок, присоединенных внизу к камерам предварительного смещения жидкостей, куда из общего коллектора вводится газ. К камере предварительного смешения лрисоединеиы трубопроводы для ввода в нее легкой и тяжелой жидкостей

Массообмен между жидкостями происходит в тонкой пленке, увлекаемой по стенкам контактных пластин или трубок восходящим потоком газа.. Ин« тенсивность массообмена достигается за счет турбу. леитности жидкостей в восходящей пленке. После смешения жидкости специальными насадками направляются в камеры отстаивания, откуда по тру

2 бопроводам с гндрозатвором на потоке тяжелой жидкости поступают в камеры смешения последующих мкций.

Описанный экстрактор имеет горизонтальное б расположение секций, что увеличивает занимаемую им производственную нлсецадь. Контактные элементы {пластины нли трубки) работают в режиме восходящей жидкостной пленки, для чего требуется большой удельный расход газа н что ведет к возl0 раотанию затрат мощности на его цнркуляцию в системе экстрактор-газодувка и и.1блюдвется vsoc жидкостей с газом из экстрактора, а также недо- статочная диспергация жидкостей.

Целью изобретения является уменьшение уноса жидкостей с газом из зкстрактора и улучшение степени днспергирования жидкостей при пузырько вом режиме барботажа газа. указанная цель достигается тем, что смеситель2о ные устройства выполтюны в виде двух концентри. ческих патрубков — наружного и внутреннего при. чем газораспределительный насадок расположен в нижней части внутреннего патрубка, верхний срез наружного патрубка расположен выше отверстий газораспределительного насадка вышележащей сек610535 ции, а нижний срез его расположен на середине высоты секции.

На фиг, 1 изображен предла1аемый экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез экстрактора по А-А на фиг.1.

Вертикальный корпус 1 разделен горизонтальными перегородками 2 in отдельные секции-отстойники. На перегородках " установлены вертикальные смесительные элементы, состоящие из внутренних 3 и наружных 4 концентрических патрубков, 1о соединенных между собой при помощи нескольких пластин 5 (фиг.2). Нижние концы патрубков 3 выступают под перегородку и являются газораспределительными насадками 6 с отверстиями 7 в боковых стенках. К нижним срезам 6 крепятся шайбы 8. 1

В перегородках 2 закрепляются также трубки 9, которые со стороны нижних заглушенных концов имеют отверстия 10. Сверху трубки 9 перекрыты установленными на перегородках 2 колпачками ll, которые имеют прорези 12 в нижней части отверстия 13 на верхних крьппках (фиг.2) для выхода легкой фазы.

Работа экстрактора осуществляется следующим образом.

Легкая жидкость из верхней части отстойной эоны нижележащей секции по газораспределительному насадку поступает внутрь патрубка 3. Тяжелая жидкость поступает туда же из вышележащей секции по трубке 9 через ее отверстия 10. Количество и размер последних выбирается из расчета обе- зо сне»ения необходимой производительности нри условии полного заполнения тяжелой жидкостью трубки 9 до ее верхнего среза. Верхшй срез трубок 9 поднят над перегородкой 2„что обеспечивает наличие слои тяжелой ыцпсости перегородками 2 и га- зз рантирует полное заполнение ею трубки 9. Во избежание попадания капель легкой жидкости в трубку 9, последняя перекрыта колпачком 11, имеющим нижние прорези 12. Газ поступает в смесительньтй элемент через отверстия 7 в насадках 6. Количество 40 и размер отверстии 7 подбираются с таким расче. том, чтобы граница между газом и жидкостью на* ходилась на 30-50 мм ниже отверстий. Расположение же отверстий 7 строго на одном горизонтальном уровне обеспечивает равномерное распределе- 45 ние газа по всем смесительным элементам.

При совместном движении легкой и тяжелой жидкостей снизу вверх внутри патрубка 3 происходит интенсивное диспергирование и перемешиваиие их барботирующим газом, который затем со- 5о бирается под перегородкой вышележащей секции.

Перемешанные жидкости проходят далее сверху вниз по кольцевому каналу между патрубками 3 и

4 и выходят в отстойную зону секции через нижний срез патрубка 4, располо>кенньй на середине высоты секции. Капли тяжелой жидкости оседают в отстойной зоне и образуют сплошной слой, из которого тяжелая жидкость перетекает затем в сме. сите»ми»е элементы пи>кележагцей секции по трубкам 9, а легкая жидкость через насадки 6 поступает в смесительпые элементы вышележащей секции.

Верхний срез патрубка 4 расположен выше отверстий 7 в нас>дках 6 так, что уровень образуницейс» в патрубке 4 газо-жидкостной смеси не достигает среза и в зазор между нцм и перегородкой 2

Вь!ходит только газ. Зто предотвращает INpGToK жидкостей из смесительных элементов и верхнюю часть отстойной зоны и тем самым уменьшает унос тяжелой жидкости в вышележащую секцию.

В случае, когда обрабатываемые жидкости зна чительно отличаются по плотностям, возможен переток тяжелой жидкости из смесительных элементов через ниж>пй срез газораспределительных насадков в отстойную зону нижележащей секции. Для предотвращения этого явления необходимо увеличить скорость легкой жидкости на входе в газораспределительные насадки 6, что достигается установкой на ш1х шайб 8, Проведенные на моделях экстрактора исследования показали следующие преимущества по сравнению с ранее извесптьтми: — унос тяжелой жидкости в вышележащую секцию не превьппает 5%; — КПД секций зкстрактора близки к 100%; — суммарная удельная нагрузка аппарата по жидкостям достигает 40-45 м /м «час. з — удельный расход газа не превьппает 1 м /м з Ф жидкости.

Производительность экстрактора определяется его диаметром и количеством смесительных элементов в секции, а заданное извлечение целевого компонента обеспечиваетс» необходимым количеством секций.

Фор мула из обре тенин

Многоступенчатый барботажный экстрактор, включающий корпус, разделенньгй перегородками иа секции-отстоиигки с расположенными внутри них смесительными устройствами и газораспределительными насадками с отверстиями, î т л и ч а ни шийся тем, что, с целью уменьшения уноса жидкостей с газом из зкстрактора и улучшения ore. пени диснергировыия жидкостей при пузырьковом режиме барботажа газа, смесительные устройства выполнены и виде двух концентрических патрубков — наружного и в треннего, причем газораспределительньй насадок расположен в нижней части внутреннего патрубка, верхний срез наружного патрубка расположен выше отверстий газораспредели. тельного насадка вышележащей секции, а ни>книи срез его расположен на середште высоты секции.

Источ>шки информащги, принятые во внимание при экспертизе: . Авторскос свидетельство И 225852, М.кл. В 01 0 11/04, 1968, Составитель И.Ненашеиа

Техред Н, Анлрейчук

<оРРектоР АЛвкидв

Эвкаэ 3046/3

Тирам 964 Подписное

ЦИНИПИ Госудврстзенного комитета Costa Министров СССР по делам изобретений н открмпй

113035, Москва, Ж-35, Рвупккаи иаб„д. 4/5 ьФилиал ППП "Патент", rl Улп ород, ул. Проектная, 4