Многоступенчатый экстрактор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советский Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 25.1 1.74 (21) 2078011/23-26

В 01 Г) 11/04 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 250580 (5З) УД)(66.061.5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A.Â.Ìèðoíoâ, Н.Н.Токарев, Л.И.Рузин и И.Ф.Егоров (71) Заявитель (54 ) МНОГОСТУПЕНЧАТ6)Я 3КСТРАКТОР

Изобретение относится к конструк.циям экстракционных аппаратов смесительно-отстойного типа и может быТь использовано в процессах жидкостной экстракции для извлечения ценных компонентов из растворов.

Известен экстрактор многоступенчатый включающий горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на экстракционные ступени, состоящие из камер отстоя и камер смещения с перемешивающими устройствами. и распределительные камеры jl).(Однако такой экстрактор имеет недостаточно высокую эффективность и производительность, а также большие размеры занимаемых производственных площадей.

Цель изобретения — повышение эффективности межфазного массообмена, увеличение производительности и уменьшение габаритов аппарата.

Это достигается тем, что камеры 25 смещения и отстоя установлены по высоте экстрактора В шахматном порядке, причем в.концевых ступенях йа выходе легкой фазы камера смещения установлена в нижней части, а на выходе тяжелой фазы — в верхней части.

При этом уровень раздела фаз, определяемый вертикальными перегородками, расположенными в распределительных секциях, находится соответственно в верхней или нижней части ступени.

Такое конструктивное выполнение экстрактора повышает эффективность межфазного массообмена,упрощает конструкцию, снижает число требуемых ступеней экстракции и уменьшает габариты аппарата.

На фиг.1 схематически в общем виде изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг.2 — то же, вид сверху.

Каждая ступень аппарата содержит секционированную камеру 1 смешения и камеру 2 отстоя.

Перемешивание фаз в камере смеше-, ния каждой ступени осуществляется закрепленными на вертикальном валу 3 дисковыми мешалками 4, чередующимися с горизонтальными перегородками 5, В тех ступенях, где камеры смешения расположены в нижней части, на конце вала установлены турбинные мешалки

6 для транспортировки фаз между

735273 ступенями и их предварительной диспергации. Между ступенями аппарата расположены распределительные камеры

7, разделенные сплошными вертикальными перегородками 8 на секции, в которых расположены нертикальные

5 . перегородки 9, 10, 11.

Многоступенчатый экстрактор работает следующим образом.

Легкая фаза подается в верхнюю часть концевой ступени (ввод легкой. фазы на чертеже обозначен стрелкой A) и вместе с тяжелой фазой, поступающей с предыдущей ступени, протекает через камеру смешения. В камере смещения происходит диспергирование тяжелой фазы дискования мешалками 15 и взаимодействующие фазы благодаря наличию неподвижных горизонтальных перегородок имеют прямоточное поршневое движение. В камере отстоя, расположенной в нижней части ступени, 2р происходит разделение фаз и легкая фаза через передаточную перегородку переливается в предкамеру следующей ступени, откуда вместе с тяжелой фазой засасывается турбинной мешалкой в камеру смешения, где происходит диспергирование легкой фазы.

Смесь фаз разделяется в камере отстоя, расположенной в верхней части ступени, и легкая фаза через переточное,отверстие поступает н камеру смешения следующей ступени и т.д. (выход легкой фазы иэ аппарата обозначен на черт. стрелкой Б).

Тяжелая фаза вводится в предкамеру с противоположного конца аппарата (ввод тяжелой фазы обозначен на черт. стрелкой В), откуда вместе с легкой фазой, поступающей с предыдущей ступени, засасывается турбинной мешалкой в камеру смешения, где 40 происходит диспергиронание легкой фазы. Затем из камеры смешения тяжелой фазы через переливной порог поступает в распределительную камеру и через переточное отверстие — в камеру смешения следующей ступени, где, диспергируются. дисковыми мешалками в легкой фазе, поступающей с предыдущей ступени.

После разделения фаз в камере 5() отстоя, расположенной н нижней части ступени, тяжелая фаза через переточные перегородки поступает в предкамеру следующей ступени и т.д. (выход тяжелой фазы из аппарата обо55 значен на чертеже стрелкой Г) .

Таким образом в целом по аппарату осуществляется противоточное движение фаз в то время, как на каждой ступени -взаимодействующие фазы имеют прямоточное поршневое движение. Прй 60 этом благодаря взаимно противоположному расположению смесительных и отстойных камер по ступеням аппарата поток взаимодействующих фаз в смесительных зонах, расположенных в 65 верхней части ступени, направлен сверху вниз, а и сопряженных ступенях — снизу вверх. Изменение направления потока взаимодействующих фаэ, а также соответствующее расположение уровня раздела фаз позволяет изменять характер дисперсной и сплошной фаэ по ступеням аппарата. Так, в ступенях с верхним расположением камер смешения дисперсной фазой является тяжелая фаза, а в ступенях с нижним расположением камер смешения дисперсной фазой является легкая фаза. K oMe того, как видно из чертежей, ступени аппарата компонуются таким образом, что на выходе легкой фазы камера смешения находится в ниж- . ней части, а на выходе тяжелой фазы в верхней части ступени.

Такое конструктивное ныполнение предлагаемого аппарата, позволяющее изменять характер дисперсий по ступеням аппарата, обеспечивает значительное повышение эффективности межфаэного массообмена,увеличивает объемную производительность аппарата за счет сокращения отстойных эон в 2-3 раза.

Диспергирование н концевых ступенях той жидкой фазы, которая выходит иэ аппарата, сводит кминимуму потери дорогостоящих экстрагентов, снижает затраты на проведение последующих технологических операций (промынка, отстой, фильтрация и т.д.).

Сокращение числа турбинных мешалок в два раза позволит снизить энергоэатраты.

Испытания показали надежность экстрактора н работе;его высокую эффективность и производительность, а также возможность его использования для различных производственных систем н народном хозяйстве.

Формула изобретения

Многоступенчатый экстрактор, вклю- чающий горизонтальный прямоугольный корпус, разделенный вертикальными перегородками на экстракционные ступени, состоящие из камер отстоя и камер смешения с перемешивающими устройствами, и распределительные камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектинности межфазного массообмена, увеличения производительности и уменьшения габаритов аппарата, камеры смешения и отстоя установлены по высоте экстрактора в шахматном порядке, причем в концевых ступенях на выходе легкой фазы камера смешения установлена в нижней части, а на выходе тяжелой фазы — в верхней части.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9209405, кл . В 01 D 11/04, 19б8, 735273

Составитель И.Ненашева

Техред Я,Бирчак Корректор С.Шекмар

Редактор М.Рогова

Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2297/4

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