Пульсационный экстрактор

 

О П И С А Н И Е (п)7740"Ql

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 680219 (22) Заявлено 27.03.79 (21) 2742225/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 23.06.82 (51) М.К .

В 01D 11/04

Гасударственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.061.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Гурьянов, Ю. В. Алексеев, С. 3. Каган, Б. В. Ефремов, И. У. Усеинов и В. С. Вершинин

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

Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности для проведения процессов жидкостной экстракции.

Известен пульсационпый экстрактор по основному авт. св. № 680219, содержащий экстракционную колонну, разделенную коаксиальным цилиндром на кольцевую и 1о центральную зоны, распределительный механизм, источник постоянного перепада давления, соединенный с распределительным механизмом всасывающим и нагнетающим трубопроводами. !5

Однако данный пульсационный экстрактор не обеспечивает высокую эффективность процесса экстракции при высоких интенсивностях пульсации (1 = 1800 — 2o

2500 мм/мин), поскольку при таких интенсивностях пульсации капли диспергированной фазы становятся мелкими (диаметр капель меньше 1 мм) и ведут себя подобно твердым сферам, т. е. сопротивление массоотдаче в них значительно возрастает.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса массообмена за счет чередования зон пульсации и отстоя. зо

Это достигается тем, что известный пульсационный экстрактор снабжен дополнительным распределительным механизмом, установленным на нагнетающем трубопроводе и сообщенным с всасывающим патрубком источника постоянного перепада давления и приемником одной из перерабатываемых жидкостей.

Это позволит создать экстракционной колонне двойной режим работы, в котором будут чередоваться периоды высокоинтенсивной пульсации и отстоя жидкостей. В ту часть периода, когда дополнительный распределительный механизм соединяет нагнетающий патрубок источника постоянного перепада давления с распределительным механизмом и перекрывает трубопроводы к всасывающему патрубку источника постоянного перепада давления и к приемнику жидкости, в колонне создается пульсация высокой интенсивности (I)1800 мм/мин), и за счет интенсивного дробления капель диспергируемой среды межфазовая поверхность увеличивается, повышая тем самым эффективность процесса массообмена. Во вторую часть периода, когда дополнительный распределительный механизм перекрывает трубопровод к распределительному механизму и открывает трубопроводы к всасывающему

774001 патрубку источника постоянного перепада давления и приемнику одной из перерабатываемых жидкостей, пульсация в экстракционной колонне отсутствует и образовавшиеся капли коалесцируют, при этом интенсифицируется процесс массоотдачи в диспергированной фазе, концентрация распределенного вещества в диспергируемой фазе выравнивается, градиент концентраций увеличивается и соответственно движущая сила процесса массообмепа возрастает, что также повышает эффективность процесса массообмена.

В эту же часть периода одна пз перерабатываемых жидкостей, являющаяся сплошной фазой в экстракционной колонне, отводится из колонны через исто шик постоянного перепада давления в приемник.

Движение сплошной фазы в колонне препятствует прохождению диспергированной фазы через контактные тарелки, под которыми она скапливается и коалесцирует.

На чертеже изображен пульсациопный экстрактор, разрез.

Пульсационный экстрактор имеет экстракционную колонну 1, разделенную коаксиальным цилиндром 2 на кольцевую 3 и центральную 4 зоны и содержащую контактные устройства 5, распределительный механизм б, соединенный с зонами колонны и с источником постоянного перепада давления 7 нагнетающим 8 и всасывающим 9 трубопроводами, дополнительный распределительный механизм 10, установленный на нагнетающем трубопроводе 8 и соединенный с всасывающим трубопроводом 9 и с приемником 11 одной из перерабатываемых жидкостей.

Пульсационный экстр актор р аботает следующим образом.

Легкая и тяжелая фазы, поступающие в колонну 1, движутся противотоком по кольцевой 3 и центральной 4 зонам. Пульсация создается распределительным механизмом

6, поочередно соединяющим зоны колонны с всасывающим и нагнетающим патрубками источника постоянного перепада давления 7, причем половину периода жидкости перекачиваются из кольцевой зоны 3 в центральную 4, следующую половину периода жидкости перекачиваются в обратном направлении. При этом в колонне возникает возвратно-поступательное движение жидкостей, за счет которого одна из фаз диспергируется на контактных устройствах

5. Дополнительный распределительный мсханизм 10 периодически соединяет нагнетающий патрубок источника постоянного

:ч

i0

20 с>5

-!5

55 перепада давления 7 то с патрубком распределительного механизма 6, то с всасывающим трубопроводом 9 и приемником 11 одной из перерабатываемых жидкостей.

Когда дополнительный распределительный механизм 10 соединяет нагнетающий патрубок источника постоянного перепада давления 7 с распределительным механизмом б и перекрывает трубопроводы к всасывающему трубопроводу 9 и к приемнику одной из перераоатываемых жидкостей 11, в колоннс 1 создается пульсация высокой п)п снспвпостп, дпспсргпруемая фаза дробнfcH па контактных устройства.; и за счет развития мсжфазовои поверхности повышается эффективность процесса массообмена. Затем дополнительный распределительный механизм 10 соединяет нагнетающий патрубок источника постоянного перепада давления 7 с всасывающим трубопроводом 9 и с приемником 11 одной из перерабатываемых жидкостей и перекрывает трубопровод, идущий к распределительному механизму 6. В это время пульсация в колонне 1 отсутствует, жидкости расслаиваются и из колонны откачивается жидкость, являющаяся сплошной фазой.

Массоотдача в диспергированной фазе интенсифицируется, что также способствует повышению эффективности процесса массообмена между жидкостями.

Предлагаемое устройство было испытано в лабораторных условиях. Изготовлена экстракционная колонна диаметром 100 мм, высотой 1500 мм, разделенная коаксиальным цилиндром диаметром 70 мм на две зоны с расстоянием между контактными тарелками 10 мм. В качестве источника постоянного перепада давления использовался центробежный насос производительностью до 4 м /ч. Дополнительный распределительный механизм изготовлен в виде четырехходового крана, ротор которого вращался со скоростью 2 — 4 об/мин.

Ф ор мул а изобретения

Пульсационный экстр актор по авт. св.

¹ 680219, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена за счет чередования зон пульсации и отстоя, он снабжен дополнительным распределительным механизмом, установленным на нагнетающем трубопроводе и сообщенным с всасывающим патрубком источника постоянного перепада давления и приемником одной 0ç перерабатываемых жидкостей. 774001

Легная сглаза

Составитель Я. Ненашева

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 764/17 Изд. № 157 Тираж 758 Подписное

ИПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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