Экстрактор

 

(») 827099

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнх

Сдщиалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.78 (21) 2595666/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М, Кл.

В 01D 11f02

Госуаарстеенный комитет (53) УДК 66.061.5 (088.8) ло делам изобретений и открытий!

И. P. Резанцев и Ю. М. Малецкий

°, 1 c P

Всесоюзный научно-исследовательский институт соЪярой; ",.промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к области химической технологии и может быть использовано для проведения процессов экстрагирования в системе твердое тело — жидкость.

Известен экстрактор для системы твер- 5 дое тело — жидкость, включающий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и расширенной верхней частью, вибрирующий шток, расположенный по оси корпуса, вибропривод, размещенный над корпусом и lo соединенный со штоком, горизонтальные диски, закрепленные на штоке, переточные трубопроводы, подсоединенные к корпусу, и устройство для ввода и вывода фаз 1J.

Недостатком известного аппарата явля- 15 ется относительно низкая интенсивность процесса экстрагирования вследствие неравномерного смешения и распределения фаз по аппарату.

Цель изобретения — интенсификация процесса экстрагирования за счет улучшения и распределения фаз по аппарату.

Это достигается тем, что экстрактор для систем твердое тело — жидкость снабжен закрепленными на корпусе и делящими его 25 на ступени горизонтальными перегородками с центральными отверстиями, через которые проходит соединенный с виброприводом шток с закрепленными на нем дисками, делящими секции на камеры, причем верхние 30 и нижние камеры вышерасположенных ступеней соединены соответственно с нижней и верхней камерами нижерасположенных ступеней переточными трубопроводами. Переточные трубопроводы могут быть подсоединены к корпусу тангенциально.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый экстрактор; на фиг. 2 — сечение

А — А фиг. 1.

Экстрактор состоит из корпуса 1, разделенного посредством горизонтальных перегородок 2 на отдельные секции, сообщаемые друг с другом посредством переточных трубопроводов 3 и 4, штока 5 с закрепленными на нем дисками б, делящими каждую секцию на отдельные камеры, тяги 7, соединяющий шток 5 с механизмом 8, обеспечивающим штоку с дисками возвратно-поступательное перемещение, штуцеров 9 и 10 ввода и вывода тяжелой фазы и штуцеров

11 и 12 ввода и вывода легкой фазы.

Экстрактор работает следующим образом.

Жидкая (легкая) фаза поступает снизу аппарата через штуцер 11, заполняя весь объем аппарата и выходит далее через штуцер 12. Твердая (тяжелая) фаза поступает сверху аппарата через штуцер 9. Под воздействием механизма 8 через тягу 7 шток

5 с закрепленными на нем дисками 6 пере827099 мещается вверх в расширенную часть верхней камеры, открывая верхним диском 6 проход через зазор между диском 6 и расширенной частью корпуса 1 твердой (тяжелой) фазе в расположенную под диском 6 камеру, где твердая (тяжелая) фаза образует с поступающей снизу жидкой (легкой) фазой двухфазную смесь.

При перемещении штока 5 с дисками 6 вниз заключенная в объеме между дисками и горизонтальными перегородками 2 двухфазная смесь в виде потоков, обогащенных преимущественно тяжелой фазой, вытесняется по переточным трубопроводам

3 в верхнюю камеру каждой нижерасположенной секции, а по переточным трубопроводам 4 вытесняется двухфазная смесь в виде потоков, обогащенных преимущественно легкой фазой, в верхнюю камеру каждой вышерасположенной секции.

В верхней камере каждой секции легкая фаза отделяется от тяжелой и далее через штуцер 12 выходит из аппарата, а в нижней камере каждой секции тяжелая фаза отделяется от легкой и далее через штуцер

10 выводится из аппарата.

При дальнейших перемещениях штока 5 вверх происходит загрузка тяжелой фазой верхней камеры и аналогичные вышеописанным процессы в верхних камерах каждой нижерасположенной секции.

Двухфазная смесь под действием сжимающих усилий дисков 6 вытесняется из верхней камеры каждой секции, причем через переточные трубопроводы 4 в нижнюю камеру каждой нижерасположен ной скеции поступает двухфазный поток, обогащенный теперь уже преимущественно тяжелой фазой, а через переточные трубопроводы 3 в те же камеры каждой вышерасположенной секция поступает двухфазный поток, обогащенный преимущественно теперь уже легкой фазой.

Далее твердая (тяжелая) фаза выводится из аппарата через штуцер 11, а жидкая (легкая) фаза через штуцер 12.

Таким образом, при движении твердой (тяжелой) фазы вниз идет непрерывное ее обеднение экстрагируемым компонентом и обогащение им жидкой (легкой) фазы.

Цикличное вытеснение двухфазной смеси из одной камеры каждой секции приводит к цикличному возникновению разряжения в другой камере каждой секции, что способствует частичному всасыванию через переточные трубопроводы потоков фаз с ниже- и вышерасположенных секций, уменьшению гидравлического сопротивления про5

З0

55 хождению потоков по переточным трубопроводам, а, следовательно, повышению производительности аппарата. Наличие переточных трубопроводов с тангенциальными вводами в камерах способствует возникновению одно или противоположно направленных импульсных закрученных потоков, что увеличивает турбулизацию двухфазного потока, в результате чего возрастает поверхность контакта фаз и увеличивается эффективность масообмена. Кроме того, при возникновении однонаправленных импульсных закрученных потоков, обогащенных соответственно твердой (тяжелой) и жидкой (легкой) фазами, достигается уменьшение продольного перемешивания и увеличение времени контакта фаз, что также повышает эффективность массообмена.

Импульсное возникновение локальных закрученных потоков двухфазных систем в каждой камере обеспечивает ввод дополнительной энергии, что повышает скорость движения и турбулизацию фаз, увеличивающих эффективность процесса экстрагирования.

Ф о р мул а изобретения

1. Зкстрактор для системы твердое тело — жидкость, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с днищем и расширенной верхней частью, вибрирующий шток, расположенный по оси корпуса, вибропривод, размещенный над корпусом и соединенный со штоком, горизонтальные диски, закрепленные на штоке, переточные трубопроводы, подсоединенные к корпусу, и устройство ввода и вывода фаз, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет улучшения смешения и распределения фаз по аппарату, он снабжен закрепленными на корпусе и делящими его на ступени горизонтальными перегородками с выполненными в них центральными отверстиями, через которые проходит шток, а диски расположены в ступенях, деленных ими на камеры, причем переточные трубопроводы соединяют верхнюю и нижнюю камеры вышерасположенных ступеней с нижней и верхней камерами нижерасположенных ступеней соответственно.

2. Экстрактор по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что переточные трубопроводы подсоединены к корпусу тангенциально.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Ке 7634, кл. 13С 31, 1963.

827099

Редактор Т. Глазова

Заказ 101279 Изд. № 365 Тираж 712 Подписное

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

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Резанцев

Техред А. Камышникова

Корректоры: А. Степанова и Е. Осипова