Центробежный экстрактор

 

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРМСГОР по , авт.св. 650262, о т л и чаю щ и и с я тем, что, с целью юстенсифшсации процесса за счет увеличения поверхности меяфазового контакта фаз, он снабжен магнитострик ционным преобразователем ультразвуковых колебаний) жестко соединенШ|Ы со с-Генкой диффузора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (E9) SU(iII

4(Я) В 01 D 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) . 650262 (21) 2.941050/23-26 (22) 16.06.80 (46) 30.06 ° 85. Бюл. 24 (72) Ш.Ш.Хуснутдинов, О.В.Каминов и P.Ã.Газизуллиц (71) Казанский химико-технологичес- кий институт им. С.М.Кирова (53) 66.061.-5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 650262, кл. В 01 9 11/04, 1969 (прототип).

С (54).(57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР по авт.св. Ф 650262, о т л и ч а ю— шийся тем,. что, с целью интенсификации процесса за. счет увеличения поверхности межфазового контакта фаз, он снабжен магнитострик. ционнцм преобразователем ультразвуковых. колебаний, жестко соедииеннааю со стенкой диффузора.

873514 2

На фиг. 1 изображен предлагаемый

° экстрактор, разрез на фиг.2 — диспергирующее устройство экстрактора.

Экстрактор включает корпус ротора 1, разделенный сплошными коническими перегородками 2 на экстракционные ступени, каждая из которых содержит сепарационную камеру 3 и диспергирующее устройство 4. Экстрак1р тор имеет патрубки 5 и 6 подвода соответственно легкой и тяжелой фаз центробежную камеру 7, периферийную камеру 8 и черпающую трубку 9. Диспергирующее устройство состоит из кругового сопла 10.и кольцевого диффузора 11 (смесительной камеры инжектора), образованного из элементов 12 и 13. На одном из них (12) жестко закреплен магнитострикционный преобразователь-излучатель ультразвуковых колебаний., представляющий собой сердечник, набранный из тонких склеенных между собой пластин 14 из ферромагнитного материала. В отверстиях пластин проходят витки обмотки 15 возбуждения. Электропитание и излучатель от ультразвукового генератора (не показан) подается через, вращающийся коллектор 16, установленный на оси аппарата.

Изобретение относится к аппаратам химической технологии и предназначено для проведения процессов контактирования в системе жидкость — . жидкость, в частности для жидкостной экстракции.

По основному авт.св. В 650262 известен центробежный экстрактор, включающий корпус, внутри которого размещен ротор, разделенный сплошными перегородками на ряд ступеней, каждая ступень снабжена диспергирую щим устройством, состоящим из соосн расположенных сопла и диффузора, каж дое из которых выполнено в виде двух конических элементов, коаксиально расположенных относительно друг друга, одноименные основания которых направлены в противоположные стороны Щ .

Недостатком известного экстрактора является то, что он не обеспечивает регулирования и достаточной интенсификации процесса экстракции, оаобенно при обработке высоковязких жидкостей с большим межфазным натяжением. В таком аппарате поверхностной энергии недостаточно для распада жидкости на мелкие капли.

Цель изобретения — интенсифика30 ция процесса за счет увеличения поверхности межфазового контакта фаз.

Это достигается тем, что центробежный экстрактор, включающий корпус, внутри которого размещен ротор, разделенный сплошными перего-:

35 родками на ряд ступеней, каждая из которых снабжена диспергирующим устройством, состоящим из соосно расположенных сопла и диффуэора, 49 снабжен магнитострикционным преобразователем ультразвуковых колебаний, жестко соединенным со стенкой диффузора..

Благодаря этому пленка (струя) 45 жидкости при выходе из сопла инжектора подвергается воздействию упругих колебаний ультразвукового диапаэона частот, в результате чего интенсифицируется процесс распада 50 пленки жидкости на капли и улучшается смещение фаз. Регулирование же процесса массообмена достигается изменением параметров ультразвукового поля (частоты и амплитуды колебаний, а также мощности электрической энергии, подводимой к излуча,телю).

Экстрактор работает следующим образом.

Легкая и тяжелая фазы поступают в экстрактор соответственно через патрубки 5 и 6 самотеком. Тяжелая жидкость из центральной камеры 7 под действием центробежного гидростатического давления через сопло

10 (кольцевую щель) вытекает в смеснтельную камеру диспергирующего устройства 4, где взаимодействует с легкой жидкостью, которая подсасы» вается через периферийную камеру 8 н далее — с соседней экстракционной ступени. Смесь жидкостей, заключенная в объеме диффузора, подвергается интенсивному воздействию ультразвукового поля, вызываемого радиальными колебаниями пластин излу-. чателя вместе с одним из элементов диффузора. Возникающие при этом такие явления, как кавитация, звуковой ветер и звуковое давление, вызывают интенсивное дробление пленки жесткости на капли, в результате чего резко возрастает поверхность

I межфазового контакта жидкостей.

873514

Интенсификация процесса при воздействии ультразвукового поля в soне контакта жидкостей связана не только с .увеличением удельной поверхности контакта фаз, но и с изменением состояния и велнчины диффузорного пограничного слоя — толщи- на этого слоя уменьшается, вследствие чего преобладающую роль начйнает играть конвективный массопере" нос, ускоряющий процесс массопередачи при экстракции.

Образовавшаяся эмульсия поступает в сепарационную камеру 3, где разделяется отстаиванием.

При установившемся режиме работы . экстрактора тяжелая жидкость через сопла 10 перетекает со ступени на ступень, подсасывает легкую жидкость иэ соседней ступени. Процесс массопередачи протекает в реэультате многократного смешения и Разделения фаз.на ступенях экстракции при общем противоточном движений их по аппарату.

Указанные факторы интенсификации процесса массообмена позволяют достичь КПД ступени экстрактора 9095Х.

Кроме. того, возможность регулиро10 вания процесса массообмена йозволяет автоматически поддерживать заданный режим экстракции, а следовательно, получать продукт заданного состава. Использование ультразвука у в качестве дополнительной энергии, вводимой в обрабатываемую жидкость, позволит работать при меньшей частоте вращения ротора, что, в свою очередь, приведет к уменьшению заgp трат на изготовление и к увеличению .срока службы экстрактора.

873514

ФИГ

Корректор А.Обручар .

ТехредМ.Гергель

Редактор Л.Письман

МФ ВЮ ВЮ

Ф ЮФ

Закаэ 4497/3 - Тирак 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам иэобретений и открытий

113035, 3Ьсква, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ИПП "Патент" ° г. Ужгород, ул. Проектная, 4