Аппарат для разделения многокомпонентной жидкой смеси

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социапнстическнк

Республик (и)899066 (5l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 14.03.80 (21) 28931И/23-25 с присоеаинением заявки,% (23) Приоритет (5l)M. Кл.

В 01 D 17/00

Государстмнный комитет до делам наобретеннй и открытий

Опубликовано 23. 01 ° 82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 23.0 1. 82 (53)УДК 66.066.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.В.Шишкин, Э.Д.Малютина и Д.В.Еаконин.

C (7I) Заявитель (54) АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ

".(ИДКОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к аппаратам для разделения жидкостных смесей за счет гравитационных сил и может быть использовано в химической промышленности, например в процессах органического синтеза.

Известен аппарат для разделения трехкомпонентных смесей, состоящий из цилиндрического корпуса с коническим днищем, устройства для ввода исходной смеси, штуцеров для вывода компонентов, тихоходного перемешивающего устройства (1 ).

Недостатком этого аппарата является то, что он предназначен для разделения смесей, у которых компоненты значительно различаются по плотности. Перемешивающие устройства вносят возмущения, возможно образование вторичных вихрей, что будет отрицательно сказываться на расслоение жидкостей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является аппарат для разделения многокомпонентной жидкой смеси, включающий корпус с днищем и крышкой, устройство для ввода смеси, контактный элемент, решетки и шту" церы вывода целевых компонентов (2 j.

Недостатками известной конструкции являются неточность разделения трехкомпонентных систем, сложность аппарата в изготовлении, увеличение скорости жидкости по мере ее удаления от центральной обечайки и, как следствие, унос захваченной фракции с иной плотностью, ненадежная работа аппарата при изменении процентного соотношения исходных компонентов в смеси или при изменении плотности одной из фракций. В последнем слуmac изменяется положение поверхности раздела фракций и устройство для ввода эмульсии может оказаться погружен20 ным в один из слоев, перемешивая его.

Цель изобретения - повышение надежности работы аппарата при разделе2О зо

* 8990 нии многокомпонентной смеси с близкими плотностями отдельных компонентов.

Эта цель достигается тем, что аппарат для разделения многокомпонентной смеси, включающий корпус с днищем и крышкой, устройство для ввода смеси, контактный элемент, решетки и штуцеры вывода целевых компонентов, снабжен кольцевой перегородкой, выполненной из материала с плотностью, 1О равной плотности промежуточного слоя, и установленной внутри корпуса с возможностью перемещения, а контактный элемент выполнен из материала с плотностью, равной плотности смеси.

Целесообразно выполнить контактный элемент в виде двух полых усеченных конусов, присоединенных меньшими основаниями к полому цилиндру, стенки элемента выполнены с отверстиями, размер которых увеличивается по направлению к большему основанию конуса.

Целесообразно также расположить устройство для ввода смеси внутри

25 полого цилиндра, установить решетки в меньших основаниях конусов. При этом контактный элемент снабжен радиальными вертикальными пластинами.

На чертеже изображен аппарат для разделения многокомпонентной жидкой смеси.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, крышку 2, днище 3. Внутри аппарата помещен с возможностью перемещения контактный элемент 4, вы35 полненный в виде полых усеченных конусов, присоединенных вершинами к полому цилиндру. На внутренней поверхности цилиндра расположено устройство 5 для ввода исходной смеси.

Элемент 4 содержит решетки 6 и разделен на сектора вертикальными пластинами 7. На внутренней поверхности корпуса расположена кольцевая перегородка 8 для сбора и отвода промежуточного слоя жидкости. Аппарат снабжен штуцером 9 для ввода исходной смеси и штуцерами 10 для вывода целевых компонентов.

Аппарат работает следующим образом.

Исходная смесь вводится через штуцер 9, соединенный гибким шлангом с устройством 5, внутрь элемента 4, где происходит грубое расслоение жидкости. Легкий компонент поднимается вверх, захватывая часть промежуточного слоя.

Тяжелый компонент опускается вниз, также унося часть промежуточного слоя. Для успокоения жидкости и выравнивания скорости потока по сечению аппарата служат решетки 6 или сетки. 8 дальнейшем жидкость проходит вдоль полого усеченного конуса, при этом скорость движения потока замедляется, в результате увеличения площади сечения конуса. Внутри конусов происходит основное разделение жидкостей. Промежуточный слой проходит сквозь отверстия перфорации в стенках элемента 4, скапливаясь в центральной части аппарата.

Режим течения жидкости вдоль оси аппарата поддерживается ламинарным в результате наличия вертикальных пластин, разделяющих внутренний обьем аппарата на сектора.

Эффективность процесса разделения при изменении соотношения компонентов в исходной смеси или при изменении плотности какой-либо фракции в предлагаемом аппарате обеспечивается за счет использования контактного элемента, имеющего плотность, равную плотности исходной смеси. При изменении высоты краницы раздела компонентов элемент будет перемещаться вдоль оси аппарата. Штуцер 9 соединен с устройством 5.с помощью гибкого шланга, т.е. ввод исходной смеси всегда осуществляется между решетками 6, что положительно влияет на качество расслоения жидкостей.

Кольцевая перегородка 8 выполнена с плотностью, равной плотности промежуточного слоя, и установлена с возможностью перемещения вдоль оси аппарата, что позволяет отводить промежуточный слой при изменении соотношения компонентов смеси. Размер отвертсий перфорации по мере удаления от вершин конусов к их основанию увеличивается, а значит облегчается переход жидкости в зазор между элементом и корпусом, что также способствует эффективности расслоения жидкости. формула изобретения

1. Аппарат для разделения многокомпонентной жидкой смеси, вкпючающий корпус с днищем и крышкой, устройство для ввода смеси, контакт-, ный элемент, решетки и штуцеры выво899066

ВНИИПИ Заказ 11995/6 Тираж 732 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Пр

П оектная, 4 да целевых компонентов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата при разделении многокомпонентной смеси с близкими плотностями компонентов, аппарат снабжен кольцевой перегородкой, выполненной из материала с плотностью, равной плотности промежуточного слоя, и установленной внутри корпуса с возможностью перемещения, контактный элемент выполнен из материала с плотностью, равной плотности смеси.

2. Аппарат по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что контактный элемент выполнен в виде двух полых усеченных конусов, присоединенных меньшими основаниями к полому цилиндру, стенки элемента выполнены с отверстиями к полому цилиндру, стенки элемента выполнены с отверстиями, размер которых увеличивается по направлению к большему основанию конуса.

3. Аппарат по пп.1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что устройство ° для ввода смеси расположено внутри полого цилиндра, а решетки установлены в меньших основаниях конусов.

10 4. Аппарат по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что контактный элемент снабжен радиальными вертикальными пластинами.

Источники информации, 1Ю принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 41 19539, кл. В 01 11 21/24, .1978.

2. Патент США 0 3915858, кл. 210-85, 1975(прототип).