Роторно-дисковый экстрактор
института (54) РОТОРНО-ДИСКОВЫЙ ЭКСТРАКТОР
Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к роторно-дисковым массообменным аппаратам, которые используются в химической, нефтехимической, гидрометал" лургической, фармацевтической и других отраслях промышленности.
Известен роторно-дисковый экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус со статорными коль .1м цами, ротор с диспергирующими дисками и сепарирующие устройства, расположенные в верхней и нижней частях корпуса (1).
Однако при сепарации легкой и тяжелой фаз, имеющих небольшую разницу по плотности, система склонна к образованию устойчивых, трудносепарируемых эмульсий, сепарация фаз в сепарационных устройствах верхней и нижней зон колонны происходит недо1 статочно эффективно, что ведет к уносу тяжелой фазы с легкой и легкой с тяжелой.
Целью изобретения является интенсификация процесса за счет повышения пропускной способности и повышения степени -сепарации фаз.
Поставленная цель достигается тем, что каждое сепарирующее устройство выполнено из двух укрепленных на валу контактных элементов в виде коаксиально расположенных цилиндров, уменьшающихся по высоте к периферии в верхней и нижней частях элементов соответственно, при этом расстояние между цилиндрами верхнего элемента меньше расстояния между цилиндрами нижнего элемента верхнего,сепарирующего устройства, а расстояние между цилиндрами нижнего элемента меньше расстояния между цилиндрами верхнего элемента нижнего сепарирующего устройства, а центральные цилиндры элементов каждого сепари рующего устройства снабжены торца ,выми стенками. 3 912198 4
55 степенно движется вдоль колонны книг
На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 Узел
I на фиг.1; на фиг.4 — узел II на фиг ° 1.
Роторно-дисковый экстрактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, секционированного статорными кольцами 2, аксиально установленного вала 3 с диспергирующими дисками 4, штуцеров для ввода
5 и 6 и вывода 7 и 8 легкой и тяжелой фаз соответственно. В верхней отстойной зоне аппарата расположен центробежный сепаратор 9, в нижней .отстойной зоне - центробежный сепаратор 10. Сверху и снизу каждый сепаратор огражден неподвижными перфорированными перегородками 11.
Конструктивное выполнение центробежных сепараторов следующее. Ряд цилиндров 12, установленных с некоторым зазором друг относительно друra концентрично, перекрывает сечение колонны от стенки корпуса 1 до глухо го цилиндра 13. Глухой цилиндр 13 . имеет закрытые торцевые поверхности.
Необходимость использования глухого цилиндра 13 вызвана малым значением центробежных сил вблизи оси вращения вала. Цилиндры 12 укреплены на радиальных лопатках 14, жестко связанных с глухим цилиндром 13, которы в свою очередь связан неподвижно с валом 3. Высота цилиндров 12 увеличивается с уменьшением их диаметра.
Центробежные сепараторы могут быть секционированы по высоте на отдельные сепараторные зоны, например 1 и 16 (фиг.1). В таком случае зазор между цилиндрами 12 в каждой сепараторной зоне должен быть различным, уменьшаясь от зоны к зоне по направлению движения потока. Такое. выполнение сепараторов улучшает условия их работы при повышенных нагрузках.Для предотвращения попадания отсепарированной жидкости в основной поток на цилиндрах 12 верхнего сепаратора 9 имеются закраины, направленные к центру, на цилиндрах
12 нижнего сепаратора 10 закраины н4правлены от центра.
Аппарат работает следующим образом.
Тяжелая фаза вводится через штуцер 6 в верхнюю часть колонны и по20
30 и, З5 ю
56 зу, перемешиваясь и контактируя в каждой секции с легкой фазой,.вводимой через штуцер 5 снизу. Легкая фаза движется противоточно по отношению к потоку тяжелой фазы вверх.
Легкая фаза после прохождения всех рабочих секций экстрактора через перегородку 11 попадает в пространство между цйлиндрами 12 центробежного сепаратора 9, закручивается ими и лопатками 14, При этом, возникающее поле центробежных сил вызывает движение капель тяжелой фазы к внутренней поверхности цилиндров 12.
Здесь они накапливаются сливаются,друг с другом и, по мере накопления, стекают книзу с цилиндров 12. Движению тяжелой фазы вверх препятствуют закраины в верхней части цилиндров
12.
Работа нижнего сепаратора 10 происходит аналогично с той лишь разницей, что легкая фаза отжимается тяжелой к поверхности меньшего цилиндра, откуда она возвращается вверх.
Выполнение сепараторов 9 и 10 секционированным flo высоте ведет к тому, что свежий поток, содержащий наибольшее количество смежной фазы, попадает вначале в сепараторную зону с наибольшим расстоянием между цилиндрами 12, в которой происходит сепарация преимущественно укрепленных капель, составляющих основную долю в примеси. Частично очищенный поток проходит далее в следующую сепараторную зону в более частым расположением сепарационных цилиндров 12, где осаждаются капли большей дисперсности. Вследствие этого секционирование сепараторов способствует улучшению всей их работы, особенно
1 при повышенных нагрузках, когда увеличивающееся количество примеси в основном потоке вызывает уменьшение просвета между соседними цилиндрами 12 сепараторов. Увеличение высоты цилиндров 12 с уменьшением их диаметра повышает время движения жидкости в поле центробежных сил в центральной области сепаратора, Это снижает неравномерность сепарации за счет переменной величины центробежной силы.
Перегородки 11 способствуют локализации интенсивного движения пото- . ков в пределах сепараторного объема.
5 912198 6
Очищенные легкая и тяжелая фаза ue- poActso выполнено из двух укреплен рез штуцеры 7 и 8 выводятся из an- ных на валу контактных элементов в парата. виде коаксиально расположенных циПредложенное техническое решение линдров, уменьшающихся по высоте позволяет значительно повысить пре- з к периферии в верхней и нижней час дельную производительность аппарата. тях элементов соответственно, при этом расстояние между цилиндрами верхнего элемента меньше расстояния, между цилиндрами нижнего элемента щ верхнего сепарирующего устройства,а
Роторно-дисковый экстрактор,вклю- расстояние между цилидрами нижнего чающий. вертикальный цилиндрический элемента меньше расстояния между
- цилиндрами верхнего элемента нижнего тор с диспергирующими дисками и се- сепаРиРУюЩего УстРойства, а ЦентРальпарирующие устройства, расположен-. 1$ ные цилиндры элементов жд элементов каждого сепа
we в верхней и нижней частях. кор- рирующего устройства снабжены торцопуса, отличающийся тем, что, с целью интенсификации. процес- Источники информации, са за счет повышения пропускной спо" принятые во внимание при экспертизе: ! собности и повышения степени сепара- 2O 1. Патент Голландии И 67932,, ции фаз, каждое сепарирующее уст- кл. 8 01 D 11/ОВ, f977 (прототип)912198
Составитель И. Ненавева
Техред.М. Гергель, Корректор.С. Щомак
4» а ° а е а» е ааееееееееа.—
Заказ 1222!7 Тираж 733 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, йосква, Ж-35, Рауаская наб;, д. 4/5
° \еа ° »аа»еа»ееееееееееЕ.. филиал 0llll "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
