Роторно-дисковый массообменный аппарат

 

О П И С А Н И Е

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советснин

Социалистические республик

|и„912199 (61) Дополнительное к авт. санд-еу (22) Заявлено 24. 07.80 (2l) 2959731/23-26 с присоединением заявки ре (23) Приоритет (51)IN. Кл.

В 01 В 11Л4

1Ьвударстеенный каннтет

СССР (53) УЛК 66.061.

° 5(088; 8) Опубликовано 15.03.82. Бкмлетень Р|т 10

Дата опубликования описания 15. 03. 82

No аелаи нзобретеннй н атерытнй

А.В. Рукин, В.А. Носач, С.Н. Кошеленко, В.З. Маслош, Г.Ф. Слезко и А.В. Шкиль (72) Авторы изобретения

Рубежанский филиал Ворошиловградского машиностроительного института (7l ) Заявитель (54) РОТОРНО-ДИСКОВЫЙ ИАССООБИЕННЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к роторно-дисковым массообменным аппаратам для проведения экстракции в системе .жидкость-жидкость, применяемым

;в различных областях химической, нефтехимической, фармацевтической и других отраслях промышленности в процессах разделения реакционных смесей ..

Известен массообменный аппарат, в корпусе которого расположены два вращающихся ротора с плоскими диспергирующими дисками, причем диспер|5 гирующие диски одного ротора смещены по высоте по отношению к дискам второго ротора, а между дисками расположены горизонтальные перегороди 1.

Устройство характеризуется тем, что процесс массопередачи в нем идет недостаточно эффективно.

Целью изобретения является интен.сификация процесса за счет повышения степени турбулизации потоков фаз.

Цель достигается тем, что в роторно-дисковом массообменном аппарате, включающем вертикальный корпус с закрепленным на нем перегородками,два ротора с диспергирующими дисками, расположенными в чередующейся последовательности с перегородками, и устройства для ввода и вывода фаз, диски одного вала расположены между дисками другого вала, а перегородки выполнены в виде кольцевых сегментов.

На фиг. 1 изображен экстрактор, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.

Роторно-дисковый экстрактор состоит из вертикального корпуса l, выполненного из двух частей 2 и 3 в виде цилиндрических сегментов, роторов

4 и 5, установленных по оси обечаек

2 и 3 соответственно, верхней 6 и нижней 7 отстойных зон. Внутри обеI

199

3 912, чаек 2 и 3 расположены статорные элементы 8, представляющие собой кольцевые сегменты, срезанные со стороны смежной обечайки. Ротор представляет собой вал 9 с насаженными на нем диспергирующими дисками 10 и крепится в нижней ll и верхних 12 и 13 опорах.

Диспергирующие диски 10 расположены посредине высоты секций, образованных статорными элементами 3. Диспергирующие диски 10 роторов 4 и 5 перекрывают частично друг друга по высоте и расположены таким образом, что диски 10 одного ротора находятся посредине расстояния между дисками другого. Аппарат снабжен штуцерами

14 и 15 ввода и 16 и 17 вывода легкой и тяжелой фаз соответственно.

Вращение роторов может производиться или в одну сторону, или в разные. Скорости вращения роторов могут различаться. Диспергирующие диски каждого ротора могут быть. выполнены из различных по смачиваемой способности материалов.

55

Аппарат работает. следующим образом. (Тяжелая фаза подается через штуцер 15 в верхнюю часть аппарата,контактирует по мере прохождения через рабочую зону аппарата с легкой фазой, поступает в нижнюю сепарационную зону 7 и выводится по штуцеру, 17.Легкая фаза входит через распределительное устройство 14 в нижнюю часть аппарата, движется вверх и выводится из верхней сепарационной зоны штуцером 16. В рабочем объеме аппарата под действием вращающихся дисков 1,0 роторов происходит вихревое движение обеих фаз, а также движение меньшей степени интенсивности вдоль поверхности диспергирующих дисков 10 по направлению от оси ротора и обратное движение к оси ротора между диспергирующими дисками. На эти движения накладывается противоточное движение легкой и тяжелой фаз. Диспергирующие диски одного ротора,кроме этого, турбулизируют и перемешивают объем жидкости между диспергирующими дисками второго ротора, что интенсифицирует процесс массообмена в этой части аппарата, и, в конечном счете, способствует повышению степени извлечения экстрагируемого вещества.

4

Встречные вращения дисков 10, когда линейные скорости перекрывающихся зой диспергирующих дисков обеих роторов 4 и 5 направлены в противоположные стороны, нужно применять в том случае, когда обрабатываемые среды сильно отличаются по плотности и не являются легкоэмульсируемыми. Бсли же среды легкоэмульгируемые, то необходимо роторам 4 и 5 придавать спутное движение (линейные скорости перекрывающихся участков диспергирующих дисков обеих роторов направлены в одну сторону), Это,.позволяет предотвратить образование устойчивой эмульсии.

Этой цели служит также различие в скоростях вращения роторов 4 и 5.

Применение для диспергирующих дисков 10 одного ротора материала, смачиваемого тяжелой фазой, а для диспергирующих дисков 10 второго ротора материала, смачиваемого легкой фазой, позволяет получить инверсию фаз в зонах корпуса, ограниченных обечайками 2 и 3. Это способствует дополнительному повышению интенсивности массопередачи.

Предложенное техническое решение позволяет значительно интенсифици-, ровать процесс массопередачи за счет повышения степени перемешивания и турбулизации потоков фаз и может быть использовано в широком диапазоне свойств обрабатываемых систем.

I формула изобретения

Роторно-дисковый массообменный аппарат, включающий вертикальный корпус с закрепленными на .нем перегородками, два ротора с диспергирующими дисками, расположенными в чередующейся последовательности с перегородками, и устройства для ввода и вывода фаз, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения степени турбулизации потоков фаз, диски одного вала расположены между дисками другого вала, а перегородки выполнены в виде кольцевых сегментов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии У 48-33874, кл. В 01 Р 11/04, 1974 (прототип).

912199

Составитель И. Ненашева

Редактор Л. Плисак Техред М. Рейвес Корректор С. Щомак

М

Заказ 1222/7 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4