Центробежный экстрактор

 

Сеоз Советскик

Социалнсткческик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2912.80 (21) 3225924/23-26

1 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 2307.82, Бюллетень ¹27 (и) И. Кл.

Н 01 D 11/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66 061. . 5 (088. 8}

Дата опубликования описания 230782 (72) Авторы изобретения

А. Н. Филимонов и И. И. Поник аров

Казанский химико-технологический ин им. С. М» Кирова (71) Заявитель (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к устройствам для осуществления процесса экстракции в системе жидкость-жидкость и может быть применено в различных отраслях промышленности.

Известен центробежный экстрактор, включающий корпус с размещенным в нем ротором с насадкой в виде коаксиально расположенных цилиндрических перегородок, устройства ввода и вывода фаз (1).

К недостаткам данного аппарата относится малая производительность и низкая интенсивность процесса массообмена, вы=окое гидравлическое сопротивление движению фаз.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет увеличения степени массообмена и увеличения производительности.

Указанная цель достигается тем,. что в. центробежном экстракторе, включающем корпус с размещеннь|м в нем ротором с насадкой в виде коаксиально расположенных цилиндрических перегородок, устройства ввода и вывода фаз, каждая пере городка выполнена в виде гипоциклоидных или цилиндрических тел, расположенных в шахматном порядке относительно соседних окружностей, при этом диаметр тела каждой окружности Выбирают из соотношения

di Н» (1) 141 di» < где d — диаметр описанной окружности гипоциклоидного или цилиндрического тела;

R — радиус апп ар ат а; индекс, указывающий порядковый номер окружност и гипоциклоидных или цилиндрических тел, соответствующих рассматриваемому радиусу аппарата.

На фиг.1 изображен предложенный экстрактор, продольный разрез; на фиг.2 — сечение A-А на фиг.1; на фиг.3 — гипоциклоидное тело; на фиг.4 — гидродинамическая картина движения потоков фаэ в насадочной части аппарата; на фиг. 5 — гипоциклоидное тело (в плане) и диаметр описанной окружности.

Центробежный экстрактор состоит из кожуха (не показан), ротора 1, верхнего диска 2 с камерами 3 и 4 для сбора проконтактировавших фаз, соответствЕнно легкой и тяжелой. В каЗО меры введены не связанные с ними не944604 подвижные напорные диски 5 и 6 для отвода жидкостей, Сверху на оси ротора коаксиально расположены неподвижные патрубки

7-10.

Патрубок 8 вплотную, через уплотнительную шайбу 11, подходит к- нижнему диску 12 ротора с выполненными в нем радиальными каналами 13. Подвод легкой фазы в контактную зону аппарата осуществляется через распре"10 делитель 14. Подвод тяжелой фазы осуществляется иэ диспергирующего устройства 15. Сепарация тяжелой фазы осуществляется в зоне сепарации 16, выполненной в виде диска 17 с выфре- )5 эированными каналами 18.,Сепарация легкой фазы осуществляется в зоне сепарации 19. Рабочее пространство ротора заполнено насадкой 20, выполненной в виде одноосных гиноциклоидных тел 21.

Гипоциклоидное тело представляет собой гипоциклоиду с тремя ветвями, описываемуЮ уравнениями х = а(2 cos9 + cos 2 ) у = а(2 sin% — sin 2Ô)

25 где а — радиус окружности

Ф - угол.

При этом одна иэ ветвей гипоциклоиды обращена выпуклостью наружу 30 (см. фиг. 3) . Гипоциклоидные тела размещаются в роторе радиально, причем выпуклой стороной (ветвью) обращены к центру ротора, а геометрическая ось гипоциклойдного тела параллельна оси ротора.

Аппарат работает следующим образом.

Тяжелая (дисперсная) фаза по ьюжтрубному пространству патрубков 7 и 8 поступает в диспергирующее уст- 40 ройство 15, откуда под действием центробежной силы выбрасывается в виде капель в контактную зону,аппарата,заполненную одноосными гипоциклоидными телами 21, установленными с зазором. Далее капли под действием центробежной силы движутся от центра к периферии ротора.

Достигнув главней поверхности уровня раздела фаз, находящегося вблизи 50 подвода легкой фазы в контактную зону аппарата, капли дисперсной фазы коалесцируют и далее в виде сплошного потока поступают в зону сепарации 16. Достигнув периферии 55 ротора, тяжелая фаза поступает в камеру 4 и с помощью напорного диска

6 иэ патрубка 10 выводится из аппарата.

Легкая фаза по патрубку 8 и радиальным каналам 13 через распределитель 14 поступает в контактную зону аппарата вблизи главного урсвня раздела фаз и движется противотоком к дисперсной фазе от периферии к центру; Далее, пройдя зону сепарации

19 для легкой фазы, поступает в камеру 3, откуда по патрубку 9 выводится из аппарата.

При движении контактирующих фаэ в насадочной части экстрактора, выполненной в виде коаксиально расположенных цилиндрических перегородок, причем каждая перегородка выпслнена в виде гипоциклоидных или цилиндрических тел, расположенных в шахматном порядке относительно соседних окружностей при этом диаметр .тела каждой окружности выбран согласно соотношению (1), создаются благоприятные условия для интенсификации процесса эа счет увеличения степени массообмена и увеличения производительности. формула изобретения

Центробежный экстрактор, включающий корпус с размещенным в нем ротором с насадкой в виде коаксиально расположенных цилиндрических перегородок, устройства ввода и вывода фаз, о т л и ч а ю.шийся тем, что, с целью интенсификации процесса эа счет увеличения степени массообмена и увеличения производительности, каждая перегородка выполнена в виде гипоциклоидных или цилиндрических тел, расположенных в шахматном порядке относительно соседних окружностей, при этом диаметр тела каждой окружности выбирают из соотношения

d4 а; „ а; где д — диаметр описанной окружности гипоциклоидного или цилиндрического тела;. радиус аппарата; индекс, указывающий порядковый номер окружности гипоциклоидных или цилиндрических тел, соответствующих рассматриваемому радиусу аппарата.

Источники информации, принятые во. внимание «при экспертизе

1. Патент США Р 2281796 г кл. 261-83, 1935 (прототип).

944604

Фи@Я

ФиаХ

Соста ви тель 3. Александрова

Редактор П. Кос сей Техред д. Бабинец

Корректор М. Шароши

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5189/5 . Тираж 734.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5