Многоступенчатый экстрактор

 

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЭКСТРАКТОР для жидкостной экстракции,содерхсащий корпус, каждая секция которого разделена перегородками на смесительн то , отстойную камеры и предкамеру , пульсационные смесительнотранспортирующие устройства, устройства для ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет Получения укрупненной эмульсии, пульсационное смесительно-транспортирующее устройство установлено в предкамере и снабжено патрубком , соединяющим его с реакционной камерой, которая разделена вертикальйыми лабиринтными перегородками на секции;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (19) (И) 3(51) В 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Л. У, T 4() ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3253583/23-26 (22) 20.02,81 (46) 30.09.83 Бюл. 36 (72) С.М.Карпачева, В.М.Муратов, С.К.Завьялов, B.Ê.Ëþáèìîâ и С.М.Раковец (53) 66.061.5(,088.8) (56) 1. Карпачева С.М. и др. "Пульсируюыие экстракторы", Атомиздат, М., 1964 r. с. 188. (54)(57) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЭКСТРАКТОР для жидкостной экстракции,содержащий корпус, каждая секция котсрого разделена перегородками на смесительную, отстойную камеры и предкамеру, пульсационные смесительнотранспортирующие устройства, устройства для ввода и вывода реагентов, о т л и ч а.ю шийся тем, что, с целью повн(ения производительности за счет получения укрупненной эмульсии, пульсационное смесительно-транспортирующее устройство установлено в предкамере и снабжено патрубком, соединяющим его с реакционной камерой, которая разделена вертикальйыми лабиринтными перегородками. на секции;

963145

Изобретение относится к апйаратам для проведения массообменных процессов, в том числе экстракции и может найти применение в гидрометаллургии, химии, радиохимии и т.д.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является многоступенчатый экстрактор, в реакционных камерах которого установлены пульсационные смесительно-транспортирующие устройства ПСТУ) . Экст- 10 рактор такого типа состоит из горизонтального корпуса с днищем, причем корпус разделен вертикальными поперечными перегородками на секции, которые в свою очередь, продольными перегородками разделены на реакционные и отстойные камеры, а также предкамеры. В каждой реакционной камере установлено ПСТУ. Предкамера сообщается с одним из смежных отстойник в гидрозатвором, с другимпереливным порогом, а с ПСТУ в реакционной камере своей секции — удлиненным каналом в донной части корпуса экстрактора, проходящим через перегородку, отделяющую предкамеру от реакционной камеры. Аппарат снабжен пульсационным коллектором, сообщающим ПСТУ всех секций с пульсатором. Аппарат содержит также устройства для ввода и вывода жидких 30 реагентов f1) .

При работе зкстрактора ПСТУ обеспечивает транспортировку реагентов из предкамеры в реакционную камеру по удлиненному каналу и их перемешиванием внутри реакционных камер.

Недостатком известного экстракто-ра является низкая транспортирующая способность ПСТУ, поскольку скорость притока реагентов из предкамеры в ре-4О акционную камеру лимитируется средней величиной пониженного давления внутри ПСТУ, а также гидравлическим и .инерционным сопротивлением удлиненного канала, сообщающего предкамеру с ПСТУ реакционной камере каждой секции экстрактора. Кроме того, производительность экстрактора лимитируется стадией расслаивания эмульсии в отстойной камере, а поскольку для эффективного однородного перемеши:50 вания реагентов в объеме реакционной камеры необходима их интенсивная и длительная турбулизация, то эмульсия, создаваемая ПСТУ, является мелкодисперсной размер капель 0,1-0,3 мм 55 и ее расслаивание в отстойной камере происходит довольно медленно.

Данный экстрактор обладает повышенной по сравнению с известным аппаратом, производительностью, поскольку реагенты, поступающие в корпус

ПСТУ в такте пониженного давления пульсации под действием разности уровней в предкамере и корпусе ПСТУ затекают не по длинному каналу, обладающему значительным гидравлическим сопротивлением, а через отверстие в корпусе ПСТУ. Втекание реагентов в ПСТУ и их вытекание по патрубку 8 в реакционную камеру 5 сопровождается образованием эмульсии вследствие трубулизации потока в переменном по течению канале, образованным входным отверстием, полостью корпуса

Целью изобретения является повышение производительности экстрактора за счет получения укрупненной эмульсии.

Эта цель достигается тем, что пульсационное смесительно-транспортирующее устройство установлено в предкамере и снабжено патрубком, со- g5 общающим устройство с реакционной камерой, которая разделена вертикальными лабиринтными перегородками на секции.

На фиг.1 представлен продольный разрез одной из секций; на фиг.2 вид экстрактора в плане показано

3 секции аппарата) .

Зкстрактор состоит.из корпуса 1, разделенного перегородками 2 на ступени. В свою очередь каждая ступень делится перегородками 3 на предкамеру 4, а также реакционную 5 и отстойную б камеры. В предкамерах 4 установлены ПСТУ 7. ПСТУ 7 объединены коллектором (не показан) и сообщаются с реакционными камерами патрубками 8, которые могут проходить через перегородку 3 (фиг.1) или над ней. В реакционных камерах 5 установлены вертикальные лабиринтные перегородки 9, образующие переточные каналы 10. Кроме того, корпус содержит штуцера для подачи и вывода реакционных жидкостей — легкой (л.ф.) и тяжелой (т.ф.) фаз.

При работе экстрактора в концевые предкамеры вводят и из концевых отстойных камер выводят каждый из реагентов, причем их движение по аппарату осуществляют ПСТУ 7, которые по патрубкам 8 транспортируют реагенты из предкамер в реакционные камеры каждой секции.

Таким образом, между секциями реа. генты движутся противотоком, а внутри каждой секции — прямотоком. В такте пониженноГо давления пульсации реагенты заполняют корпус ПСТУ 7, а также повышенного давления — нагнетаются в реакционную камеру 5 по па,трубку 8. При этом во всем объеме

ПСТУ и патрубка происходит дробление и начинается контактирование реагентов, которое продолжается при движении эмульсии между перегородками в реакционной камере. Далее эмульсия перетекает в отстойную камеру б, где она расслаивается на легкий и тяжелый реагенты, которые поступают в соответствующие секции аппарата.

963145

7 4 2 Ðèã. 2

Составитель А.Миронов

Техред A.дч Корректор A.Èëüèí

Редактор П.Горькова

8244/7 Тираж 688, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ПСТУ и патрубком. Движение потока однонаправленно, что позволит получить укрепненную (размер капель до

1 мм) эмульсию. Дальнейшее течение эмульсии при невысокой степени турбилйзации, при которой массообмен продолжается, происходит в секционированной реакционной камере. Такоепоследовательное расположение ПСТУ с патрубками и образованных перегородками 9 секций реакционной ка- 10 меры предотвращает образование застойных участков и в целом образует реакционную зону, организованную потипу аппаратов идеального вытеснения. Э результате этого проскок 5 непрореагировавших реагентов ликви= дируется, а сам объем реакционной зоны снижается в 3-5 раз по сравнению с прототипом, при невысокой степени дробления реагентов.

Предлагаемый аппарат значительно уменьшает требования к дроблению эмульсйи и, следовательно, позволяет увеличить скорость ее расслаивания, и такйм образом увеличить удельную производительность отстойников. Размещение ПСТУ в предкамере позволяет выполнить реакционную камеру любой нужной конфигурации, диктуемой требованиями технологического процесса (теплоотводом и т.д.) .