Устройство для разделения жидкостных дисперсий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>963536 (89) 142791 ГДР (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 >8>еН< 080279 (21) 7770438/23-26 (23) Приоритет (32) 29. 05. 78 (Щ М. Кп.

В 01 0 11 04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (31) WP В 01 О/205637 (33) ГДР

Опубликовано 071082. Бюллетень ¹

Дата опубликования описания 04. 02. 83 (53) УДК 66,061.5. .05(088 ° 8) Иностранцы

Шпилманн Вальтер, Штаубах Томас, Грип Ханс-Гео

Бар Албрехт, Хике Вольфганг и Кокерт Маркус (ГДР) (72) Авторы изобретен и я

""2 а«

«4,"

Иностранное предприятие

"ФЕБ Петролхемишес Комбинат Шведт" и "ВНИИсинтезбелок" (СССР) (71) Заявители (ГДР) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТНЫХ

ДИСПЕРСИИ

Изобретение касается устройства для разделения жидкостных дисперсий после операции экстрагирования в экстракционных колоннах, преимущественно в роторно-дисковых экстракторах.

Для транспортировки коалесцированных диспергированных капель после операции экстрагирования применяются контактный фильтр, петельная ткань, проволочная сетка, пакет из волокнистого материала или другие коалесцирующие устройства и материалы. При этом для выбора коалесцирующего материала определяющими являются. свойства смачиваемости дисперсной фазы, так как для технических целей при разделении жидкостей стремятся к так называемой капельно-поверхностноактивной коалесценции из-за ее высо.кой эффективности по сравнению с капельно-капельной коалесценцией.

Обычно в качестве коалесцирующего материала при наличии органических фаз применяют полимеры органических соединений, При наличии диспергиро.ванных водных фаз применяют материалы из высококачественной стали.

В качестве коалесцирующих материалов находят применение также стекло керамика и комбинации из названных материалов. Особенно при дисперсиях с очень маленькими каплями (вторичные дисперсии) необходимо применение вспомогательных средств для осаждения, так как скорость осаждения капелек уменьшается квадратно диаметру капелек.

В выкладных описаниях изобретений к неакцептованным заявкам ФРГ

Р 1945851, 2357201 и 2518846 уже описаны технические решения по улучшению разделения фаз.

На основании выкладного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ Р 2518846 известно, что подлежащая разделению фазовая смесь подается в отстойник, отделенный от экстракционного аппарата, в верхнюю часть экстрактора радиально наружу, что там осуществляется разделение фвз на коалесцирующих. устройствах, состоящих из одного или нескольких сегментов и могущих быть взаимозаменяемыми, и разделенные прозрачные жидкости отводятся через особые отводы.

Техническое решение на основании выкладного описания изобретения к неакцептованной заявке ФРГ Р 1945851

963536 для непрерывной противоточной экст- углом против направления потока и ракции предусматривает расположение что коалесцируниций пакет расположен смесителя, соединительнОй линии и непосредственно над трубчатой тарелотстойника на одном уровне, причем кой в камере осаждения так, что про-. устройство содействующее коалесциро. странства между трубками, снабженныье ванию, расположено в соединительной 5 колпаками, полностью заполнены. линии. Коалесцирующий пакет состоит из

В качестве коалесцирующего мате- известных коалесцирующих материалов, риала применяются токарная стружка . как проволочная сетка,. пакет из воиз высококачественной стали, стеклян- локнистого материала, свободная или ная вата и полипропиленовые отдель-, 0 уплотненная стружка из металла или ные волокна. Недостатки этих техни- пластмассы, или из комбинаций этих ческих решений лежат в пространст- материалов. венном разделении между зоной сме- . Предлагаемое устройство пригодно щения и отстойником в таком виде, предпочтительно для применения в что обособленные отстойные простран- > экстракционных колоннах, в частности ства должны быть устроены радиально в роторно-дисковых экстракторах, вокруг экстрактора путем увеличения при этом нет необходимости увеличидиаметра в верхней секции, и разде- вать поперечное сечение колонн для ленные фазы должны быть возвращены снижения скорости потока в камере в систему или отведены через допол- осаждения и разделения. нительные трубопроводы, или же ко- 20 Устройство может быть применено агуляция осуществляется в соедини- . для осаждения и разделения легких тельных линиях, что также требует по- и/или тяжелых жидких фаз. При привышения затрат на аппаратуру и обслу- менении устройства для осаждения и живание. Дальнейшим известным устрой- отделения легкой фазы над экстракциством для разделения жидкостных дис- 2> онной или контактирующей камерой персий. являются по экономическому с целью перемешивания во время опепатенту ГДР 116 145 вставленные в рации экстрагирования сильно движуэкстракционные колонны трубчатые та- щаяся жндкость протекает в качестве релки. смешанной фазы через трубки, выстуНедостаток трубчатых тарелок, З0 пающие в камеру осаждения. Уже при как устройства для разделения, за- этом процессе жидкость успокаиваетключается в том, что вторичные дис- ся. На коалесцирующем пакете жидкие персии или совсем не разделяются, фазы разделяются по принципу дейстили разделяются недостаточно. вия коалесцирующего устройства.

Цель изобретения заключается в 35 Легкая жидкость отводится над коликвидации пространственного разде- алесцирующим пакетом из камеры осажления экстракционного устройства и дения в качестве осветленного проустройства для разделения, особенно дукта. ликвидация технически сложного рас- Тяжелая жидкость сОбирается на положения коалесцирующего устройства 40 коалесцирующем пакете в пленку, ковне роторно-дисковых экстракторов торая течет.по отдельным элементам при одновременном обеспечении разде- пакета вниз на тарелку. Тяжелая фаления жидкостных дисперсий после за, собиракюдаяся над диском тарелки, операции экстрагирования без сниже- течет через трубки назад в камеру ния нроиэводительности экстрактора. 45 экстракции или контактирования.

В основу, изобретения положена В последующем примере устройство задача создать устройство для раз- согласно изобретению описывается в деления жидкостных дисперсий после статическом и кинематическом состооперации экстрагирования, которое янин. может быть размещено и применено в На фиг. 1 представлено устройство экстракционных колоннах, особенно в роторно-дисковом экстракторе, в в роторно-дисковых экстракторах котором из верхней части аппарата отсверху и/или снизу экстракционной водится чистый легкий продукт. камеры и которое имеет высокую эф- Устройство содержит тарелку 2 фективность при разделении жидкос- с трубами 5 для смешанной фазы и с тей. трубками 6 для стекающей вниз тяжеПредлагаемое устройство состоит лой фазы, которые приварены K тарелиз комбинации специально для этой ке 2. Так как роторный вал 1 приводитцели конструктивно измененной rhpeJ, ся во вращение от мотора, находящеки и одного, расположенного в каме- гося сверху камеры осаждения, то он ре осаждения коалесцирующего устрой- 60 должен .быть через нее проведен. За, ства такого рода, что трубки тарелки счет вращения втулки 3 вокруг роторприкрываются металлическими колпака- ного вала 1 исключается передача имми, направляющими поток, предпочти- пульсов от вращающегося роторного тельно из тянутого металла, что вала 1 на жидкость . Св ерху тарелк и отверстия колпаков стоят под острым 65 2 расположено коалесцирующее устрой5 963536 б ет не в поток смешанной фазы, а транспортируется в направлении тарелки 2.

Здесь тяжелая фаза опускается и может через выступающие в контактирующую камеру 10 трубки 6 транспортироваться назад в контактирующую камеру 10.

Легкая фаза покидает коалесцирующее устройство 4 в чистом состоянии и отбирается поверх отстойника.

Для демонстрации работы предлагаемого устройства описывается применение его в роторно-дисковом экстракторе.

В роторно-дисковом экстракторе с диаметром 600 мм экстрагируют би15 ологически обработанные фракции нефтеперегонки с пределами кипения

240-360 С 75%-ной фосфорной кислотой в соотношении 185:1 при числе оборотов ротора 95 об7мин и при пропуск20 ной способности 2 мэ/ч. Фракцию нефтеперегонки подают снизу вверх, фосфорную кислоту сверху вниз через экстрактор. Для достижения более полного использования экстрагирукщего

25 агента и по возможности полного разделения обеих фаз в верхнюю лсть экстрактора встраивают предлагаемое устройство

Достигнутые в экспериментальных

30 рубчатые

Показатель тарелки

Вынос загруженного экстракционного агента,Ъ 33

° 28

8,3

3,0

3,6

Формула изобретения

Устройство для разделения жидкостных дисперсий после операций экстрагирования в экстракционных колоннах, предпочтительно в роторно-дисковых экстракторах, при этом устройство распогожено выше и/или ниже экстракционной камеры, о т л и ч а ю— 60 щ е е с я тем, что устройство состоит из тарелки 2 с трубками и коалесцирующего устройства 4, располо женного в камере осаждения, при этом трубки 5 тарелки 2 снабжены металлиство 4 в виде, например, токарной стружки, действующей как элемент осаждения.

Отверстия трубок 7 (см. фиг. 2 и 3) или прикрыты колпаками из тянутого металла 8, при этом отверстия

11 колпака показывают под острым углом противоположное направление потока смешанной фазы в трубках 5, или трубки 5 закрыты сверху и выходные отверстия 9 для смешанной фазы распределены по объему трубки ниже ее верхнего края.

Это прикрытие служит тому, что поток смешанной фазы направляется в направлении тарелки 2; при этом капли, отделенные в коалесцирующем устройстве, .уносятся вместе в нужном направлении и таким образом через направленные в контактирующую камеру 10 трубки б подают в контактирующую камеру 10.

Кроме того, благодаря покрытию ,коалесцирующий материал может попасть через трубки 5 и 6 в контактирующую камеру 10.

Смешанная фаза, находящаяся в контактирующей камере 10 в движении, попадает через трубки 5 в камеру осаждения, захваченная тяжелая фаза собирается в виде жидкостной пленки в коалесцирующем устройстве 4 и стекает вдоль коалесцирующих элементов вниз.

Из-за особого исполнения покрытия трубок тарелки тяжелая фаза попадаопытах показатели выноса и КПД представлены в таблице..

При этом предлагаемое устройство сравнивается с известными (трубчатыми тарелками и коалесцирующими устройствами).

Коалесциру- Предлагающее уст- емое устройство ройство ческнми колпаками, направляющими поток, преимущественно из тянутого металла, или отверстиями 9 трубок 5, которые расположены под углом < 90 против направления потока в трубках

5, а отдельные элементы коалесцирующего устройства 4 расположены непосредственно над тарелкой 2 между трубками 5.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной

Ведомством по изобретательству Германской Демократической республики.

963536

Составитель A. Сондор

Редактор О. Юркова Техред C.Ìèãóíîâà Корректор A. Ференц, Заказ 237/1 Тираж 734 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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