Центробежный экстрактор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii>965450 (6! ) Дополнительное к авт. спид-ву . (22) Заявлено 10. 0 3. 81 (21) 3259953/23-26 (51)М. Кл.

11/04 с присоединением заявки,%

Ркударсикнный квинтет (23) Приоритет,СССР

II0 делаи наебретеннй н отнрытнй (53) УДК 66,061. . 5(088. 8) Опубликовано 15. 10. 82. Бюллетень .йе 38

Дата опубликования описания 15. 10. 82 (72) Авторы изобретения

А.Н.Филимонов, P.Х.Замалиева и С.С.Садь)кова" .,".Ж !3 » "

J с f (Q 44:Л фф ;, Казанский Ордена Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им С.М.Кирова (7I ) Заявитель (541 ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР фаз 11).

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

НаиЬолее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является центроЬежный экстрактор, содержащии кожух, ротор с насадкой, выполненной в виде коаксиальных перфорированных цилиндров, образующих ступени, разделенных по высоте дисками на ряд секций, и устройство ввода и вывода

К недостаткам известного аппарата относится малая производительность и низкая интенсивность процесса массообмена, высокое гидравличес" кое сопротивление движению Фаз, склонность к засорению перфораций механическими примесями. целью изоЬретения является интен- сификация процесса массообмена за счет увеличения времени контакта.

Поставленная цель достигается тем, что в центробежном экстракторе, содержащем кожух, ротор с насадкой, выполненной в виде коаксиальных цилиндров, оьразующих ступени, разделенные .по высоте дисками на ряд сек" ций, устройства для ввода и вывода фаз, экстрактор снаЬжен контактными устройствами, установленными в каждой секции на дисках, выполненными в виде центроЬежных форсунок, расположенных соосно навстречу .друг другу.

Размещение в секциях на дисках по концентрическим окружностям контактных элементов, выполненных в ви-. де центробежных форсунок, установленных соосно навстречу друг другу позволяет оптимальным образом обеспечить устойчивый факел распыла закрученных струй; придать каждой от3 9654 дельнои струе закрутку, максимальным образом испольэовать кинетическую энергию естречных закрученных струю.

На фиг. 1 изображен предлагаемый экстрактор, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез центробежной Форсунки, на Фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг.3; на фиг. 5 - разрез В-В на Фиг. 1; на фйг. 6 - аксонометрическое изобра- щ жение центроЬежной форсунки, на фиг..7соосное расположение Форсунок, а также гидродинамическая картина соударяющихся факелов распыла.

ЦентроЬежный экстрактор состоит из кожуха 1, ротора 2 с насадкой, камер 3 и 4 для сЬора тяжелой и легкой фаз соответственно. В камере введены не связанные с ними неподвижные напорные диски 5 и 6 для отвода фаэ.

Подвод тяжелой фазы в зону контакта осуществляется по каналу 7 через распределительные трубки 8 в камеру 9, откуда она по тангенциальным каналам

10 центробежных форсунок 11 поступа25 ет в камеру 12. Закрученный поток тяжелой Фазы в виде Факела через сопло 13 выЬрасывается в зону контакта. Легкая Фаза в зону контакта подается по каналу 14 в камеры 15, откуда по тангенциальным каналам 10 центробежных форсунок поступает в камеру 12. Закрученный поток легкой

Фазы в виде Факела через сопла 13 выбрасывается в зону контакта. Сепарация проконтактировавших потоков 35 на ступенях осуществляется в зонах сепарации 16 и 17.

Пройдя всю контактную зону аппарата, отсепарированные в периферийных зонах сепарации 18 и 19, соответ- 40 ственно для тяжелой и легкой Фазы поступают в камеры 3 и 4, откуда с помощью напорных дисков 5 и 6 по межтрубным пространствам 20 и 21 приемно-выводногО устройства выводятся 45 из аппарата.

Рабочее пространство ротора заполнено насадкой, выполненной в виде коаксиальных цилиндров 22, образующих ступени, разделенные по высоте дисками 23 на ряд секций. В каждой секции на дисках установлены по концентрическим окружностям контактные элементы, выполненные в виде центро бежных форсунок, установленных соос-; но навстречу друг другу. ЦентроЬежная форсунка 11 включает в себя кор. пус, камеру 12, тангенциальные ка 0 4 налы 10 для подвода жидкости и сопло

13 (Фиг. 3 4, б). Подача легкой и тя" желой фаэ в контактные элементы выполнена в чередующейся последователь" ности по высоте аппарата.

Аппарат раЬотает следующим оЬразом.

Тяжелая фаза. по каналу 7 через распределительные труЬки 8 поступает в камеру 9, откуда по тангенциальным каналам 10 центробежных форсунок

11 - в камеру закручивания 12. Далее закрученный поток в виде факела через сопло 13 выбрасывается в зону контакта. Легкая фаза по каналу 14 подается в камеры 15, откуда по тангенциальным каналам 10 поступает в камеру закручивания 12 и через сопло

13 в виде Факела выЬрасывается в зону контакта, навстречу потоку тяжелой

Фазы. В зоне контакта оба факела (легкая и тяжелая фазы) соударяются, происходит взаимное проникновение частиц из одного факела в другой.

Проконтактировав, жидкости поступают в зону сепарации, где расслаиваются на два слоя в соответствии с удельными весами. Далее отсепарированные

Фазы поступают на следующую ступень контакта, где весь процесс повторяется. Достигнув периферии ротора, из зон сепарации 18 и 19 фазы поступают в камеры 3 и 4 и с помощью напорных дисков 5 и 6 по межтрубным пространствам 20 и 21 приемно-выводного устройства выводятся из аппарата.

Принцип действия центробежных форсунок заключается в том, что потоку жидкости сначала дается закрутка, а затем сужение. В процессе сужения потока значительно возрастает окружная составляющая скорости, возникают значительные центроЬежные силы, образующие.в выходном отверстии тонкую пленку кольцевого сеЧения, которая на выходе иэ Форсунки распадается на мельчайшие закрученные струйки, вращающиеся в направлении своих траекторий. В процессе вращения при движении по своим траекториям струйки распадаются на мельчайшие капли с образованием факела распыла. Придание потоку жидкости вращательного движения в камере закручивания спосоЬствует увеличению кинетической энергии движения струй при их движении по закручен;ным траекториям. Направленные навстречу друг другу факелы распыла легкой и тяжелой фазы соударяются.

1. Патент CIN И 3133S80 кл. В 01 D 1/00, 1964.

5 965450 С

При этом происходит. интенсивное про-" формула изобретения никновение Факелов распыла (струй, капель) друг в друга - двигаясь по Центробежный экстрактор, содержазакрученным траекториям, две встреч- щий кожух, ротор с насадкой, выполные струи как бы ввинчиваются одна 5 ненной в виде коаксиальных цилинде другую, интенсивно взаимодействуя ров, образующих ступени, разделенпри этом, в местах соударения фане- ные дисками на секции. устройства лов распыла за счет инерции части- для ввода и вывода фаз, о т л и ч ацы из одной струи проникают в дру- ю шийся тем, что, с. целью ингую, тормозятся в ней, потом раз- io тенсификации процесса массообмена за гоняются в другом направлении и воз" счет увеличения времени контакта, вращаются. в первую струю. экстрактор снабжен контактныи+ устВ результате частиц (капли) во ройствами,, установленными в каждой встречных струях находятся под непре- секции на дисках по концентрически,i рывным воздействием знакоперемен- ij окружностям и выполненными в виде ного ускорения. Участвуя. в ;;.олеба- центробежных форсунок, расположенных тельном движении частицы задерживают- соосно навстречу друг другу. . ся в зоне соударения (эффект "удерживания"), вследствие чего время кон- Источники информации, такта значительно возрастает. Все этощ принятые во внимание при экспертизе ведет к интенсивному обновлению межфазной поверхности, интенсификации процессов массообмена.

965450 — з Тяжели Яигперсная) раза — — - Яееиая (млошная) раэа

Тираж 73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7 2

Филиал И1111 "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель А.Миронов

Редактор А. Гулько Техред М. Гергель Корректор А.Гриценко у