Экстракционная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 

Лания ooi.дела оаз

сд

00 05

Изобретение относится к экстракционным аппаратам с тарелками ситчатого типа, применяемым для разделения жидких смесей избирательными растворителями и, в частности, для очистки масляных фракций от нежелательных компонентов, содержащихся в продуктах перегонки нефти.

Известна экстракционная колонна для проведения процесса жидкостной экстракции, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого расположены по высоте перфорированные контактные тарелки с переливами, редиспергирующие устройства, установленные между контактными тарелками. Эта колонна проста по устройству и при правильно подобранных свободных сечениях на тарелках и расстоянии между тарелками для проходов сплошной и дисперсной фаз через тарелки и между ними обеспечивает вполне удовлетворительную четкость разделения и производительность 1 .

Известная, колонна имеет существенный недостаток, который состоит в том, что расстояние между тарелками должно быть не менее определенной величины, что лимитируется скоростью сплошной фазы между тарелками. С одной стороны, это приводит к заметному продольному перемещиванию сплошной фазы между тарелками, чем ухудщается качество очистки, и, с другой, при необходимости сверхчеткого разделения, что обеспечивают за счет увеличения количества тарелок, приходится увеличивать высоту колонн. Увеличение объема колонн, как правило, приводит к повышению пожаро- и взрывоопасности, ухудшению технологичности и дополнительным капитальным затратам.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки за счет распределения сплошной фазы на несколько параллельных потоков.

Поставленная цель достигается тем, что экстракционная колонна, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, внутри которого расположены по высоте перфорированные контактные тарелки с переливами, редиспергирующие устройства выполнены в виде пакета тарелок, установленных на расстоянии одна от другой.

Основное отличие предлагаемой колонны от известной состоит в том, что размещение между контактными тарелками пакета редиспергирующих тарелок позволяет при одинаковой рабочей высоте колонны увеличить эффективность ее по четкости разделения более чем в 2 раза без уменьшения пропускной способности. Последнее обеспечивается сохранением скорости сплошной фазы между тарелками.

Экспериментальными исследованиями установлено, что при размещении между каждой парой тарелок от одного до трех редиспергирующих элементов каждый из них по

своей эффективности эквивалентен тарелке. Это обусловлено., тем, что основная доля массообмена между фазами приходится на моменты образования и коалисценции капель дисперсной фазы, т. е. четкость разделения будет тем выше, чем больше будет осуществлено операций редиспергирования. В данном случае эффект массообмена усиливается еще и тем, что сплощная фаза между тарелками разделена на несколько го0 ризонтальных слоев небольшой толщины, чем практически полностью устраняется продольное перемещение.

На фиг. 1 показана предлагаемая экстракционная колонна, разрез; на фиг. 2 - редиспергирующая тарелка, вих сверху; на

5 фиг. 3 - контактная тарелка, вид сверху. Экстракционная колонна состоит из корпуса 1 с полочными ситчатыми контактными тарелками 2, между которыми установлены редиспергирующие тарелки 3. Поверхность

Q тарелок 2 на ширину редиспергирующих тарелок 3 и сами тарелки 3 перфорированы отверстиями 4. Для образования слоя дисперсной фазы на контактных тарелках и редиспергирующих тарелках они снабжены отбортовкой в виде планок 5. Сегментные

5 отверстия 6, образованные контактными и редиспергирующими тарелками, служат для прохода с тарелки на тарелку сплошной фазы.

Экстракционная колонна работает еле- дующим образом.

0 На верхнюю тарелку 2 колонны 1 непрерывным потоком подают экстрагент, а под нижнюю тарелку подлежащее очистке сырье. Раздел фаз в колонне поддерживают ниже точки ввода сырья, поэтому выше линии раздела фаз колонна заполнена легкой

5 рафинатной (сырьерой) фазой. Экстрагент как тяжелая фаза, ограниченно растворимая в сырье, на тарелках 2 и редиспергирующих элементах 3 ввиду наличия планок 5 образует слой за счет чего продавQ ливается через отверстия 4 перфорации. На выходе из отверстий 4 экстрагент дробится на капли, образуя каждый раз высокоразвитую обновленную поверхность контакта с легкой фазой. При осаждении капель между тарелками 2 и редиспергирующими та5 релками 3 экстрагент постепенно насыщается нежелательными компонентами, извлекаемыми из сырья, и по достижении линии раздела фаз обращается в сплошную экстрактную фазу, которая выводится из нижней части колонны.

Сырье,как легкая фаза, снизу вверх колонны движется сплошным потоком, проходит тарелки через переливные отверстия 6 и между тарелками за счет редиспергирующих тарелок 3 распределяется на несколько параллельных потоков (в данном случае три), которые с противоположной стороны редиспергирующих тарелок снова объединяются в один поток для прохода через очередную тарелку, который затем снова разветвляется. Сырье при проходе между тарелками и редиспергирующими тарелками контактирует с каплями экстрагента, освобождаясь от нежелательных компонентов. Очищенное сырье в виде рафинатного раствора выводится через верхнюю часть колонны.

Применение пакета редиспергирующих тарелок между контактными тарелками выгодно отличается тем, что обеспечивается возможность повышения эффективности по четкости разделения экстракционнь1х колонн уже находящихся в промыщленной эксплуатации.

ЭКСТРАКЦИОННАЯ КОЛОННА для проведения процесса жидкостной экстракции, содержащая вертикальный цилиндрический корпус, в котором расположены по высоте перфорированные контактные тарелки с переливами, редиспергирующие устройства, установленные между контактными тарелками, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки путем распределения сплошной фазы на несколько параллельных потоков, редиспергирующие устройства выполнены в виде пакета тарелок, установленных на расстоянии одна от другой. 3tcTt a. ttHn Ьм л

фие. 2