Массообменный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к массробменным аппарата для систем твердое тело-жидкость и может быть использо вано, например, для экстрагирования цепных компонентов из различных твёр дых материалов. Известны аппараты для проведения процесса массообмена в системе твердое тело-жидкость, включающие корпус и рабочий орган, создающий пульсацию различного выполнения 1 1 Г.ЗНедостатками таких аппаратов является то, что невозможно повышение производительности аппаратов при постоянной масличности шрота или онижениё масличности шрота при л,§стоянной производительности из-за отсутствия равномерного проникновения вол нового поля в слой обрабатываемого материала вследствие затухания колебаний из-за большой частоты и амплитуды колебаний, применяемых в .этих аппаратах ( 2200-2900 мин , о« 8-12 мм), а также применения в качестве транспортирующего элемента шнека, приводящих к измельчению, экст рагируемого материала, ухудшащего проницаемость слоя для растворителя, ухудшения условий экстракции, трудно ти при отгонке растворителя из штора и фильтрации мисцеллы« Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является аппарат для масообмена, включающий наклонный корпус, перфорированные перегОродки, расположенные на одной ос эксце.нтричных валов с закрепленными на них шатунами, тягу, соединяющую шатуны, один конец которой шарнирно закреплен на опоре устройства загруз ки и выгрузки твердой фазы и вывода жидкой фазы СЗ 1 Недостатками известного аппарата является невозможность повышения производительности при сохранении на том же уровне масличности шрота или невозможность снижения масличности шрота при постоянной производительности из-за совместной вибрации жидкой и твердой фаз, ч:жатия материала при движении пластин навстречу друг другу особенно в наиболее узких промежутках между пластинами, наличия шнеков на входе и выходе твердой фазы, приводящих к ее повышенному измельчению, что вызывает, с одной стороны, неравномерность пребывания частиц материала различного размера в аппарате и, с другой стороны, забивание отверстий для перетока жидкости в перегородках и выходного патрубка для жидкой фазы мелкими частицами экстрагируемого материала, а вследствие этого необходимость остановки аппарата для периодической его чистки и невозможность стабилизации работы аппарата по производительности; невозможность решения в производственных условиях проблемы фильтрации мцсцеллы и вследствие этого отсутствие возможности производственного внедрения аппарата из-за большого содержания мелких фракций в выходящей из аппарата мисцелле, а также наличия днища, наклонного в сторону выхода жидкости, проводящего к повышенному выходу ме/1кой фракции вместе с ней в связи с самосортированием частиц твёрдой фазы, приводящего к повышенному содержанию м лких частиц в нижних слоях; трудности при отгонке растворителя из мисцеллы, содержащейся в шроте, вследстВ;ие повышенной масличности шрота при большом содержании мелких фракций, а также забивка этими фракциями систем конденсации, приводящие к ухудшению условий теплообмена, повышенным потерям растворителя и увеличению расхода пара на отгонку и расход воды на конденсацию. Цель изобретения - повышение производительности массообменного аппарата и эффективности экстракции. Указанная цель Достигается тем, что в массообменном аппарате для систем твердое тело-жидкость, включающем корпус, загрузки и выгрузки, транспортирующее устройство со скребками, пластины, установленные с возможностью возвратно-поступательного вижения, патрубки ввода и вывода растворителя, пластины выполнены в орме синусоид, а скребки транспорирующего устройства в Т-образной орме, причем соотношение высот синуоиды и скрёбка равно 0,0it-0,08. Синусоидальная форма пластины пособствует созданию попеременного авлёни;й на отдельных участках экстагируемого материала и лучшему проикновению растворителя в его поры. Транспортирующий механизм имеет кребки Т-образной формы, причем сотношение высот синусоиды и скребка

3 .10111

равно 0,,08. Т-образная форма скребка позволяет создать поле колебаний непосредственновблизи от поверхности материала в слое раствори теля и воздействовать полем на весь s материал через колеблющийся растворитель. Наибольший положительный эффект по повышению производительности Аппарата или снижению -масличности шрота достигается именно в этих пре- Ю делах. Так при соотношении менее 0,0 происходит значительное повышение масличности шрота вследствие затухания колебаний при большей высоте скребка, а следовательно, и слоя 15 экстрагируемого материала, что не способствует глубокому проникновений растворителя в поры экстрагируемого материала и вытеснению защемленного там воздуха.за счет поднятия раство- 20 рителя в порах.

При увеличении этого соотношения сверх 0,08 происходит снижение производительности аппарата или разрушение частиц.экстрагируемого материала 25 за счет более высоких амплитуд и вследствие этого ухудшение экстрагируемости слоя частиц экстрагируемого материала.

На фиг. 1 представлен массообмен- зо ный аппарат, общий вид; на фиг 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 аппарат, сбоку.

Аппарат состоит из корпуса 1, крышки 2, шлюзового затвора 3, Наклонного шнека А. Внутри корпуса установлена металлическая сетка с трапецевидными щелями, вал ведущий и вдл ведомый со звездочками, на которые натянуты две цепи 5, движущие- 40 ся вдоль боковых стенок аппарата. К звеньям цепей крепятся скрёбки 6, высота которых соответствует высоте слоя материала. Обе кромки скребков (верхняя и нижняя) снабжены фторо- 45 пластовыми накладками, что обеспечивает мягкое касание скребков о сетку и днище. На крышке аппарата имеется патрубок для выхода бензовоздушной смеси 7, коллектор 8 для подвода раст-,. ворителя в оросители течка для по50 .4

ступления материала в аппарат из шлюзового затвора 3, сальниковые уплотнения штоков механических колебаний, оканчивающихся пластинами синусоидальной формы 9.

Движедие цепи осуществляется с помощью привода. Пластины 9 приводятся в возвратно-поступательное движение с помощью индивидуальных приводов 10, установленных на отдельной опорной плите 11 со стойками.

Шнек Ц и шлюзовой затвор 3 приводится во вращение с помощью приводов, соответственно монтирующихся на рамках, которые могут быть жестко связаны с общей рамой.

Аппарат работает следующим образом. ,

Твердый материал поступает через шлюзовый затвор 3 на сетку Через коллектор 8 в оросители подается растворитель, и создается затопленный ... слой высотой 50 мм над слоем материала. Материал в верхней части устройства перемещается по сетке с помощью сребков, перегружается с верхней части аппарата в нижнюю, а затем по днищу устройства направляется до выгрузки в шнек Ц вместе с растворителем. Установка наклонного шнека с перфорированными витками способствует поддержанию затопленного слоя и создает зону стока излишнего растворителя .

Пластины 9 создают низкочастотные колебания в верхней и нижней зонах, что способствует ускорению пропитки растворителем частиц экстрагируемого материала и всего процесса экстракции, предотвращает слеживание материала и восстанавливает его дренажные свойства.

Пластины колеблются параллельно слою материала.

Маслосодержащий материал из аппа рата через течку поступает в наклонный шнек М с перфорированными витками в котором также сохраняется затопленный слой высотой 600 мм, а оставшаяся часть является зоной стока излишнего количества растворителя.

fpuu.Z

МАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ для систем твердое тело-жидкость, включающий корпус, узел загрузки и выгрузки, транспортирующее устройство, со скребками, пластины, установленные с возможностью возвратно-поступательного движения, патрубки ввода и вывода растворителя, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности экстракции, пластины выполнены в форме синусоид, а скребки транспортирующего устройства - Т-образной формы, причем соотношение высот синусоиды и скребка равно 0,040,08.: СП СЛ | g а д а d а а аЧ / 5 (fiie.1