Аппарат для контактирования в системе жидкость-жидкость Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 B01J19/24 

СП СП Изобретение относится к аппарата (для проведения реакционных процессов , в том числе и массообменных, и может найти применение в гидромета лургии, химии, радиохимии и других отраслях промышленности. Известны аппараты,.в том числе многоступенчатые, состоящие из набо ра секций, в каждой из которых контактирование реагентов осуществляется в сме ительной камере за рчет внешнего подвода энергии, а разделе ние - в аппарате за счет сил гравитации l . Недостатками известных реакторов являются большие-габариты и значительные энергозатраты на смешение, и транспортировку реагентов. Из известных аппаратов наиболее близким по технической сущности к изобретению является аппарат для контактирования в системе жидкостьжидкость, состоящий из секций, соединенных переточными каналами тяжелого кислотно.го и легкого органического реагентов. На каналах устаковлены насосы. Каждая из секций включает смесительную камеру, выполненную в виде реакционной зоны колонного типа, отстойную . сепарационную и пульсационную камеры Н . Недостатком известного реактора является сравнительно низкая удельная производительность, обусловленная тем, что в нем все растворы, поступающие в секции, неизбежно попадают в ее пульсационную камеру, где интенсивно передрабливаются во время пульсации. Энергозатраты на пульсацию повышены вследствие того, что на каждом переточном канале установлен насос, снабженный отдель ной пульсационной камерой. Целью изобретения является интен сификация процессов путем исключени попадания легкой фазы в пульсационную камеру и улучшения дробления легкой фазы. Поставленная цель достигается те что аппарат для контактирования в системе жидкость-жидкость, содержащ вертикальный корпус, разделенный на контактную и приемную камеры, пульсадионную камеру, соединенную своим входным отверстием с нижней частью приемной камеры, патрубки ввода легкой и тяжелой фаз и остойник, со диненный переточным патрубком с верхней частью корпуса, снабжен кла панами, центральный из которых уста новлен в корпусе между контактной и приемной камерами, а другие - в патрубках ввода фаз. Входное отверс тие патрубка ввода легкой фазы расположено в приемной камере между центральным клапаном и входньм от верстием пульсационной камеры. На чертеже изображенаппарат, продольный разрез. Аппарат для контактирования состои из последовательно расположенных секций, каждая из которых содержит корпус 1 и сепаратор 2. Корпус 1 клапаном 3 делится на верхнюю реакционную камеру 4 и нижнюю приемную 5. Камера 4 может быть заполнена насадкой 6 и соединена с сепаратором 2 перетоком 7. Камера 5 соединена входным отверстием 8 с пульсационной камерой 9, входным отверстием 10 - с трубопроводом 11 органического раствора и входным отверстием 12 - с трубопроводом 13 кислотного раствора. В переточных трубопроводах установлены клапаны 14 и 15. Корпус 1 соединен с пульсатором (на чертеже не показан) через камеру 9, пульсационный патрубок 16 и пульсационный коллектор 17. Аппарат работает следующим образом. Реагенты попадают в штуцер ввода Легкого органического раствора и штуцер ввода тяжелого кислотного раствора, расположенные в концевых смесительных секциях. Во время подачи сжатого воздуха в камеру 9 (при прямом ходе пульсатора) клапаны 15, 14 на трубопроводах 11 и 13 закрываются, и реагенты, поднимая клапан 3, поступают из камеры 5 в камеру 4. В этой камере насадка 6 в сочетании с пульсацией обеспечивает равномерное распределение дисперсной фазы по сечению. Пройдя камеру 4, смесь реагентов через переток 7 попадает в сепаратор 2, где разделяется за счет гравитации . Во время сброса сжатого воздуха из Кс1меры 9 (обратный ход пульсатора) разделившиеся реагенты сливаются в приемные Кс1меры смежных секций: легкий органический раствор - через трубопровод 11 и клапан 15, а тяжелый кислотный раствор - через трубопровод 13 и клапан 14. При этом клапан 3 закрывается под действием столба жидкости в реакционной камере. Расположение входного отверстия 10 трубопровода легкого органического раствора над входными отверстиями 8 и 12 исключает попсщание этого раствора в отверстие 8 камеры 9. Такое расположение отверстий предотвращает образование смеси реагентов и ее передрабливание в пульсационной камере во время пульсации. Таким образом, пульсационная камера заполнена только тяжелнлм кислотным раствором, а дробление дисперсной фазы происходит лишь во время ее прохождения под клапаном 3. При необходимости дополнительное дробление можно обеспечить установкой насадки 6 в камере 4.

Описанная конструкция реактора обеспечивает получение монодисперсной фазы с заданным размером капель, что способствует возрастанию скорости расслаивания в 2-4 раза, в ре-зультате чего увеличивается удельная .производительность аппарата и , уменьшаются его габариты,

Снижение энергозатрат происхо.цит за счет установки клапанов в

пере очных трубопроводах. Такое техническое решение позволяет с помощью одной пульсационной камеры транспортировать, дробить и перемеивать реагенты в каждой секции аппарата.

Экспериментальная проверка реактора показала его высокую эффективность. Его применение дает экономический эффект 20-100 тыс. руб. . в год.

АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ В СИСТЕМЕ ЖИДКОСТЬ-ЖИДКОСТЬ, содержащий вертиксшьный корпус, разделенный ма контактную и приемную камеры, пульсационную камеру, соединенную своим входным отверстием с нижней частью приемной каме.ры, патрубки ввода легкой и тяжелой фаз и отстойник, соединенный переточньм патруб(Kcwi с верхней частью корпуса, о-тличающийся тем, что, с целью интенсификации процессов путем исключения попадания легкой фазы в пульсационную камеру и улучшения дробления легкой фазы, он снабжен клапанами, центральный из которых установлен в корпусе мехщу контактной и приемной камерами, а другие в патрубках ввода фаз, при этом входное отверстие патрубка ввода легкой. фазы расположено в приемной камере между центральным клапаном и входным 9 отверстием пульсационной камеры.