Вертикальный многоступенчатый экстрактор Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 

ел Kj

ел

со Изобретение относится к химическому машиностроению, и частности к многоступенчатым экстракторам вертикального типа, и может быть использовано для извлечения ценных компонентов из растворов в цветной металлургии, в химической и фармацевтической промышленности. Известен вертикальный многоступенчатый экстрактор, состоящий из набора ступеней, установленных в колонну, с камерами смешения и отстоя, с диспергирующе-транспортиру.ющими устройствами; и устройствами для ввода и вывода фаз В известном экстракторе легкая фа за поступает снизу, тяжелая - сверху, а вытекает снизу. Отличительными признаками этого экстрактора являются конструктивные решения, направленные на преодоление неустойчивости гидродинамического режима, на повьшение эффективности процесса экс тракции путем стабилизации потоков фаз между ступенями, поддержания постоянного уровня раздела фаз в камерах отстоя секций, улучшения транспортировки фаз между секциями, обеспечение гидравлической независимости ступеней. Недостатком известных вертикальных многоступенчатых экстракторов является их неприспособленность к работе с жидкостными системами, в процессе работы с которыми образуются механические взвеси, состоящие из загрязнений и продуктов полимеризации фаз. Эти загрязнения, как правило поверхностно-активные вещества, сорбируются на межфазной поверхности, занимают промежуточный слой между легкой и тяжелой фазами и так как не создано условий для их отвода, со временем снижают скорость расслаивания эмульсии, мешают равномерному распределению фаз в секциях Для очистки ступеней от загрязнений требуется остановка и опоражнивание экстрактора.. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является многоступенчатый вертикальный экстрактор, включающий вертикальный корпус, разделенный горизонтальными перегородка ми на ступени, состоящие из камер смешения и отстоя,диспергирующе-транспортирующего устройства,шток с клапанами,устройства для перетока фaзl.2J Недостатком такого экстрактора является отсутствие устройства для очистки полости ступеней от промежуточного слоя загрязнений, что существенно снижает его эффективность, так как для его очистки требуется остановка процесса и опоражнивание экстрактора. Цель изобретения - повьшение эфФективности процесса экстракции и упрощение обслуживания путем удаления загрязнений из полости ступеней без остановки экстрактора. Поставленная цель достигается тем, что в вертикальном многоступенчатом экстракторе, включающем вертикальный корпус, разделенный горизонтальными перегородками на ступени, состоящие из предкамер, камер смешения с диспергирующе-транспортиР5пощими устройствами, камер отстоя, шток с клапанами, устройства для перетока фаз, каждая ступень снабжена . переточной трубой, верхний конец которой закреплен в горизонтальной перегородке, а нижний расположен в камере отстоя нижерасположенной ступени на половине ее высоты. Такое погружение трубы в камеру отстоя обеспечивает оптимальное положение границы раздела фаз в ступенях, а отверстие с регулируемым клапаном позволяет регулировать поток легкой фазы через трубу. На фиг, 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез. Экстрактор состоит из собранных в колонну отдельных ступеней 1, в каждой из которых имеется камера 2 смешения, камера 3 отстоя, предкамера 4, горизонтальная перегородка 5, вертикальная перегородка 6, диспергирующетранспортирующее устройство 7, закрепленное на общем валу 8, отражательные перегородки 9, переточное окно 10, устройство 11 для перетока тяжелой фазы, смотровое окно 12, переточное отверстие 13 для легкой фазы, переточная труба 14, погружени я в камеру отстоя на половину ее глубины, шток 15 с клапаном 16, а также устройств 17 и 18 для ввода легкой и тяжелой фаз и устройство 19 и 20 для вывода соответственно, крышки 21, ограничителя 22 и привода 23 штока. При вращении вала 8 и подаче через устройства 17 и 18 легкой и тяжелой фаз обе фазы засасываются диспергирующе-транспортируюии1ми устройств ми 7 в предкамеры 4 и из них в каме 2 смешения, где они диспергируются и в виде эмульсии через окно 10 поступают для расслаивания в камеры 3 отстоя, откуда через устройство 1 отсасывается вниз тяжелая фаза, а п открытом клапане 16 через отверстие 13 - вверх легкая фазд, в каждой се ции Цикл повторяется, слив лёгкой фазы осуществляется через устройств J9, а тяжелой - через -устройство 20 при этом в зависимости от степени расслаиваемости эмульсии и количества загрязнений в камерах отстоя предусмотрен дискретный режим с импульсным перемещением штока 15 с клапанами 16 и режим со стабильным положением клапанов I6 относительно отверстий J3. При работе с медленно расслаивающимися эмульсиями и малым количеством загрязнений в промежуто ном слое по мере накопления последних в камерах отстоя секций (наблюдение ведется через смотровые окна привод 23 периодически опускает вни шток 15 и открывает клапанами 1 отверстия 13 на период времени 1015с. При работе с быстрорасслаивающимися эмульсиями и с большим количеством загрязнений подбирается и фик сируется с помощью ограничителя 22 такое положение штока 15, когда пло щадь проходного сечения переточных отверстий 13, частично перекрытых клапанами 16, близка к пропускной .способности всего потока легкой фазы, но несколько меньше ее, В этом случае благодаря фиксированному положению нижнего конца трубы J4 уровень перелива легкой фазы стабилизи руется точно посредине высоты камеры отстоя,, но через трубу 14 отсасьшается незн,1чительная насть легкой фазы вместе с промежуточным слоем загрязнений, большая же часть расслоившейся легкой фазы проходит через переточные отверстия 13. Таким образом, загрязнения со всех нижних ступеней собираются в камере отстоя самой верхней ступени и удаляются из нее через отверстие в крышке любым из известных способов, например вакуумным отсосом. Рабочее положение клапанов 16 фиксируется с помощью ограничителя 22, наличие загрязнений и уровень раздела фаз в камерах отстоя ступеней контролируется через смотровые окна I2, управление приводом 23 штока 15 как ручное, так и автоматическое с электрической блокировкой привода вращения вала 8 и привода 23 поступательного движения штока 15 для автоматического перекрытия переточных отверстий 13 клапанами 16 на случай остановки экстрактора. Использоваиие изобретения обеспечивает повьшгение эффективности процесса экстракции путем удаления межфазного слоя загрязнений без остановки агрегата, обновления контактирующих поверхностей фаз и непрерывности процесса; упрощение условий обслуживания экстрактора путем размещения всех клапанов на общем вертикальном штоке, выведенном через крышку наружу, что позволяет управлять всеми клапанами одновременно, а также механиза1(ии процесса очистки без разборки и обстановки экстрактора, а также достигается компактность конструкции экстрактора за счет внутреннего расположения всех регулируемых клапанов на подвижном штоке и переливных труб между ступенями.

21 8

срие. i

фиг.2

ВЕРТИКАЛЬНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЭКСТРАКТОР, включающий вертикальный корпус, разделенный горизонтальными перегородками на ступени, сос тоящие из предкамер, камер смешения с диспергирующе-транспортирующими устройствами, камер отстоя, шток с клапанами, устройства для перетока фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса экстракции и упрощения обслуживания путем очистки ступеней от промежуточного слоя загрязнений без остановки экстрактора, каждая ступень экстрактора снабжена переточной трубой, верхний конец которой закреплен в горизонтальной перегородке, а нижний расположен в камере отстоя нижерасположенной ступени на половине ее высоты.