Пульсационный экстратор Советский патент 1984 года по МПК B01D11/04 

Изрбретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения массообменных процессов, и может быть использовано в химической, нефтехимической и других областях проглншленности для проведения проце сов х идкостной экстракции. Известен экстракторf содержащий вертикальный корпус, перфорированные контактные тарелки, шарнирно закрепленные на тарелках пластины, установленные около отверстий тарелок , и штуцеры для ввода и вывода фаз Г1. .. . : Недостатком известного экстрактора является значительное продольное. перемешивание в слло1аной и дисперсной фазах, вызванное отсутст вием перераспределения фаз, что приводит к возникновению застойных . . - Наиболее близким по технической сущности и достигаемому ре зультату к предлагаемому аппарату является пульсадионннй экстрактор, который содер :сит вертикальный корпус, пергфорирОванные контактные тарелки, шарнирно закрепленные на тарелках пластины, установленные около отвер тий тарелок до разные стороны полот на тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз 2 .- . Недостатком этого экстрактора является значительное продольное перемешивание в дисперсной и сплошной фазах при высоких интенсивноетях пульсации жидкости в аппарате, .Обусловленное забросом капель диспе ной фазы и элементов сплошной ере-. ды через отверстия контактной тарел кц при открытии клапанов в направле нии,, обратном их двизхению. При этом пульсационный импульс беспреттятс венно перемещает тяжелую фазу снизу вверх, а легкую - сверху вниз, что снихсает двюкущуы .силу процесса экстракции и ухудшает процесс..массопер дачи... : Цель изобретения - интенсификаци процесса массопередачи за счет снижения продольного перемешявайия. Поставленная цель достигается тем/ что известный пульсационный экстрактор, содержащий вертик.альный корпус, перфориррванныеконтактньге тарелки с шарнирно закрепленными на тарелках пластинами, установленны ли около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз, снабжен вер тикальными перегород к ё1МИ, установле ными попарно меззду тарелками с зазором одна относительно другой, при ЭТОМ в каждой паре перегорс(док одна из перегородок- закреплена на никележащей тарелкеV .а другая,- на вышележашей. Такое конструк.тивное выполнение аппарата позволяет значительно уменьшить продольное перемешивание в дисперсной фазе за счет устранения обратного забро.са капель из одного межтарельчатого пространства в другое при наличии пульсаций в системе вследствие полного перекрытия живого сечения каждой зоны клапанами при обратном пульсационНом импульсе. В межтарельчатом пространстве жидкость из одной зоны в дру- . гую может переместиться только через зазор мещ;у перегородками, что.,не препятствуя движению сплошной фазы, препятствует переходу капель из одной зоны в другую, т.е. в направлении, Обратном их всплытию .(оседанию) . Данная конструкция пульсационного экстрактора позволяет также создать перекрестное движение жидкости на каждой контактной тарелке, . что в сочетании с противоточньЁ движением фаз в масштабе всей колонны позволяет за счёт возникновения, поперечной составляющей, скорости потока улучшить распределение жидкости по сечению аппарата и снизить продольное перемешивание в . сплошной фазе. . - : На чертеже изображен экстрактор, продольный разрез. ., . Пульсационный экстрактор состоит из вертикального корпуса 1, штуцеров 2 и 3 для подачи легкой и. тяжелой фаз, штуцеров 4 и 5 для слива легкой и тяжелой фаз, массообменных тарелок 6. МежтареЛьчатое пространство между двумя соседними тарелками разделено двумя вертикальными перегородками 7, .ycjгaнoвлeнны Iи с зазором- друг к другу, .на две зоны 8 и 9. На тарелках около отверстий Шарнирно з акрегшены подвшхные пластины 10 и 11, играющие роль клапанов, причем пластины 10, закрепленные на нижележащей тарелке в зоне. В, расположены с противопоДр гснойсторсэны-тарелки- по отношению пластин 11 в зоне 9. Аппарат работает еледукадам образом. Тяжелая и легкая фазы подаются через штудера 3 и 2 и двияутся через тарелки противотоком. Жидкостям сообщается возвр тйо-поступательное (пульеируюиее); движение с помощью пульсатора, расположенного вне аппарата. При додаче импульса вверх {прямой ш1пульс) пластины 11 поднимаются и открывают часть отверстий в контактной тарелке, а пластины 10 за:крывают другую часть отверстий тарелки. При этом контактиругацие жидкост.и под действием пульсации перемещаются вертикально вверх, исперсная фаза (в данном случае егкая) начинает истекать из откры- . ых отверстий в зону 9 и под действием срезакнцих усилий, возникающих вследствие высокой скорости в зоне открытых клапанов дробиться на мелкие капли. При подаче иютульса вниз (обратный ш пульс) пластины переметиамтся из крайнего верхнего положения в нижнее, при этом пластины 11 закрывают отверстия, а пластины 10 открыв.ают отверстия в тарелке 6. Сплошная фаза, нахЬдя5цаяся в зоне 8 через открытые отверстия переметдается в ниясележаазую зону 9 / затем через зазор, образованный перегородками 7, поступает внйвь в зону 8 и т. д. При этом гидрозатвор, образованный перегородками, пропуская .сплошную фазу, препятствует перехр ду капель дисперсной фазы из выаележащей зоны 9 в няжележадую зону 9 так как, переместиввдась сверху вниз в зоне 9 и пройдя через зазор между перегородками,,. капли попадают в верхнюю часть зоны в и оттуда следу щим прямьлм импульсом выбрасываются в ВБЯяележадую зону 9. Это значитель но снижае продольное перемешивание в дисперсной фазе и позволяет увели чйть движущую силу процесса массопередачи. Кроме того, перекрестный ток жидкости, которай возникает при изменении знака пульсационного И1«1пульса выравнивает концентрацию распределяемого вещества по поперечному .сечению аппарата и снижает прот дольное перемешивание в сплсмдной фазе.; Для проверки работоспособности бдаи проведены на лабораторной модели диаметром 105 мм и высотой рабочей зоны 1600 мм на системе керосин .вода сравнительные испытания предло-, жённого и устройства по протот«пу. Опыты показали, что продольное перемешивание в дисперсной фазе в диапазоне интенсивностей пульсаций 5001500 м/мин снижается в данном аппарате в 2-3 раза, а продольное перемешивание в сплсалной фазе на 20-30% по отношению к прототипу. В области -, оптимальных режимов работы 1 м высо ТЫ пульсационного экстрактора по эффективност:и .эквивалентен 3-4 м наса дочной колонны без пульсации, а величина высоты единицы переноса (ВБП) составляет 1 м. Проведенный предварительный расчет экстрактора предлагаемой конструкции дйаметрсм 600 мм для отмывки изопрена от карбрнильных соединений ь елочной водой покаЗишает, что с учетом снижения про; дольного перемешивания в дисперсной и сплшгаой фазах ВВП может быть снйена до 0,8 м.

ПУЛЬСДЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОВ, ,содержащий вертикальный корпусу г перфорированные контактные тарелки с шарнирно закрепленными на них пластийами, установленнылш около отверстий тарелок по разные стороны полотна тарелки, штуцеры для ввода и вывода фаз, отличающ и и с я тем, что, с целью интен.сификации процесса массопередачи за счёт снижения продольного перемешивания, экстрактор снабжен вертикальными перегородками, установленными попарно медцу тарелкатли с зазором одна относительно другой, при этом в каходой паре перегородок од;На из перегородок закреплена на ниже;лежащей тарелке, а другая - на выш ежащей.S W со о