Жидкостной экстрактор Советский патент 1987 года по МПК B01D11/04 

Изобретение откосится к устройствам для осуществления процессов экстракции в системе жидкость-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена путем многократного обновления поверхности контакта фаз.

На фиг. 1 представлен одноступенчатый жидкостный экстрактор, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - многоступенчатый жидкостный экстрактор.

Экстрактор состоит из цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем, распределителей жидкостей, выполненных в виде коаксиально расположенных центрального 2 и периферийного 3 патрубков, установленных соосно с корпусом и снабженньЕх отбойным диском 4, расположенным на расстоянии от нижних торцов центрального и периферийного патрубков под ними с образованием кольцевых зазоров 5 и 6, колец 7 из гидрофобного материала внутренняя поверхность которых выпуклая, кольцевого желоба (кармана) 8 для сбора легкой фазы с патрубком 9 для вывода ее из аппарата и патрубка 10 для вывода тяжелой фазы. Под кольцом 7 установлены периферийный сборник 11 для легкой фазы, выполненный в виде полого конуса, соединенного с патрубком 12 и обращенного малым основанием вниз, а верхним перекрывающего сечение аппарата, и центральный сборник 13 тяжелой фазы, выполненный в виде аналогичного конуса, установленного коаксиально с первым внутри него. Нижние торцы сборников соединены соответственно с периферийным 12 и центральным 14 коаксиальными патрубками, под нижни.ми торцами которых расположен отбойный диск 4. Сборники 11 и 13 в совокупности с кольцом 7 образуют ступень контакта и разделения реагирующих жидкостей и могут быть установлены последовательно в одном аппарате.

Экстрактор работает следующим образом. Тяжелая жидкость (т.ж.) - как правило, водный раствор - подается напором в центральный патрубок 2. Изливаясь в кольцевой зазор 5 между отбойным диском 4 и торцом центрального патрубка, тяжелая жидкость образует жидкостную кольцевую пленку, перекрывающую сечение анпарата. Одновременно в периферийный патрубок 3 попадается самотеком или под напором легкая жидкость (л.ж.). Вытекая из кольцевого зазора 6, образованного верхней поверхностью пленки тяжелой жидкости и торцом периферийного патрубка,легкая жидкость захватывается этой пленкой и равномерно распределяется по ее поверхности тонкой пленкой. Образованная таким образом двойная жидкостная пленка, в которой происходит процесс экстракции, достигает внутренней поверхности корпуса 1 аппарата и стекает по ней вниз также в виде двойной пленки, причем легкая жидкость течет по поверхности корпуса, а тяжелая - по внутренней поверхности пленки легкой жидкости. Достигнув кольца из гидрофобного материала 7, легкая жидкость, находясь в непосредственном контакте с поверхностью кольца вследствие смачивания ею материала кольца, продолжает движение по его поверхности и,

достигнув стенки корпуса 1 аппарата, стекает в кольцевой карман 8 и через патрубок 9 удаляется из аппарата. Так как тяжелая жидкость не смачивает материал насадки и контактирует только с поверхностью легкой жидкости, то она по инерции направляется к центру аппарата и собирается в коническом днище, откуда выводится через патрубок 10.

При проведении многократного контакта после разделения легкая жидкость по внутренней поверхности корпуса 1 аппарата стекает в периферийный конический сборник 11, а тяжелая жидкость, направляясь к центральной оси аппарата, попадает в центральный конический сборник 13. Из сборников

жидкости вытекают по кольцевым зазорам, образованным отбойным диском и нижними торцами центрального 14 и периферийного 12 патрубков, в виде двойной жидкостной пленки. Происходит повторный контакт жидкостей по аналогии с первоначальной подачей

их в аппарат, затем следует повторное разделение и т.д. После последней ступени контакта жидкости разделяются и выводятся аналогично описанному через патрубки 9 и 10. При использовании в качестве легкой жидкости, например, толуола кольцо выпол

няют из плексиглаза.

Формула изобретения

Жидкостный экстрактор, включающий

цилиндрический корпус с коническим днищем, распределители жидкостей, установленные внутри корпуса по высоте соосно с ним и выполненные в виде коаксиально расположенных цилиндрических патрубков, снабженных в нижней части отбойными дисками, штуцера для ввода и вывода жидкостей, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса масообмена путем многократного обновления поверхности контакта фаз, он снабжен кольцами, выполненными

из материала, несмачиваемого одной из жидкостей, установленными по высоте на внутренней поверхности корпуса между распределителями жидкостей, сборниками жидкостей, выполненными в виде коаксиально установленных полых конусов, соединенных

с распределителями жидкостей, и желобо.м для сбора легкой жидкости, расположенным на внутренней поверхности корпуса над коническим днищем.

Изобретение относится к устройствам для осуществления процессов жидкостной экстракции, может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать процессы масоообмена путем многократного обновления поверхности контакта фаз. Экстрактор, выполненный в виде цилиндрического корпуса 1 с коническим днищем, снабжен размещенными на стенках корпуса кольцами 7 и сборниками жидкостей 11, 13, выполненными в виде полых конусов. 2 ил. (Л |С 00 ьо 00 СП Фиг.2