Устройство для проведения процесса жидкостной экстракции Советский патент 1987 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к устройствам для проведения процесса жидкостной экстракции и может быть использовано в химической, нефтехимической нефтеперерабатывающей и других отраслях промьпплеиности.

Цель изобретения - повышение интенсивности массообмена.

На фиг. 1 приведено устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел .1 на фиг. 1 .

Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, патрубки 2 и 3 для ввода и патрубки 4 и 5 для вывода соответственно полярной и не- полярной жидкостей. Металлический корпус устройства разделен заземленными перфорированными тарелками 6 на контактные ступени. Под тарелками на изолирующих опорных кольцах 7 расположены высокопотенциальные электроды 8, подключенные к общему источнику 9 высокого напряжения. В отверстиях тарелок закреплены направленные вертикально вниз концентраторы напряженности, выполненные в виде полых штырей 10, для слива полярной жидкости и направленные вертикально вверх переточные патрубки 11 для неполярной жидкости. Высокопотенциальные электроды установлены таким образом, что расстояние h от полых штырей, предназначенных для слива полярной фазы, до соответствующих им высокопотенциальных электродов равно 0,3-0,6 расстояния 1 между соседними высокопотенциальными электродами.

Устройство работает следующим образом.

Полярная жидкость - растворитель которая подается через патрубок 2 на верхнюю тарелку, стекает через полые штыри 10 в межзлектродное пространство, где под воздействием электрического поля диспергируется на мелкие капли. В результате значительно увеличивается поверхность контакта между ними. Использование полых штырей для полярной фазы (сопла патрубков - точечные источники электрического поля) в сочетании с цилиндрическими высокопотенциальными электродами (верхние кромки цилиндров - линейные источники поля) позволяет создать в межэлектродном пространстве резко неоднородное электрическое поле, в котором эффекты диспергирования и диэлектрофореза полярной фазы максимально выражены. Благодаря

размещению полых штырей для полярной фазы (точечных источников электрического поля) на равном расстоянии от двух соседних цилиндрических высокопотенциальных электродов (линейных источников) исключается коалесцен- ция образованных в результате диспергирования капель полярной жидкости, и последние оказываются распределенными в реакционном объеме равномерно, без сгустков.

Капли диспергированной полярной фазы под действием диэлектрофорети0

0

ческих сил распределяются равномерно по всему сечению аппарата. Чем меньше расстояние h, тем больше (при прочих равных условиях) локальная напряженность электрического поля в окрестности сопл полых штырей 10, а следовательно, тем больше и интенсивность диспергирования. Однако с уменьшением h сокращается время преg бывания капель полярной фазы в межэлектродном пространстве, а значит, и эффект воздействия диэлектрофорети- ческих сил. При этом с уменьшением величины h может нарушиться однородность распределения капель полярной фазы по поперечному сечению аппарата. В результате могут возникнуть бай- пасные потоки сплошной фазы, что приведет к снижению скорости массообмена в целом по аппарату. Соотношение меж5 ду расстоянием h от полых штырей до соответствующих им высокопотенциальных электродов и расстоянием 1 между соседними равнопотенциальными электродами является критичным. Установлено, что если h/1 находится в пределах 0,3-0,6, то имеет место максимальная интенсивность диспергирования полярной фазы при равномерном ее распределении по сечению аппарата.

Образованные в результате диспергирования капли полярной жидкости движутся через контактную ступень ,и коалесцируют на нижележащей тарелке. Таким образом, полярный растворитель,

переходя из ступени в ступень, каждый раз, диспергируясь и редисперги- руясь, обогащается целевым компонентом и выводится из нижней части корпуса 1 через патрубок 4. Сплошная фа0

5

5

за - сьфье подается противоточно растворителю через патрубок 3, расположенный в нижней части корпуса, и в виде рафйната отводится из верхней части аппарата через патрубок 5.

(DUi.Z