Сепаратор Советский патент 1989 года по МПК B01D17/04 

(21)4301378/23-26

(22)28.08.87

(46) 15.04.89. Бюл. № 14

(71)Черкасское производственное объединение «Азот им. Комсомола Украины и Институт проблем механики АН СССР

(72)С В. Виноградов и Ю. В. Мартынов

(53)66.066.6 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1287913, кл. В 01 D 17/02, 1985.

(54)СЕПАРАТОР

(57)Изобретение относится к области разделения систем жидкость-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение степени разделения и производительности аппарата. Сепаратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода смеси и патрубками 3 и 4 отвода легкой и тяжелой

фракций, расположенными выше и ниже уровня 5 раздела фракций. В корпусе 1 размещены трубопровод 6 с патрубком / ввода и канал (К) 8 с перегородками 9. К 8 установлен под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выще, а нижний конец ниже уровня 5 раздела фракций. Перегородки 9, расположенные в нижнем конце К 8, примыкают к дну К В, в котором перед перегородками имеются отверстия 10. Перегородки в верхнем конце К 8 примыкают к его верхней части. Нижний конец К 8 прикрыт заглущкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выще уровня. 5 раздела фракции. Кроме того, на перегородках верхнего конца К 8 установлены козырьки, имеющие форму двухгранных углов с верщиной, обращенной вверх, а К 8 выполнен сужающимся к торцам. 2 3. п. ф-лы, 3 ил.

(Л

Изобретение относится к области разделения систем жидкость-жидкость и может быть использовано в химической,нефтехимической,пищевой и других отраслях промышленности. Цель - повышение степени разделения и производительности аппарата. Сепаратор содержит корпус 1 с патрубком 2 подвода смеси и патрубками 3 и 4 отвода легкой и тяжелой фракций, расположенными выше и ниже уровня 5 раздела фракций. В корпусе 1 размещены трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и канал (к) 8 с перегородками 9. К 8 установлен под углом к вертикали, при этом его верхний конец расположен выше, а нижний конец ниже уровня 5 раздела фракций. Перегородки 9, расположенные в нижнем конце К 8, примыкают к дну К 8, в котором перед перегородками имеются отверстия 10. Перегородки в верхнем конце К 8 примыкают к его верхней части. Нижний конец К 8 прикрыт заглушкой 11 и соединен трубой 12 с областью, расположенной выше уровня 5 раздела фракций. Кроме того, на перегородках верхнего конца К 8 установлены козырьки, имеющие форму двугранных углов с вершиной, обращенной вверх, а К 8 выполнен сужающимся к торцам. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

to

о

00

Фаг.1

Изобретение относится к разделению систем жидкость-жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата.

На фиг. 1 представлен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (уменьшено); на фиг. 3 - сепаратор со сходящимися каналами к периферии, вариант.

Сепаратор содержит корпус 1, патрубки 2, 3, 4 подачи смеси и отвода легкой и тяжелой фракции, находящиеся соответственно выше и ниже границы 5 раздела фракций. С патрубком 2 соединен трубопровод 6 с патрубком 7 ввода и каналом 8, расположенным внутри корпуса под углом к вертикали. Внутри канала 8 размещены вертикальные или наклонные перегородки 9. В канале 8 перегородки 9, установленные ниже патрубка 7 ввода, примыкают ко дну канала 8, а перегородки, находящиеся выше патрубка 7 ввода, примыкают к верхней части канала 8. В дне канала 8 перед перегородками 9 со стороны патрубка 7 имеются отверстия 10. Торец канала 8 закрыт заглушкой 11. Нижний конец канала 8 соединен с областью, находящейся ъыте границы 5 раздела фракций, тру10

бежной силы капли тяжелой жидкости осаждаются на стенках канала, перегородках и стекают вниз, при этом капли сталкиваются друг с другом, происходит их укруп- 5 нение. Тяжелая фракция стекает на дно канала 8 и по дну перемещается в нижнюю часть канала, где удаляется через отверстия 10. Легкая фракция удаляется в область выше границы раздела через верхний открытый торец канала 8. Жидкость, расслоенная в канале 8, разделяется на фракции окончательно в корпусе 1. Тяжелая фракция удаляется из корпуса через патрубок 4, а легкая - через патрубок 3. Если на перегородках 9, расположенных выше патруб- 15 ка 7, установлены козырьки 13, то осев- щие капли тяжелой фракции движутся вниз по перегородкам до козырька, далее по козырькам стекают к боковым стенкам канала, а по ним ,на дно канала, что позволяет избежать падения укрупненных капель с перегородок в поток, где они могут частич но раздробиться. Таким образом, наличие козырьков 13 позволяет повысить степень .предварительного разделения..

20

25

ра позволяет предварительно разделить тяжелую и легкую фракции. При этом поток эмульсии разделяется на более легкую и более тяжелую фракции, которые движутОднако эффективность предварительного расслоения увеличивается, канал будет выполнен сужающимся к торцам. В этом случае интенсивность циркуляционных потоков в областях между перегородками под . - TJ---, -rjдерживается постоянной, несмотря на отвод

бои 12. К перегородкам, находящимся выше 30 тяж - Чой фракции через отверстия 10. патрубка ввода, прикреплены козырьки 13Использование предложенного сепаратов виде двугранных углов, вершинами вверх.

Сепаратор работает следующим образом. Эмульсия через патрубок 2, трубопровод 6, патрубок 7 попадает в канал 8. В

канале 8 поток движется вниз, развора- 35 соответственно в верхнюю и в нижнюю чивается и движется вверх, подсасываясьчасть канала. По ходу движения эмульсии вдоль канала происходит непрерывная сепарация тяжелой фракции и ее отвод в область под границей раздела. Легкая фракция собирается в верхней части канала и отводится с торцов в область, находящуюся выще границы раздела. Таким образом, в предложенном аппарате происходит непрерывное разделение тяжелой и

, легкой фракции, причем по мере движения

ком, более тяжелая жидкость осаждает- д торцам канала содержание тяжелой фрак- ся и попадает в области между перегород-ции для нижней части канала или легкой

ками. В результате вращения в об71астяхфракции для верхней части канала увелипадающим потоком. Далее происходит расслоение жидкости. Жидкость с меньшей плотностью движется по восходящему участку канала, а жидкость с большей плотностью - по нисходящему участку канала. Жидкость движется вниз, при этом в пространстве между перегородками возникают циркуляционные течения, которые поддерживаются движущимся выше перегородок пото40

между перегородками тяжелая фракция осаждается на дно и стенки перегородки, стекает по стенке вниз и отводится из канала 8 через отверстия 10 в корпус 1 ниже границы 5 раздела фракций. Легкая фаза скапливается в верхней части канала, перемещается к торцу с заглушкой 11, где по трубе 12 отводится в область выше границы раздела. Жидкость, движучивается, что улучшает условия разделения, так как расстояние между каплями увеличивается, и капли движутся свободно. 50 Кроме того, толщина слоя отсепариро- ванных капель на дне уменьщается, что резко снижает вероятность срыва их турбулентными пульсациями и унос в поток, т. е. использование канала специальной конст.. рукции позволяет получить предварительное

- .--1 s....bjf j,.4j-4j V ч M 1 D II UC/Ji, Ufl I zJlDn jG

щаяся здоль канала 8 вверх от патруб-55 расслоение на тяжелую и легкую фракции

ка 7, попадает в области между перегород-с значительно большей степенью разделения

ками, где образуются циркуляционные дви-Рассредоточенная подача тяжелой фракции

жения жидкости. Под действием центро-в область ниже границы раздела и лег

бежной силы капли тяжелой жидкости осаждаются на стенках канала, перегородках и стекают вниз, при этом капли сталкиваются друг с другом, происходит их укруп- нение. Тяжелая фракция стекает на дно канала 8 и по дну перемещается в нижнюю часть канала, где удаляется через отверстия 10. Легкая фракция удаляется в область выше границы раздела через верхний открытый торец канала 8. Жидкость, расслоенная в канале 8, разделяется на фракции окончательно в корпусе 1. Тяжелая фракция удаляется из корпуса через патрубок 4, а легкая - через патрубок 3. Если на перегородках 9, расположенных выше патруб- ка 7, установлены козырьки 13, то осев- щие капли тяжелой фракции движутся вниз по перегородкам до козырька, далее по козырькам стекают к боковым стенкам канала, а по ним ,на дно канала, что позволяет избежать падения укрупненных капель с перегородок в поток, где они могут частич но раздробиться. Таким образом, наличие козырьков 13 позволяет повысить степень .предварительного разделения..

ра позволяет предварительно разделить тяжелую и легкую фракции. При этом поток эмульсии разделяется на более легкую и более тяжелую фракции, которые движут тяж - Чой фракции через отверстия 10. Использование предложенного сепарато

соответственно в верхнюю и в нижнюю часть канала. По ходу движения эмульфракции для верхней части канала увеличивается, что улучшает условия разделения, так как расстояние между каплями увеличивается, и капли движутся свободно. Кроме того, толщина слоя отсепариро- ванных капель на дне уменьщается, что резко снижает вероятность срыва их турбулентными пульсациями и унос в поток, т. е. использование канала специальной конст.. рукции позволяет получить предварительное

f j,.4j-4j V ч M 1 D II UC/Ji, Ufl I zJlDn jG

расслоение на тяжелую и легкую фракции

кой фазы в область выше границы раздела позволяет резко снизить объемные доли жидкостей, перемещаемых вверх или вниз, что приводит к созданию более спокойного гидродинамического режима без вихреобразований. Это приводит к увеличению степени разделения.

Коалесценция капель и предварительное разделение приводят к тому, что концентрация капель в несущей среде будет не- больщая. В результате повыщаются скорости их всплытия или осаждения, а также производительность аппарата.

Формула изобретения

. Сепаратор, содержащий корпус с патрубком подвода смеси и патрубками отвода, тяжелой и легкой фракции, расположенными соответственно ниже и выше уровня раздела фракций, размещенный в корпусе канал с перегородками, неполностью перекрывающими поперечное сечение кана

ла, отличающийся тем, что, с целью по- выщения степени разделения и производительности аппарата, сепаратор снабжен трубопроводом с патрубком ввода, соединяющим патрубок подвода смеси с верхней стенкой канала, канал установлен под углом к вертикали, верхний конец канала расположен выше, а нижний конец канала - ниже уровня раздела фракций, причем перегородки нижнего конца канала примыкают ко дну канала, выполненного с отверстиями перед перегородками, а перегородки верхнего конца канала примыкают к верхней части канала, нижний конец канала заглущен и соединен с областью, 5 расположенной выше уровня раздела фракций, посредством трубы.

0 конца канала:

Фае.Ь