Аппарат для разделения жидкостей Советский патент 1989 года по МПК B01D17/38 

Изобретение касается разделения жидкостей по плотности и может быть использовано в химической,нефтехимической пищевой, микробиологический и других отраслях промьштенности.

Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата за счет прер,ва.- рительного разделения и коагуляции капель.

На фиг.1 представлен аппарат, продольньй разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 о ,

Аппарат содержит корпус 1 с патрубками отвода тяжелой 2 и легкой 3 фракций, установленными соответственно ниже и вьше уровня; 4 раздела фракций. Патрубок 5 подвода смеси соединен тангенциально с устройством для предварительного разделения фракций в виде конуса 6, имеющего крышку 7. Вдоль стенки конуса 6 установлено несколько наклонных ка- . налов В, которые соединены отверстиями или щелями 9 с внутренним объемом конуса. Каналы 8 соединены с

fi

со

00

ел

00 со

3U

коллектором 10. Коллектор 10 посредством патрубка 11 отвода тяжелой фракции соединен с дополнительным трубопроводом 12, нижний конец кото- рого расположен в Корпусе 1 ниже уровня 4 раздела фракций. К крышке 7 прикреплен трубопровод 13 отвода легкой фракции, нижний конец которого размещен вьше уровня 4 раздела фракций. Внутри каналов установлены по высоте перегородки 14. Перегородки 14 вьшолнены наклонными или гори- зонтальнь1ми и не должны перекрывать сечение каналов. Они могут примыкать поочередно к корпусу и к стенке канала. К концам трубопроводов 12 и 13 прикреплены с зазором диски 15. Устройство для предварительного разделения фракхщй в виде конуса 6 установлено вертикально в верхней части корпуса 1о

Аппарат работает следующим образом,

Смесь-через патрубок 5 поступает в конус 6 т ангенгрально, в конусе пр происходит центробежное расслоение жидкости, более тяжелая фракция отжимается центробежной силой к стенкам конуса 6 и попадает,в каналы 8.

Отбор тяжелой фракции осуществляется через отверстия или щели 9 в боковой стенке конуса., при этом,так как нет нижнего разгрузочного отверстия , по центру конуса устанавли- вается устойчивый столб, состоящий из легкой фракции. Проведенные лабораторные эксперименты показали,что доля тяжелой фракции после прохождения смеси через конус в отводящем/ канале для тяжелой фракции увеличивается с 40 до 80-90%. Следует отметить, что вблизи боковой стенки фор1 1руется слой с повышенным содержанием тяжелой фракции. Смесь поступает в конус, вращается вокруг его оси и движется вниз, расслаиваясь на две фазы. Так как устройство для предварительного разделения выполнено конической формы,то

при движении вниз происходит непре рьшное продавливание тяжелой фазы через отверстия в каналы, а вдоль оси устанавливается восходящий к трубопроводу 13 поток легкой фракции. При этом разделение смеси про- равномерно вдоль всей высоты конуса, что повышает степень разделения. При других конфигурация

Q , 15 20

25о- зо

. 45

50

55

разделительного устройства (например, цилиндрической) образуются в нижней части застойные зоны,.что снижает эффективность процесса разделения .

Тяжелая фракция в каналах 8 под действием силы тяжести опускается, огибая перегородки 14, при этом происходит коалесценция как тяжелой, так и легкой фракций. Далее более тяжелая фракция попадает в коллектор 10 и оттуда по патрубку 11 и трубопроводу 12; отводится в корпус 1 в область, расположенную нил(е уровня 4 раздела фракций. Более легкая фракция, собирающаяся в центре конуса 6, через трубопровод 13 отводится в верхнюю часть корпуса. 1. Для того, чтобы поток отводимой легкой фракции не попал ниже уровня раздела фаз, его разворачивают с Помощью диска 15, установленного с зазором с концом трубопровода 13.

Диск 15 позволяет также избежать удара выходящей из трубопровода 12 жидкости о дно корпуса 1.. и создание интенсивных циркуляционных течений, перемешивающих объем жидкости. При наличии диска 15 поток жидкости выходит в виде осесимметрич- ной плоской струи, при этом образовавшиеся в результата коалесценции капли легкой фракции беспрепятственно всплывают. I

Жидкость в корпуре 1 под действием силы тяжести и архимедовой силы разделяется на .легкую и тяжелую фракции, которые удаляются из аппарата соответственно через патрубки 3 и 2.

Использование предлагаемого устройства позволяет разбить процесс разделения на несколько этапов. На верхнем этапе происходит центробежное расслоение в конусе.

Таким образом, предварительное разделение позволяет расслоить жидкость и по отдельности вводить более тяжелую фракцию ниже границы раздела, а более легкую - вьш1е границы раздела, что резко сокращает движение жидкости в корпусе в вертикальном направлении и снижает энергию турбулентных пульсаций, т.е.. разделение происходит в более спокойном гидродинамическом режиме, что приводит к увеличению степени разделения .

5

Коагуляция капель как легкой, так и тяжелой фракции приводит к резко - му увеличению скорости всплытия или осаждения капель в корпусе, следовательно, аппарат может работать при большей нагрузке.

Предварительное расслоение и коагуляция капель с раздельной подаче сред приводит к тому, что расстояние между каплями резко увеличивается и движение капли происходит не в стесненных условиях, что также резко увеличивает скорость всплытия или осаждения.

Формула изобретения

1. Аппарат для разделения жидк о- стей, содержащий корпус с патрубками отвода тяжелой и легкой фракций, расположенными соответственно ниже и вьше уровня раздела фракций, и установленное вертикально в верхней части корпуса устройство для предварительного разделения фракций с тангенциальным патрубком подвода смеси, патрубком отвода легкой фракции, располбженным в крышке устройства и соединенным с трубопроводом отвода легкой фракции, и патрубком отвода тяжелой фракции, о т л и - ч.ающий с я тем, что, с целью повышения степени разделения и

изводительности аппарата за счет предварительного разделения и коагуляции капель, устройство для предварительного разделения фракций выпоп- нено в виде конуса и снабжено на- клонньми каналами, установленными вдоль, стенки корпуса и соединенными отверстиями или щелями с внутренним объемом конуса, коллектором, соединенным с каналами и дополнительным трубопроводом, причем коллектор и дополнительный трубопровод соединены между собой посредством

5 патрубка отвода тяжелой фракции, нижний конец дополнительного трубопровода размещен ниже уровня раздела фракций, нижний конец трубопровода отвода легкой фракции установ0 лен выше уровня раздела фракций, а наклонньге каналы снабжены установленными по высоте наклонными или горизонтальными перегородками, не перекрывающими сечение каналов.

5

2. Аппарат по п.. 1, отличающийся тем, что перегородки в каналах примыкают поочередно к корпусу и к стенке канала. 0 3, Аппарат поп.1, отличающийся тем, что он снабжен дисками, прикрепленными с зазором к концан трубопровода отвода легкой фазы и дополнительного трубопровода.

PLLB.I

Изобретение касается разделения жидкостей по плотности и может быть использовано в химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение степени разделения и производительности аппарата. Аппарат содержит корпус с патрубками отвода тяжелой и легкой фракций и тангенциальным патрубком подвода смеси. Снаружи корпуса на его верхней части установлено устройство для предварительного разделения фракций в виде конуса, вдоль боковой поверхности которого установлены каналы, соединенные отверстиями или щелями с внутренним объемом конуса. В каналах установлены на разных высотах перегородки. Каналы соединены с коллектором, с которым посредством патрубка отвода тяжелой фракции соединен дополнительный трубопровод, нижний конец которого установлен в корпусе ниже уровня раздела фракций. В крышке корпуса установлен трубопровод отвода легкой фракции, нижний конец которого установлен в корпусе выше уровня раздела фракций. К концам трубопроводов прикреплены диски с зазором между диском и трубопроводом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

±vf 5