Смесительно-отстойный экстрактор Советский патент 1989 года по МПК B01D11/04 

Легкая фаза(ЛФ) I: I: || фаза(Тф)

Изобретение относится к смесительно-отстойным экстракторам и может быть использовано для извлечения ценных компонентов из растворов и позволяет повысить производительность за счет обеспечения возможности раздельного регулирования в смесительной камере дисперсионного состава эмульсии и ее объема. Для этого каждая ступень 1 снабжена ограничительной перегородкой 6, установленной на разделительной перегородке 5 с возможностью вертикального перемещения, а также дополнительным транспортирующим устройством 18, при этом перемешивающее устройство 8 выполнено в виде полых элементов с насадками и между ними установлены вертикальные перегородки. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

КххИ Змульсия

Фие.1

Изобретение OTiiocincsi к смеситель- но-отстойным экстракторам многоступенчатого типа и может быть использовано при осуществлении процессов прети- воточной экстракции в системе жидкость - жидкость для извлечения ценны компонентов из растворов.

Целью изобретения является повышение производительности экстрактора за счет обеспечения возможности раздельного регулирования в смесительной камере дисперсионного состава эмульсии и ее объема.

На фиг. изображен смесительно- отстойный экстрактор, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.; на фиг.З разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 - узел I на фиг.; на фиг.6 - экстрактор, вид. сбоку, вариант выполнения; па фиг,7 - разрез Г-Г на фиг,6.

Смесительно-отстойный экстрактор содержит ступени 1, каждая из которых включает корпус 2, внутри кото- рого размещены смесительная камера 3 с боковыми стенками 4, протяженной по длине горизонтальной разделительной перегородкой 5 и вертикальной ограничительной перегородкой 6, от- стойная камера 7, перемывающее уст- .ройство 8, установленное в смесительной камере 3, подводящие каналы легкой 9 и тяжелой 10 фаз, выходные отверстия 11 и 12 которых размещены в верхней части смесительной камеры 3, отводящий канал 13 легкой фазы с переточным порогом 14, отводящий канал 15 тяжелой фазы с гидрозат- Бором 6, дополнительное транспорти- рующее устройство 17 и транспортирующее устройство 18, установленные соответственно в отводящих каналах 13 и 15 легкой и тяжелой фаз.

Ограничительная перегородка 6 уста новлена перпендикулярно разделительной перегородке 5 на ее конце, наиболее удаленном от выходньгх отверстий 11 и 12 подводящих каналов 9 и 10 легкой и тяжелой фаз. В СБОЮ очередь разделительная перегородка 5 расположена над переточным порогом 14, через который выводится из отстойной каме- ры 7 легкая фаза, т.е. выше уровня налива жидкости в отстойной камере.

Перемешивающее устройство В выполнено в виде одного шш нескольких полых элементов 19 с насадками 20 (фиг,.5), соединенных через вентили

,.

0

5

21 и магистральную линию 22 с выходным отверстием 11 подводящего канала 9 легкой фазы или выходным отверстием 12 подводящего канала 10 тяжелой фазы. Каждый полый злемент 19 имеет длину, по крайней мере равную ширине смесительной камеры 3, установлен преимущественно перпендикулярно продольной оси камеры 3, отстоит от соседнего полого элемента 19 на некотором расстоянии вдоль этой оси и имеет зазор 23 относительно перегородки 5,

Смесительная камера 3 может дополнительно содержать ряд вертикальных перегородок 24 (фиг.6 и 7), установленных в чередующемся порядке с полыми элементами 19 так, что перегородки образуют зазоры 25 мелдау собой, стенками 4 и разделительной перегородкой 5.

Ограничительная перегородка 6 установлена с возможностью перемещения в направляющих 26 по высоте смесительной камеры 3.

Горизонтальное расположение разделительной перегородки 5 над переточным порогом 14 и снабжение смесительной камеры 3 перемещаемой по высоте камеры ограничительной перегородкой 6 позволяет формировать эмульсию в виде слоя, а не столба жидкости, что дает возможность визуально или инструментальным путем Оперативно оценивать и раздельно иэь енять состав эмульсии и ее объем, т.е, время кон- тгиста фаз. При этом появляется возможность увеличить объем отстойной камеры, не изменяя установочную площадь ступени, использовать новый тип перемешивающего устройства, облегчить доступ к элементам экстрактора, формирующим эмульсию.

Размещение дополнительного транспортирующего устройства 17 в отводящем канале 13 легкой фазы позволяет исключить гидравлическую зависимость ступеней экстрактора при осуществлении раздельной транспортировки и перемешивании фаз. Это позволяет стабилизировать процесс регулирования состава эмульсии и ее объема как в отдельной ступени, так и в экстракторе в целом,

Выполнение и размещение перемешивающего устройства 8 позволяет в широком диапазоне изменять диаметр капель дисперсной фазы и объем дисперсной фазы с требуемым диаметром капель, обеспечить дозированную подачу дисперсной фазы в любую часть смесительной камеры, многократно повторять операции диспергирования и коалесцен- ции,

Снабжение смесительной камеры 3 рядом вертикальных перегородок 24, установленных определенным образом относительно полых элементов 19, друг друга, боковых стенок 4 камеры и разделительной перегородки 5 способствует более полному перемешиванию фаз, позволяет регулировать время их контакта.

Смесительно-отстойный экстрактор работает следующим образом.

Легкая фаза (фиг,1-4) подается под напором в подводящий канал 9, например, средней ступени 1 и через магистральную линию 22 поступает в полые элементы 19. Через насадки 20, расположенные на боковых стенках, торцах и днищах полых элементов 19, легкая фаза в виде струй вводится в смесительную камеру 3.

Тяжелая фаза подается под напором по подводящему каналу 10 и через выходное отверстие 12 выливается в смесительную камеру 3. Поток тяжелой фазы проходит под полыми элементами 19 и их торцов, где через насадки 20 (фиг.5) в поток инжектируются струи легкой фазы и осуществляется турбулизация потока. В пространстве между полыми элементами происходит частичная коалесценция капель легкой фазы, а при прохождении под полыми элементами и мимо их торцов - диспергирование капель. За последним по ходу движения эмульсии полым элементом 19 турбулизация потока прекращается и смесь фаз через ограничительную перегородку 6 поступает в отстойную камеру 3,

Здесь эмульсия разделяется, легкая фаза че.рез переточной порог 14

ное движение фаз, а в целом по экстрактору - противоточное.

При наличии в смесительной камере 3 вертикальных перегородок 24 (фиг.6 и 7) эмульсия, проходя через зазоры 25, подвергается более интенсивному перемешиванию. Такое перемешивание целесообразно в случае

л легкорасслаиваемых эмульсий.

Предлагаемый смесительно-отстой- ный экстрактор по сравнению с известным позволяет обеспечить раздельное регулирование дисперсионного става эмульсии и объема эмульсии, а значит, времени контакта фаз. Это позволяет достичь более оптимального соотношения диаметра капель дисперсной фазы, скорости массопередачи

20 и интенсивности расслаивания эмульсии, что в итоге способствует увеличению производительности аппарата.

Экстрактор более удобен в эксплуатации, так как в нем облегчен доступ

25 к элементам, формирующим эмульсию, и имеет место одностороннее обслуживание.. Формула изобретения 1; СмесителБно-отстойный экстрак2Q тор, содержащий ряд ступеней, каждая ,1 з которых включает корпус, смесительную и отстойную камеры, размещенные внутри корпуса и сообщающиесд через разделительную перегородку, перемешивающее устройство, установленное в смесительной камере, подводящие каналы легкой и тяжелой фаз, выходные отверстия которых размещены в верхней- части смесительной камеры, отводящие каналы легкой и тяжелой фаз, содержащие соответственно переточной порог и гидрозатвор, транспортирующее устройство, установленное в отводящем канапе тяжелой фазы, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности за счет обеспечения возможности раздельного регулирования в смесительной камере дисперсионного состава эмуль35

40

45

поступает в отводящий канал 13 (фиг.4),д сии и ее объема, каждая ступень снаботкуда дополнительным транспортирующим устройством 17 подается в соседнюю (правую) ступень 1. Тяжелая фаза через гидрозатвор 16 поступает в отводящий канал 15 (фиг.З), откуда транспортирующим устройством 18 подается в соседнюю (левую) ступень 1, Таким образом в каждой ступени 1 экстрактора осуществляется прямоточное движение фаз, а в целом по экстрактору - противоточное.

При наличии в смесительной камере 3 вертикальных перегородок 24 (фиг.6 и 7) эмульсия, проходя через зазоры 25, подвергается более интенсивному перемешиванию. Такое перемешивание целесообразно в случае

л легкорасслаиваемых эмульсий.

Предлагаемый смесительно-отстой- ный экстрактор по сравнению с известным позволяет обеспечить раздельное регулирование дисперсионного сос става эмульсии и объема эмульсии, а значит, времени контакта фаз. Это позволяет достичь более оптимального соотношения диаметра капель дисперсной фазы, скорости массопередачи

0 и интенсивности расслаивания эмульсии, что в итоге способствует увеличению производительности аппарата.

Экстрактор более удобен в эксплуатации, так как в нем облегчен доступ

5 к элементам, формирующим эмульсию, и имеет место одностороннее обслуживание.. Формула изобретения 1; СмесителБно-отстойный экстракQ тор, содержащий ряд ступеней, каждая ,1 з которых включает корпус, смесительную и отстойную камеры, размещенные внутри корпуса и сообщающиесд через разделительную перегородку, перемешивающее устройство, установленное в смесительной камере, подводящие каналы легкой и тяжелой фаз, выходные отверстия которых размещены в верхней- части смесительной камеры, отводящие каналы легкой и тяжелой фаз, содержащие соответственно переточной порог и гидрозатвор, транспортирующее устройство, установленное в отводящем канапе тяжелой фазы, отличающийся тем, что, с целью повьшения производительности за счет обеспечения возможности раздельного регулирования в смесительной камере дисперсионного состава эмуль5

0

5

сии и ее объема, каждая ступень снабжена вертикальной ограничительной перегородкой, установленной на наиболее удаленном от выходных отверстий подводящих каналов легкой и тяжелой фаз конце горизонтально расположенной разделительной ггерегородки, и дополнительным транспортирующим устройством, размещенным в отводящем канале легкой . фазы, при этом ограничительная перего,родка установлена с возможностью пере7 мещения по высоте смесительной камеры, а перемешивающее устройство вьтолнено в виде по меньшей мере одного полого , элемента с насадками, соединенного с выходным отверстием подводящего кана- одной из фаз.

Дл

СП

лл

ТФ ЛФ 444 2Z

9 -

относительно друг друга и разделительной перегородки, при этом длина полых элементов равна ширине смесительной камеры,

Фиг.2

ФигЛ

«т 9

...;;.:.:....;.,.

:.;;.... л Л ..

i

i

ХГХ X X X X

X X X Д X

............Ж

Фг/&5

JLLE.

Тф

Фиг. У

19

Фиг.5

,.

. -.-.... X

, « «

4 а л С g LJ

Составитель А.Сондор Редактор С.Пекарь Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец

Закйз 1005

Тираж 557

ВНИИПИ Государстве много комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ФигЛ

Подписное