Центробежный экстрактор Советский патент 1993 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в химической технологии, а также в препаративной радиохимии в качестве экстракционного изотопного генератора для периодического накопления и извлечения радиоактивных элементов из облученного продукта.

Цель изобретения - увеличение бипьности работы экстрактора за счет повышения устойчивости перетока жидкости через гидрозатвор.

На фиг.1 изображен центробежный экстрактор, продольный разрез; на н-иг.2 показано сечение цилиндр а, снаб- женного пазами и просверленными отверстиями.

Экстрактор состоит из вращающегося корпуса J , внутри которого расположены смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3, неподвижных угловых мешалок 4, вентральной трубки 5,трубки 6 для вывода легкой фазы, камеры отбора 7, цилиндров 8, снабженных продольными пазами 9, каналов 10, просверленных в стенке цилиндра,кольцевых перегородок II, днищ 12 смесительных камер, трубок 13, кольцевых зазоров 14 и мешалки 15, находящейся в первой ступени.

СП

Ј

ел

го yi

У1

кпрлктор работает следующим обатом.

В нижнюю ступень корпуса 1 через ентральную трубку 5 вводится опредеенный объем неподвижной тяжелой Фаты - исходный растнор. Вторая и треья ступени -заполняются аналогично ервой, но с помощью трубок 13. Раст- оры, подаваемые во вторую и третью ступени, могут отличаться по своему составу п зависимости от цели проводимой работы. После заполнения аппара- та запускают электродвигатель, который приводит во вращение корпус экстрактора. При этом трубки 13 не контактируют с растворами, находящимися в корпусе экстрактора, поскольку под действием центробежных сил жидкости отбрасываются к периферии. Затем включают дозирующее устройство и начинают подавать подвижную легкую Фазу - экстрагент с заданным расходом в первую смесительную камеру 2 по центральной трубке 5. Равномерное перемепивание жидкостей осуществляется мешчлкой I5 в первой ступени и мешалками 4, начиная со второй ступени, которые могут быть выполнены, например, в форме угловых мешалок. Обра- зевавшаяся эмульсия из смесительной камеры 2 через кольцевой зазор 14 попадает в камеру расслаивания 3, - где под действием центробежных сип она расслаивается на легкую и тяжелую Лазы. По мере поступления легкой Фазы из смесительной камеры 2 в камеру - расслаивания 3 она доходит до периферийной поверхности пазов 9, которые соответствуют уровням гидрозатворов камер расслаивания 3, и далее поднимается по указанным пазам.Пазы 9 и просверленные каналы 10 цилиндров в верхней части соединены между собой, и жидкость переливается из пазов в каналы и по ним стекает в нижнюю Часть следующей камеры смешения 2. Для проведения различных технологических процессов часто требуются отличающиеся по суммарному объему ступени аппарата, поэтому высота и внутренний диаметр цилиндров 8 определяются конструктивно. Обедненная по легкой фазе эмульсия через кольцевой зазор 14 возвращается снова в смесительную камеру 2, создавая ре циркуля цию в каждой ступени. В последующих ступенях гидродинамические процессы понторяютсл и подвижная фаза и виде

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

экстракта поступает из последней верхней камеры расслаивания 3 в камеру отбора 7, откуда с помощью трубки 6 выводится из экстрактора. После проведения экстракционного процесса разделения аппарат останавливается и растворы стекают на дно каждой ступени и не смешиваются между собой. Трубки 13 для опорожнения, которые своим нижним обрезом расположены на расстоянии 1-1,5 мм от днища, позволяют раздельно удалять растворы с каждой ступени, а цилиндры 8 удерживают растворы в соответствующих ступенях.

Внутренняя конусность цилиндров 1:(20-30) и угол наклона отверстии 2-3 являются оптимальными значенияi

ми, дающими положительный эффект. Конструктивно брать большие значения конусности и угол наклона не целесообразно, так как это приводит к увеличению габаритов аппарата. Чыли проведены гидродинамические испытания аппаратов с вертикальными цилиндрами 8 (без конусности и пазов) и верти-, кальными каналами 10, а также аппарата с указанными значениями конусности цилиндров 8 п каналов 10, просверленных под углом 2-3 . S первом случае аппарат на 3-4 мин выходил дольше на гидродинамический режим, так как жидкость с трудом преодолевала сопротивление в вертикальных цилиндрах и каналах, при этом увеличивался объем подвижной легкой фазы в попом по аппарату, изменялось положения границы раздела фаз в камере расслаивания, что уменьшало стабильность работы аппарата, а для преодоления сопротивления поднимающейся по вертикальным цилиндрам жидкости требовалось увеличение числа оборотов экстрактора до 3-4 тыс./в 1 мин, что также нежелательно, поскольку это ведет к значительному разогреву растворов, к изменению коэффициентов разделения экстракционной системы, а следовательно, к уменьшению стабильности и надежности и работе аппарата.

Указанные недостатки были устранены после образования, конусности внутренних поверхностей цилиндров 8 в интервале 1:(20-30), препятствующих проскальзыванию жидкости при ее подъеме вверх по пазам и каналам I О, просверленных под углом 2-3°.

Ф о р м у ri л

S

о d

р е г ц II и я

Центробежным экстрактор, содержащий вращающийся корпус, разделенный внутри кольцевыми горизонтальными пс регородками, делящими его на смесительные и oTctofiiibie камеры, причем смесительные камеры снабжены цилиндрами, расположенными внутри камер, трубки для подачи и вывода растворов

453S56

и мотапки, о т л и ч а ю ш и it с я тем, что, с пелью увеличения стабиль- ногти л работе экстрактора ча счет повышения устойчивости перетока жидкости через гидротатпор, цилиндры снабжены пазами, в стенке каждого из цилиндров выполнены каналы, расположенные под углом 2-3° по отношению к JQ оси вращения корпуса, причем цилиндры имеют конусность 1:(20-30).

Изобретение относится к химической технологии и может быть испольчо- вано в препаративной радиохимии в качестве экстракционного изотопного генератора для периодического накопления и извлечения дочерних радиоэлементов из облученного продукта. Экстрактор состоит из вращающегося корпуса , внутри которого .расположены смесительные камеры 2, камеры расслаивания 3,неподвижных угловых мешалок 4, центральной трубки 5, трубки 6 для вывода легкой фазы, камеры отбора 7, цилиндров 8, снабженных продольными пазами 9, отверстий 10, просверленных в стенке цилиндра, кольцевых перегородок 11, днищ 12 смесительных камер, трубок 13, кольцевых зазоров 14 и мешалки 15, находящейся в первой ступени. С целью увеличения стабильности работы экстрактора, цилиндры выполнены с внутренней конусностью 1:(20-30) и снабжены пазами, периферийные поверхности которых в нижней части цилиндров соответствуют уровням гвдрозатворов камер расслаивания, а п стенке каждого из цилиндров выполнены каналы, просверленные под углом 2-3 по отношению к оси вращения корпуса экстрактора. 2 ил. е 8 (Л

.; .:/-

J ..««

. ;

:..;:;..

. , Ж ФлГл Л

7

. . f « ««

.... .v..v.V.:

.«« i .. Л .

. V .« -//7 ../. «S.« ff . . i« .««««.«

Я

- : c. . .

У.УА:.:УЛ..: .:

X.

/5

й/в5

Редактор Л.Пашкова

Составитель А.Сондор Техред М.Ходанич

Заказ 1087

Тираж

ВНИИПИ Государство много комитета по изобретениям и открытиям при КИТ СССР 111035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

1ронзнодствонно- ;ч,ц.тельскнн комбинат Патент, г. Ужгород, ул, Гагчрина, 101

Фиг. 2

Корректор С.Шекмар

Подписное