Пульсационный экстрактор Советский патент 1990 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к аппаратам химической технологии, предназначенным для процессов жидкостной экстракции, и может быть использовано на химических, нефтехимических предприятиях.

Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления.

На фиг. 1 показан экстрактор, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -- узел I на фиг. 1.

Пульсационный экстрактор состоит из корпуса 1 с чередующимися смесительными 2 и отстойными 3 секциями. Смеси- секция набрана из плоских вертикальных перегородок 4 из просечно-вытяжных листов, расположенных на равном расстоянии параллельно друг другу и ограниченных снизу и сверху перфорированными уголками 5 и комплектом жалюзей 6 из просечно-вытяжных листов, расположенных между параллельными стенками уголков 5. Вертикальные перегородки 4 образуют ряд плоских каналов 7. Для предотвращения «пристеночного эффекта между смесительной секцией и корпусом колонны имеются уплотнитсльные элементы 8. Жесткость вертикальных пррегорочоч 4 ооеснечивается распорными THraNiH 9. Для подвода и отвода жидки.х фаз имеются щтуцеры 10-13. К патрубку 14 подключается отдельный пульсат Ф

Экстракт)р работает следующим обр. зом.

В штуцер 10 подается тяжелая фаза (ТФ). которая выводится через штуцер II. В 1,туцер 12 поступает легкая фаза (ЛФ), выводимая через штуцер 13. Таким образом, в колонне обеспечивается противоточное движение фаз, одна из которых при этом диспергируется. Жидкости пульсатором приводятся Б пульсирующее движение и равномерно распределяются в вертикальных плоских каналах смесительной секции. При прохождении жидки.х потоков через щеле- видные зазоры между уголками 5 и жалю- зями 6 происходит контактирование их, а в прилегающих зонах образуются встречные струи активко -о смешения (на фиг. 1 указаны стрелками). Смесительные секции по высоте колонны повернуты на 90° относительно друг друга, что способствует луч(Л

00

сд

Ci

тему перераспределению фазовых потоков через каждую отстойную зону 3.

Экстрактор можно эксплуатировать в различных режимах. Критерием для перевода на соответствующий режим работы служит фактор физико-химических величин

.VApi 1000-250000,

где р, )i - плотность и вязкость системы; а - межфазное натяжение; Др - разность плотностей фаз; g - ускорение свободного падения.

Г1риТ с5000 экстрактор можно эксплу- атироваить в гравитационном режиме, при следует накладывать пульсации на поток.

Экспериментальная проверка экстрактора выполнена на пилотной установке (диаметр колонны 400 и 500 мм) по гидродинамике на системе дизельное топливо-вода, но массообмену - на Модельной системе вода-бензойная кислота-дизтопливо, на промышленной - нефтяные масла-фенол.

Результаты экспериментов представлены в таблице. Проведена оценка массообмена в системе вода-бензойная кислота-дизтопливо с учетом фактора энергоэффективности и степени извлечения.

Здесь 100% -степень извле.7

чения;

- - фактор энергоэффективности;

расход сплошной и дисперсной фаз;

начальная и конечная концентрации бензойной кислоты в воде, г/л;

начальная концентрация бензойной кислоты в дизтопливе, г/л;

W 1/с+ Vg - предельная суммарная нагрузка

по обеим фазам, . j ВЭТС - высота, эквивалентная теоретическая ступени, м;

- интенсивность пульсации, м/ч;

Л, /- амплитуда и частота пульсаций.

Как видно из представленных данных,

предложенный экстрактор почти в два раза

эффективнее известного экстрактора по

фактору энергоэффективности (Фэ); степень

извлечения выше на 40%.

Кроме того, область использования экстрактора значительно шире, так как за счет конструктивных усовершенствований фактор физико-химических величин (Т) и данных аппарата составляет 250000 (у известного 120000), что позволяет использовать его в широком диапазоне промышленных сред, обеспечивая высокую эффективность разделения и массообмена при значительной экономии энергозатрат.

Формула изобретения

Пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте на отстойные и смесительные секции, установленные в смесительных секция.х пакеты вертикальных плоских перегородок с элементами контактирования в виде перфорированных угап- ков, укрепленных на торцах перегородок,

отличающийся тем, что,- с целью интенсификации процесса массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления, смесительные секции снабжены жалюзями из просечно-вытяжных листов, расположенных

между уголками и образующих равноудаленные плоскопараллельные каналы, а соседние плоские перегородки выполнены различной длины так, что в каждой паре уголков вершина одного уголка расположена на

уровне концов другого.

-А

73

Изобретение относится к аппаратам химической технологии для проведения процессов жидкостной экстракции и позволяет интенсифицировать процессы массообмена за счет увеличения поверхности контакта фаз и снижения гидравлического сопротивления. В смесительных секциях экстрактора установлены жалюзи из просечно-вытяжных листов, а плоские перегородки с перфорированными уголками, установленные в смесительных секциях, имеют различную длину, такую, что в каждой паре уголков вершина одного уголка находится на уровне концов другого, при этом жалюзи расположены между стенками уголков и образуют равноудаленные плоскопараллельные каналы. 3 ил., 1 табл.

Фиг,2

Редактор Г. Гербер Заказ 3577

Составитель С. Трифонов Техред А. КравчукКорректор С. Черни

Тираж 554Подписное

ВНИИПИ Государственного 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

Фи.д