Экстракционная колонна Советский патент 1991 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к многоступенчатым экстракционным аппаратам для систем жидкость - жидкость и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической промышленности и смежных отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эффективности и производительности колонны за счет прямоточного взаимодействия фаз,

На фиг. 1 показан предлагаемый многоступенчатый экстрактор при диспергировании тяжелой фазы, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.

Экстрактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, разделенного горизонтальными сплошными перегородками 2 на отстойные камеры 3, трубчатых кон- тактных устройств, расположенных снаружи колонны, состоящих из прямолинейного трубчатого смесителя 4 с внутренней перфорированной трубой 5 и трубчатой спирали б, расположенной горизонтально и тангенциально связанной с отстойной камерой 3. Вентили 7 предназначены для предотвращения смешения растворов с различных ступеней экстрактора во время остановок в работе.

Экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза (ТФ) поступает во внутреннее пространство перфорированной трубы 5 смесителя и диспергируется, вытекая из отверстий. Угол наклона осей отверстий составляет 10 - 15° к направлению движения потока. Выбор такого угла наклона обусловлен тем, что с увеличением угла наклона увеличиваются потери напора, а с меньшим углом сделать отверстия технически сложнее. Капли тяжелой дисперсной фазы смешиваются с потоком легкой фазы (ЛФ), поступающей одновременно в кольцевой зазор между трубами смесителя. Смесь фаз прямотоком движется по спиральному трубопроводу контактного устройства в цилиндрический отстойник 3.

Ввод смеси в отстойник осуществляется тангенциально и расслаивание жидкости на легкую и тяжелую фазы происходит одновременно под действием центробежной сисл

с

Os

ю ю о

Os

Ч)

ы, возникающей при закручивании потока внутри отстойника и под действием силы тяжести.

Легкая фаза из верхней части отстойной камеры 3, а тяжелая фаза из нижней части 5 отстойной камеры 3 поступают в следующую ступень смешения или выводятся из аппарата в концевых отстойниках. Вентили 7 предотвращают смешение растворов с различных ступеней во время остановок в 10 работе,

Таким образом, в каждом контактном устройстве осуществляется прямоточное движение фаз, а в целом для колонны движение фаз - противоточное.15

Работоспособность устройства проверена на модели трехступенчатого колонного экстрактора диаметром D -105 мм. Расстояние между ступенями контактирования h 500 мм.20

Внутренняя трубка смесителя контактного устройства диаметром 22 х 0,5 мм, длиной 300 мм имеет 100 отверстий диаметром 2,5 мм. Оси отверстий располагаются под углом а « 10-15 к оси трубы. Наружная 25 труба контактного устройства состоит из

прямолинейного участка диаметром 40 х 2, длиной 320 мм и трубчатой спирали, изготовленной из пластмассовой трубы с внутренним диаметром 26 мм и длиной 3 м.

На системе четыреххлористый углерод - ацетон - вода производительность аппарата составляет более 80 м3/м2. ч по сумме потоков фаз. Коэффициент полезного действия ступени в 1,8 раза больше, чем в колонне такого же диаметра с ситчатыми тарелками.

Формула изобретения Экстракционная колонна, содержащая цилиндрический корпус, отстойные камеры и контактные устройства, отличающая с я тем, что, с целью повышения эффективности и производительности колонны за счет прямоточного взаимодействия фаз, контактные устройства расположены снаружи колонны и выполнены в виде одной или нескольких трубчатых спиралей, на входе которых установлены трубчатые смесители с отверстиями под углом 10 - 15°, а выход спиралей тангенциально соединен с отстойной камерой.

4 5

//

6

Изобретение относится к многоступенчатым экстракционным аппаратам для систем жидкость - жидкость. Цель изобретения - повысить эффективность и произво- дительность за счет перемоточного взаимодействия фаз. Контактные устройства выполнены в виде одной или нескольких трубчатых спиралей, расположенных снаружи колонны. На входе трубчатых спиралей расположены трубчатые смесители, а выход тангенциально связан с отстойником. 2 ил.

Фиг, 2