Дифференциально-струйный твердофазный экстрактор Советский патент 1991 года по МПК B01D11/02 

Изобретение относится к устройствам для экстрагирования веществ растворителями из твердых гранулированных материалов, в частности водорастворимых соединений из поли- капроамидного гранулята в производстве химических волокон

Целью изобретения является повышение производительности.

На фиг о 1 изображен аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг , 3 - вид А на фиг. 2„

Аппарат имеет вертикальный корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, снабженными патрубками 4 и 5 для загрузки и выгрузки твердой фазьк На корпусе установлены фильтрующие полости с сеткой и патрубками 6 и 7 для отбора и подвода жидкости.

В корпусе вертикально установлены штоки 8,соединенные в верхней

части с приводом возвратно-поступательного движения (не показан). На штоках закреплены гофрированные тарелки 9, снабженные на одной стороне фильтрующей сеткой 10 (фиг„2 и 3), вогнутой внутрь гофров„На вершинах гофров установлены сопла 11 и 12, причем сужением сопла направлены в сторону сближения боковых стенок гофров. Над соплами, обращенными сужением к сетке, в сетке выполнены отверстия с размером соответственно размеру отверстия сопла. Между периметром тарелки и стенкой корпуса имеется зазор 13, выполненный в виде сопла, образуемого стенкой корпуса 1 и крайней стенкой 14 крайнего гофра, причем его сужение направлено в сторону сетки.

Шаг тарелок выбирается большим зоны турбулентного движения среды в межтарелочном пространстве.

IECT&.

ОЭ

со

Ј

to

со со

Аппарат р чботпет следуощнм образом .

15 случае отсутствия или при наличии небольшого превышают (10-20%) плотности твердой фаты над плотность жидкости подача твердой сЬазы осуществляется через нижний патрубок 5, а милости - череп пгп pvOoK 6.

В зоне колебаний тарелки взвесь твердой фазы транспортируется из- по-г тарсм.кп наверх та счет насосно- г тЬфект 1 откргпых сопл 11 (фиг.2 и 3) т т л зоря 13 (при движении тарелки runt s гопло 1 1 пропускает большее ко.|1пчество среды, чем при Движении вверх 11 счет рпзгости гидрапличес- их с очроти шепип сопла и разных на- пп нлениях). Твердая фаза при этом выносится нтпсрх тарелки. этом насосный эффект сопла усиливается за гчет схо;членгч боковых стенок гофров л н травлении ГУА СНИЯ сопла, так как чонечхнесгт, тарелки не задерживает твердую фазу, а направляет ее п соп- чо при движении тарелки вниз, при дпНАСИНИ тарелки вверх - наоборот, поверхность тарелки способствует от- гоTV твердой фазы на сетку, Сопла 12 тарелки, -закрытые сверху Фильтрующим гитом, создают насосный эффект в про шпопололном направлении, обеспечивая возможность транспортирования суспензии наверх тарелки открытыми соплами. Насосный (РКТ npir этом усилен боковыми стенками гофров. Т /огн гость сетки обеспечивает развитую поверхность фильтрации, что необходимо для повышения производительности, а также способствует отводу твердой фазы на сетку при движении тарелки вверх - это уменьшает расход твердой (Ъазы череч открытые сопит в этом понупорподе и способствует повышению производительности аппаргта.

Г мехтарелочных пространтсвах за счет установки тарелок с шагом, иолы им зоны турбулентного действия -.труй, генерируемых сопчзми, образу- ются слои твердой Лазы, пополняемые | ч:нэу и рч змываемые пышележапей та- реткон. Га кие слои выполняет (Ьункшпо элементен, coKiuioiinpyi т;пх аппарат по высеете и сии -к.нл- пг пр г vn.iioe ггс- репетчтваппе флз, что ттныгмеп зффек- TiipnocTJi аппарат а. при з том обПЛ . СВ Н КТВЧМ J,l« j l Гу рПу 1НЧ1Т -

0

5

0

5

0

5

0

5

ность струй., поглощая их энергию на разгон частиц твердой фазы.

Таким образом, аппарат заполняется твердой фазой, которая выводится в верхней части через патрубок 4. Жидкость выводится из аппарата через патрубок 1,

В случае превышения плотности жидкости над плотностью твердой фазы аппарат следует перевернуть так, чтобы патрубок 5 стал верхним, а 4 - нижним.

В случае существенного превышения плотности твердой фазы над жидкостью рационально осуществить подачу твердой (Ьазы через патрубок 4 в верхней части и выгрузку ее через патрубок 5 в нижней (жидкость соответственно подается через патрубок 7 и от водится п патрубок 6). В этом случае дифференциально-струйные тарелки используются как устройства, ак- тивизируюцие поверхность контакта фаз и обеспечивакп сие послойный режим работы экстрактора, i

При заполнении экстрактора твердой фазой содержание твердого в жидкости над тарелкой больше, чем под тарелкой, что компенсирует транспортный эффект сопел тарелки, и твердая фаза оседает. При образовании под тарелкой слоя твердой фазы и приближении его к тарелке повышается содержание твердого в жидкости под тарелкой и тарелка транспортирует частицы наверх, препятствуя таким образом переполнению межтарелочного пространства при сохранении слоев. В верхней части аппарата при этом поддеротшается уровень твердой Лазы выше уровня жидкости и поступление твердого вниз обусловлено отбором твердой фазы из аппарата и удалением верхних поверхностей слоев от нижних поверхностей тарелок.

В случае существенного превышения плотности жидкости над плотностью твердой фазы аппарат также рационально перевернуть.

Испытания модели аппарата при транспортировании крошки полнкапро- амида в воде показали возможность повышения производительности в 1,3- 1,5 раза по сравнению с прототипом. Кроме того, конструкция данных тарелок является более технологичной и падежной в эксплуатации.

Формула изобретения

Дифференциально-струйный твердофазный экстрактор, содержащий верти кальный корпус с патрубком виола твердой фазы и фильтрующей полостью, соединенной с патрубком вывода жидкости в верхней части, патрубками вывода суспензии и ввода жидкости в нижней части, вертикальные штоки, соединенные с приводом возвратно-пос

тупателыюго движения и закрепленные горизонтально на штоках тарелки, имеклчие открытые сопла и противоположно им направленные закрытые фильтрующей сеткой сопла, отличаю- IH и и с я тем, что, с целью повышении производительности, тарелки выполнены гофрированными, при этом сопла установлены на вершинах гофров, а фильтрующая сетка вогнута внутрь гофров .

Изобретение относится к устройствам для экстрагирования ценных компонентов из твердьк дисперсных материалов, пищевой и других отраслях промышленности и позволяет повысить производительность дифференциально- струйных экстракторов. Экстрактор содержит корпус с горизонтальными днф- ференндально-струйными тарелками, соединенными с приводом возвратно- поступательного движения. Тарелки выполнены гофрированными, при этом на вершинах гофр установлены сопла и сетка, вогнутая внутрь гофр. 3 ил. Ј

Тбердая

Жид- кость

Тбердия фаза

Щи г.1

Фиг. г

12