Роторно-дисковый экстрактор Советский патент 1992 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к химическому машиностроению, в частности к роторно- дисковым тепломассообменным аппаратам для проведления экстракции в системе жидкость - жидкость, и является усовершество- ванием изобретения по авт.св. № 827104.

Известен роторно-дисковый экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный кольцевыми перегородками, расположенный по центру вал с закрепленными на нем дисками, чередующимися с цилиндрическими втулками, установленным с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом диспергирующие диски закреплены междуторцами цилиндрических втулок и выполнены с радиальными прорезями.

Недостатком известного аппарата является то, что на концах радиальных прорезей, имеющих выход на внутренний диаметр диска, возникают значительные напряжения изгиба, что ведет к разрушению диска.

Целью изобретения является повышение надежности работы экстрактора за счет

исключения напряжений изгиба на периферии диска.

Поставленная цель достигается тем. что в роторно-дисковом экстракторе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус, неподвижные горизонтальные кольцевые перегородки, коаксиально расположенный вал с закрепленными на нем диспергирующими дисками, чередующимися с цилиндрическими втулками, расположенными соосно валу, установленному с возможностью возвратно-поступательного движения, при этом диспергирующие диски закреплены между торцами цилиндрических втулок, каждый диск выполнен составным из секторов, снабженных скобами, при этом каждая скоба жестко прикреплена к одному из секторов и установлена с возможностью перемещения относительно соседнего сектора.

Снабжение секторов диска скобами позволит исключить напряжение изгиба по пе- риферии диска и соответственно его разрушение, кроме того, такая конструкция позволит иметь любую конусность диска

О

N О

ю

при любом диаметре аппарата, не зависимо от толщины диска,

На фиг.1 изображен роторно-дисковый экстрактор; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - диспергирующий диск; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З.

Экстрактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, верхней и нижней крышек 2 с размещенными на них патрубками 3 и 4 для подвода и отвода легкой фазы и патрубками 5 и 6 подвода и отвода тяжелой фазы, вращающийся вал 7, проходящий по оси колонны, который крепится в нижней и верхней опорах 8 и 9.

Вал имеет ряд проточек 10с коническими поверхностями, На вал 7 по посадке скольжения надеваются втулки 11, торцовые поверхности которых выполнены коническими. Проворот втулок относительно вала исключается наличием штифтов 12, входящих в продольные пазы 13 втулок 11.

Вал 7 относительно втулки 11 обладает свободой перемещения в осевом направлении. Втулки 11 относительно коруса такой свободой не обладают вследствие закрепления их в подшипниках опор 8 и 9.

В 1 роточках на валу 7 между коническими кромками соседних втулок 11 за счет ущемления укреплены диспергирующие диски 14. Диспергирующие диски 14, выполненные из листового металла, состоят из секторов 15, в которых выполнены радиальные прорези 16, служащие для уменьшения жесткости секторов. Соседние секторы 15 соединены между собой скобами 17. Корпус экстрактора секционирован по высоте кольцевыми перегородками 18. В месте выхода вала 7 верхняя крышка 2 снабжена сальником 19.

Роторно-дисковый экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза через патрубок 5 поступает в верхнюю часть экстрактора. Легкая фаза подается через патрубок 3 и поднимается противоточно движению тяжелой фазы за счет разности плотностей.

Под действием вращательного движения диспергирующих дисков 14 в пределах каждой ступени контакта возникает вихревое движение обеих фаз. При этом наблюдается как образование рецикла обеих фаз, так и проскок жидкости в следующие ступени. Соотношение рецикла и проскока определяется как конструктивными особенностями аппарата, так и физическими характеристиками фаз. Для уменьшения проскока, например, при существенном отличии плотностей фаз путем перемещения

вала 7 относительно втулок 11, прикадывая незначительные усилия, создают конусную поверхность диспергирующих дисков. Секторы 15 дисков 14 обладают подвижностью относительно друг друга. Капли дисперсной

фазы, попав на конусную поверхность вращающегося диска 14, отбрасываются обратно, увеличивая степень рециркуляции и тем самым величину межфазной поверхности и

удерживающую способность аппарата.

В случае малой разности плотностей контактирующих фаз для снижения времени пребывания дисперсной фазы в аппарате и предотвращения захлебывания колонны

необходимо уменьшить величину рецикла по ступеням. Это достигается созданием такой конусности диспергирующих дисков 14, которая способствовала бы отбрасыванию капель дисперсной фазы по ходу ее движения в экстракторе.

Таким образом, предложенная конструкция диска дает возможность, прикладывая незначительные усилия, иметь любую конусность диска при любом диаметре аппарата, а также исключаются напряжения изгиба по периферии диска и, следовательно, исключается возможность его разрушения.

Формула изобретения

Роторно-дисковый экстрактор по авт.св. № 827104, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе экстрактора за счет исключения напряжений изгиба на периферии диска, каждый

диск выполнен составным из секторов, снабженных скобами, при этом каждая скоба жестко прикреплена к одному из секторов и установлена с возможностью перемещения относительно соседнего сектора.

8 б

Использование: проведение процессов экстракции в системе жидкость - жидкость. Сущность изобретения: экстрактор содержит вращающийся вал на опорах. На валу установлены диски. Каждый диск экстрактора выполнен составным из секторов. Скоба жестко прикреплена к одному из секторов и установлена с возможностью перемещения относительно соседнего сектора. 4 ил.

Фиг.7

Фиг. 2

Фиг.З

W

Л