Многоступенчатый экстракционный аппарат Советский патент 1992 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к химической аппаратуре жидкостной экстракции, в особенности к центробежным экстракторам, в частности, к многоступенчатым экстракционным аппаратам, используемым в гидрометаллургической, пищевой, медицинской и др. отраслях промышленности.

Наиболее близким к предложенному является центробежный экстракционный аппарат, состоящий из нескольких ступеней, включающих привод с ротором и мешалкой, смесительную камеру и приемник с патрубками для вывода разделенных фаз. Смесительные камеры размещены в общем корпусе, в котором установлены сплошные фигурные перегородки, образующие с корпусом карманы, в каждом из которых размещен выводной патрубок соответствующего коллектора смежной секции.

Недостатком такого аппарата является то, что при выходе из строя одной или нескольких ступеней нарушается работа всего аппарата.

Целью изобретения является повышение надежности работы аппарата за счет обеспечения его непрерывной работы при выходе из строя одной или нескольких ступеней.

Для этого в предлагаемом многоступенчатом экстракционном аппарате, включающем корпус аппарата, одноступенчатые центробежные экстракторы, каждый из которых соединен патрубками подвода и отвода фаз в экстрактор с коммутирующими трубопроводами для легкой и тяжелой фаз, штуцеры ввода и вывода легкой и тяжелой фаз в аппарат, и вертикальные перегородки для перетока фаз, коммутирующий трубоп«ияяхй

Х| Ч| V|

Ю

ровод для каждой из фаз выполнен в виде сквозного канала, расположенного так, что его внешняя стенка совпадает с одной из стенок корпуса, а вертикальные перегородки выполнены прямоугольными и установлены в сквозных каналах между патрубками для подвода и отвода фаз, при этом коммутирующий трубопровод для легкой фазы расположен выше коммутирующего трубопровода для тяжелой фазы и коммутирующие трубопроводы наклонены от штуцера ввода к штуцеру вывода фазы под углом, равным arctg 0,01.

На фиг.1 изображен предлагаемый многоступенчатый экстракционный аппарат, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - сечение А-А на фиг.2.

Многоступенчатый экстракционный аппарат, включающий корпус 1 аппарата, одноступенчатые центробежные экстракторы (ступени I-II-MI-IV). каждый из которых соединен патрубками подвода 2 и отвода 3 фаз в экстрактор с коммутирующими трубопроводами для легкой 4 и тяжелой 5 фаз, штуцеры б, 7 ввода и 8,9 вывода легкой и тяжелой фаз в аппарат и-вертикальные перегородки 10 для перетока фаз. Коммутирующие трубопроводы 4, 5 выполнены в виде сквозного канала, расположенного так, что его внешняя стенка совпадает с одной из стенок корпуса 1, а вертикальные перегородки 10 выполнены прямоугольными и установлены в сквозных каналах между патрубками подвода 2 и отвода 3 фаз, при этом коммутирующий трубопровод для легкой А фазы расположен выше коммутирующего трубопровода для тяжелой 5 фазы и коммутирующие трубопроводы 4, 5 наклонены от штуцера 6 ввода к штуцеру 8 вывода фазы под углом, равным arctg 0,01. Каждая ступень (например, I) включает корпус 11, ротор 12 с приводом 13, смесительную камеру 14, коллекторы 15 для сбора разделенных фаз. Перегородки 10 образуют порог 16 перелива.

Предлагаемый многоступенчатый экстракционный аппарат работает следующим образом.

Исходные водный и органический растворы подаются в сквозные коммутирующие трубопроводы 5 и 4 соответственно, Из трубопроводов 4 и 5 по входным патрубкам 2 растворы поступают в смесительную камеру 14, а после разделения в роторе 12 по выходным патрубкам 3 поступают обратно в коммутирующие трубопроводы 4 и 5, откуда по входным патрубкам 2 - в следующую

по ходу фазы ступень. Наклоны коммутирующих трубопроводов 4 и 5 обеспечивают транспортировку растворов в нужном направлении, а установленные в них перегородки 10 препятствуют проскоку растворов в следующую ступень без прохождения смесительной камеры 11 и ротора 12. В случае выхода из строя одной из ступеней аппарата транспортировка растворов ротором 12

этой ступени прекращается, уровень растворов в смесительной камере 14 и входных патрубках 2 повышается до уровня перегородки 10- порога перелива 16 в коммутирующем трубопроводе и растворы начинают

поступать в следующую по ходу движения фаз ступень. Таким о.бразом, вышедшая из строя ступень как бы запирает сама себя, потоки не нарушаются и в таком состоянии многоступенчатый экстракционный аппарат может работать как угодно долго. Вышедший из строя ротор 12 с приводом 13 можно заменить на резервный без остановки аппарата и хода технологического процесса,

Высота h перегородки 10 должна быть

больше или равна высоте максимального потока жидкости при, ее движении по трубопроводу для данного типоразмера экстрактора.

. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Многоступенчатый экстракционный аппарат, включающий корпус аппарата, одно-. ступенчатые центробежные экстракторы,

каждый из которых соединен патрубками подвода и отвода фаз в экстрактор с коммутирующими трубопроводами для легкой и тяжелой фаз, штуцеры ввода и вывода легкой и тяжелой фаз в аппарат и вертикальные

перегородки для перетока фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе аппарата за счет обеспечения его непрерывной работы при выходе из строя одной или нескольких ступеней,

коммутирующий трубопровод для каждой из фаз выполнен в виде сквозного канала, расположенного так, что его внешняя стенка совпадает с одной из стенок корпуса, а вертикальные перегородки выполнены прямоугольными и установлены в сквозных каналах между патрубками для подвода и отвода фаз, при этом коммутирующий трубопровод для легкой фазы расположен выше коммутирующего трубопровода для

тяжелой фазы и коммутирующие трубопроводы наклонены от штуцера ввода к штуцеру вывода фазы под углом arctg 0,01.

Использование: проведение процессов экстракции в системе жидкость-жидкость. Сущность изобретения: многоступенчатый экстракционный аппарат включает корпус аппарата, несколько одноступенчатых экстракторов, штуцеры ввода и вывода легкой и тяжелой фаз и вертикальные перегородки, Одноступенчатые экстракторы соединены коммутирующими трубопроводами с патрубками подвода и отвода фаз. Каждый KONJ- мутирующий трубопровод выполнен в виде сквозного канала с прямоугольными вертикальными перегородками. Коммутирующий трубопровод для легкой фззы расположен выше коммутирующего трубопровода дня тяжелой фазы. Коммутирующие трубопроводы наклонены ст штуцера ввода к штуцеру вывода фазы под углом, равным arctg 0,01. Зил.

, f ДА, Л Л -у г1 / / /

L -V j Л ТГ J Г 1 f