Экстрактор Советский патент 1993 года по МПК B01D11/04 

fc

Область использования: предложенное устройство относится кхимическому машиностроению. Сущность изобретения: экстрактор содержит корпус с нижней и верхней разделительными камерами. Верхняя разделительная камера снабжена перегородками, собирающими желобами и набором наклонных пластин. Верхние срезы пластин расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси экстрактора, нижние срезы - по конической поверхности, обращенной вершиной вниз и совпадающей с осью экстрактора, аг перегородки прикреплены к нижнему .срезу пластин и перекрывают часть зазора между пластинами. Пластины и перегородки расположены по разные стороны от вертикалей, желоба установлены параллельно образующей конической поверхности и обращены дном вниз, а массо- обменная часть снабжена направляющей, установленной по оси корпуса. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. -в s

Изобретение относится к химическому машиностроению.

Цель изобретения - повышение производительности экстрактора и снижение доли примесей в продуктах.

. На фиг. 1 представлен общий вид экстрактора в разрезе; на фиг. 2 - вид верхней разделительной камеры в разрезе; на фиг. 3 - вид нижней разделительной камеры в разрезе; на фиг. 4 - вид наклонной пластины сверху.

Экстрактор содержит вертикально установленный корпус 1, состоящий из расположенных сверху вниз верхней разделительной камеры 2, массообменной колон-. ны 3 и нижней разделительной камеры 4. С верхней разделительной камерой соединены патрубок 5 ввода тяжелой фазы и расположенный выше него патрубок 6 вывода легкой фазы. С нижней разделительной камерой 4 соединены патрубок 7 ввода легкой фазы и расположенный ниже него патрубок 8 вывода тяжелой фазы. На оси корпуса находится штанга 9 с тарелками 1.0, установленными в массообменной колонне 3, при этом диаметры разделительных камер больше диаметра массообменной колонны. С патрубками ввода 5,7 соединены распределительные устройства 11, 12. Выше распределительного устройства 11 установлен набор крутонаклонных пластин 13, верхние срезы которых находятся в одной плоскости, перпендикулярной оси экстрактора, а нижние срезы находятся на мнимой конической поверхности, обращенной вершиной вниз. К нижнему срезу пластин прикреплены перегородки 14, перегораживающие часть зазора между пластинами 13. Вдоль нижних угловых срезов пластин 13 и ниже их установлены два обращенных дном вниз

00 Ю

К

О

собирающих желоба 15 параллельно образующим мнимой конусной поверхности, на которой находятся нижние срезы пластин 13. На штанге 9 закреплена направляющая 6 в форме двух конусов 17,18, соединенных между собой основаниями, причем диаметр основания нижнего конуса 18 меньше основания диаметра верхнего. Ниже нижнего распределителя 12 установлен набор пластин 19, нижний срез которых находится в одной плоскости, перпендикулярной оси и расположенной выше патрубка 8 вывода тяжелой фазы, а верхний срез -на мнимой конической поверхности, обращенной sep- шиной вверх, к верхним срезам пластин 19 прикреплены перегородки 20, перекрывающие часть зазора между пластинами 19 и размещенные относительно вертикали, проходящей через верхний срез пластины

19 таким образом, что пластины 19 находятся по одну сторону вертикали, а перегородки

20 - по другую сторону. Выше углов пластин 19 установлены два собирающих желоба 21, обращенные дном вверх, Данные желоба установлены параллельно образующей мнимой конической поверхности, на которой находятся верхние срезы пластин 19. Выше распределителя 12 установлена направляющая 22, В распределительных камерах установлены дополнительно несколько наборов пластин 23, при этом угол наклона смежных пластин относительно вертикали меняется на противоположный,

Экстрактор работает следующим образом.

П р и м е р 1. Тяжелая фаза через патрубок 5 и распределитель 11 подается в экстрактор, одновременно в экстрактор через патрубок 7 и распределитель 12 подается легкая фаза, Легкая фаза перемещается вверх, а тяжелая - вниз по массообменной колонне 3, проходит через насадки (отверстия в насадках) 10, и здесь они взаимодей ствуют друг с другом (экстрагируют вещества мз одной фазы в другую). Далее легкая фаза, в которой содержится часть тяжелой, попадает в верхнюю разделительную камеру 2. При этом жидкость поступает в зазоры между пластинами 13; поток лами- низируется, и тяжелая фаза осаждается на пластины 13, стекает по ним вниз и далее по перегородкам 14 движется к нижней части пластин, где выливается в собирающие желоба 15, При этом перегородки 14 выполняют две функции: 1) образуют вместе с наклонной.пластиной 13 канал, по которому стекает к центру пластины отсепарирован- ная тяжелая примесь; 2) препятствует поступлению жидкости в зону, прилегающую к поверхности, на которую осаждается тяжелая примесь, и тем самым предотвращает унос тяжелой фазы обратно в поток. По собирающим желобам 15 тяжелая фаза движется к оси корпуса 1 и компактной массой

срывается с нижних срезов лотков, движется вниз. При этом дробления и повторного уноса отсепарированной тяжелой фазы не происходит, так как ниже лотков 2 установлена направляющая 16, которая разворачивает к стенкам корпуса выходящий поток, так что выше направляющей 16 восходящего потока нет. Кроме того, тяжелая фаза движется компактной массой, доходит до направляющей 16, верхним конусом 17 раз5 ворачивается к боковым стенкам и сталкивается с выходящим потоком, развернутым к стенкам корпуса 1 нижним конусом 18, дробится на капли, потоком, направленным от оси, распределяется по сечению массо0 обменной колонны 3. Так как диаметр нижнего конуса 18 меньше диаметра верхнего 17, то восходящий поток будет развернут по направлению к стенкам корпуса почти на 90°К к оси экстрактора и, следовательно,

5 капли тяжелой фазы будут более равномерно распределены по сечению массообменной колонны 3. Тяжелая фаза смещается в нижнюю разделительную камеру и выводится из экстрактора через патрубок 8, а легкая

0 удаляется из эжектора через патрубок 6. Выполнен е и установка наклонных пластин 13 таким образом, чтобы нижние срезы находились на мнимой конической поверхности, позволяют распределить поток рав5 номерно по зазорам между пластинами, а так как центральные пластины более длинные, то гидравлическое сопротивление больше, чем у периферийных пластин, и, следовательно, поток, вышедший из массо0 обменной колонны 3 в разделительную камеру 2 большего радиуса, чем массообменная колонна 3, будет равномерно распределяться по сечению и количество его, поступающее в зазоры между пластина5 ми, будет одинаковым.

П р и м е р 2. Экстрактор работает так же, как экстрактор, описанный в примере 1, только в нижней распределительной камере 4 установлены наклонные пластины 19. Лег0 кая фаза, содержащая часть тяжепой, поступает в нижнюю распределительную камеру 4 и входит в зазоры между пластинами 19. Легкая фаза поднимается ичосаждается на поверхности пластин 19, перемещается

5 вверх и далее по перегородкам 20 движется в область центральной верхней части пластин, а оттуда компактными массами попадает в собирающие желоба 21, перемещающиеся по ним к оси экстрактора и далее, вдоль оси поднимается до направляющей

22, где разбивается на капли и распределяется по сечению нисходящим потоком.

П р и м е р 3. Экстрактор работает так же, как экстрактор, описанный в примере 2, только в разделительных камерах установ- лены несколько наборов наклонных пластин 23. При этом поток, описывая зигзагообразную траекторию, проходит последовательно наборы наклонных пластин, примеси сепарируются на них, в результате легкая и тяжелая фазы очищаются до более высокой сте пени.

Для определения эффективности предложенного экстрактора были выполнены сравнительные эксперименты, на лабора- торных моделях аппарата-прототипа и предлагаемого аппарата. В качестве рабочей среды использовали лактёмное масло и сульфат эммония. Эксперименты показали, что при 30%-ном увеличении производи- тельности описанного аппарата по сравнению с аппар атом-прототипОм содержание тяжелой фазы в легкой (сульфата аммония в лактамном масле) было на 15-20% меньше, чем в аппарате-прототипе.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

совпадающей с осью экстрактора, а перегородки прикреплены к нижнему срезу пластин и перекрывают часть зазора между пластинами, при этом пластины и перегородки расположены по разные стороны от вертикалей, проходящих через нижний срез пластин, желоба установлены параллельно образующей конической поверхности и обращены дном вниз, а массообменная часть снабжена направляющей, установленной по оси корпуса. ъ

Я./

А

Я

ч

(

ft

W Д

,