ТАРЕЛКА ПУЛЬСАЦИОННОЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ КОЛОННЫ Советский патент 1973 года по МПК B01D11/04 

1

Изобретение относится к оборудованию для проведения массообменных процессов и может быть использовано в пульсациониых колоннах для экстракционного извлечения различных веществ в растворах.

Известна тарелка пульсацнонной экстракцион1ной колонны с тангенциально направленными наклонными каналами для прохода жидкости. Такое устройство тарелок способствует выравниванию концентрации фаз.

Недостатком такой тарелки является невозможность обеспечения достаточно высокой производительности при оснащении ими пульсационных колонн, так как производительность определяется как ограниченными скоростями проведения массообменных процессов вследствие незначительного диспергирования жидкостей, так и малыми скоростями расслоения смеси, происходящего под действием разности плотностей жидкостей.

Для интенсификации работы пульсациопных экстракционных колонн необходимо создать в них условия для более эффективного расслоения перемешанных жидких фаз, что позволит увеличить степень диспергирования жидкостей, улучшить условия для протекания массообменных процессов и резко поднять производительность колони. Это достигается путем применения тарелок, которые снабжены тангенциальными каналами.

размещенными по высоте тарелок в два концентричных противоположно направленных ряда таким образом, что каналами верхнего ряда соединена центральная часть низа тарелки с серединой ее верха, а каналами нижнего ряда - середина низа тарелки с периферией ее верха. Все или часть тангенциальных каналов снабжены обратными клапанами.

На фиг. 1 показана тарелка, продольный разрез; на фиг. 2 (а) - тарелка, разрез по проточным каналам, снабженным обратными клапанами (разрез А-А), (б) - тарелка, разрез по проточным каналам, выполненным без обратных клапанов; на фиг. 3- пульсацноиная экстракционная колонна с предложеннымн тарелками, продольный разрез.

Тарелки / имеют два концентричных ряда противоположно направленных каналов 2 и 5. Каналы 2 соединяют периферию верха тарелки со средней частью низа, а каналы 3 - центральную часть низа со средней частью Еерха.

Проточные каналы могут быть выполнены с обратными клапанами 4 (см. фиг. 2), либо без них. Стрелками на фиг. 2 (а,б) показано направление движения жидкости через каналы. В колонне (см. фиг. 3) тарелки установлены с помощью центральных штанг 5 па Н2котором расстоянии одна от другой для образования отбойных зон 6.

При работе колонны в зависимости от иаправления иульсации происходит иереток жидкости через тарелки благодаря наличию обратных клаиаиов но разным каналам. Так как тангенциальное направление движения жидкости по каналам и иа выходе из них сохраняется постояиным, то происходит раскручивание жидкости в отстойных зонах 6.

Установка обратных клаиаиов в тарелках необязательна в связи с тем, что действне инерционных сил препятствует перетеканию жидкости в каналы во встречном направлении. Поэтому установка клаиаиов требуется только в крайних (верхней и нижней) тарелках, которые выполняют роль раскручивающих аппаратов. При работе колонны с промежуточными тарелками без клапанов раскручивание потока последовательно распространяется от одной зоны к другой зоне по всей колонне. Наличие промежуточных тарелок с клапанами позволяет более быстро раскрутить жидкость в колонне при ее иуске.

В отстойных зонах расслоение эмульсии происходит не столько под влиянием гравитационных, сколько под влиянием центробежиых сил, величина которых во много раз превосходит гравитациоиные. Тяжелая фаза (или смесь, обогащенная тяжелой жидкостью) собирается иа периферии отстойных зои, легкая фаза (или смесь, обогащенная легкой жидкостью) собирается в центральной части отстойных зон, а в средней части зон, в которую происходит истечение жидкости из каналов, осуществляется диспергирование расслоенных фаз. Степеиь диспергирования зависит от скорости истечения жидкости.

При пульсирующем движении жидкости в колонне сверху вииз тяжелая фаза из периферийной части зоиы 6 но 2 перекачивается в среднюю часть нижерасположениых зон и диспергируется в легкой фазе. При пульсирующем движении жидкости в колоиие вверх легкая фаза из центральной части зон по каналам 3 перекачивается в среднюю часть выщерасположенных зои 6 и диспергируется в тяжелой фазе. Таким образом, в насадке осуществляется принудительное противоточное перекачивание расслоенных жидкостей. Конструкция насадки обеспечивает рециркуляцию дисиергироваииой смеси, ио

общий характер противотока определяется не столько разностью плотностей жидкостей и степенью их диспергирования, как в известных пульсациоиных колоннах, сколько влиянием центробежиых сил и пульсирующим

движением жидкости в колонне. При этом каждая тарелка / и зоиа 6 вместе представляют собой отдельную ступень экстракции.

Предмет изобретеиия.

1. Тарелка пульсациоииой экстракционной колонны с наклонными тангенциальными каналами, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса экстракции, тангенциальные каналы размещены в два концентричных противополол :ио направленных по высоте тарелки ряда таким образом, что каналами верхнего ряда соединена центральная часть низа тарелки с серединой ее верха, а каналами нижнего ряда - середина ииза тарелки с периферией верха ее.

2. Тарелка ио п. 1, отличающаяся тем, что, все или часть тангенциальных каналов снабжены обратными клапаиами.