Экстрактор Советский патент 1975 года по МПК B01D11/04 

двусторонний гидрозатвор, продольный разрез. Экстрактор состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, разделенного по высоте горизонтальными перфорированными тарелками 2 на экстракционные ступени 3. В отверстиях тарелок установлены иереточные патрубки 4 с верхними 5 и нижнимн 6 колпачками с рассифонирующими отверстиями 7. Спускное устройство состоит из иатрубка 8 и нил снего колпачка 9. На верхних колпачках 5 установлены перевернутые U-образные патрубки 10. На общем валу 11 укреплены мешалки 12 для диспергирования и перемешивания жидкостей в каждой секции. Неподвил цые кольца 13 ограничивают зоны нромежуточного отстаивания 14 и 15 от зоны неремешивация секции. В смесительных секциях установлены вертикальные отбойные перегородки 16. В месте прохода через тарелку 2 вал 11 уплотнен с иомондыо гпльзы 17, которая в наре с перевернутым колпачком 18, жестко укрепленным на валу 11, создает гидрозатвор (возможны уплотнения и других конструкций). В нижней части колонны имеется система двусторонних гидрозатворов обращения фаз, состоящая из нижней тарелки 19, удлиненных патрубков 20 и 21 (для легкой и тяжелой жидкости) с удлиненными колпачками 22 и 23. Устройство для обращения фаз включает также гильзу 24, колпачковую втулку 25, являющуюся одновременно колпачком гидрозатвора и втулкой для крепления мешалки 12, а также кольцевые перегородки 26. Натрубок 20 сверху перекрыт колпачком 27 с перевернутым U-образным патрубком 28. Удлиненный колпачок 22 снизу имеет отверстие 29 для рассифонивания. Коиструктивным вариантом двухстороииего гидрозатвора, целесообразным для колонн больщого диаметра, является совмещение его в одном узле. Комбинированный двухсторонний гидрозатБОр состоит из центрального подъемного патрубка 30, к которому прикреплен стакан 31. Кольцевое пространство между патрубком 30 и стаканом 31 образует спускной канал. Имеющий снизу прорези 32 стакан 31 снизу иерекрыт перевернутым колпачком 33. Колпачок 27 снабжен U-образным патрубком 28. Когда тяжелая жидкость является дисперсной фазой, двухсторонний гидрозатвор выиолнен в перевернутом виде. При этом гильза 17 и колиачок 18 расположены над тарелкой 2, а устройство для обращения фаз размещеио вверху колонны. Жидкости поступают в аппарат снизу (легкая) и сверху (тяжелая). По соответствующим патрубкам гидрозатворов жидкости проходят в экстракционные ступени, где диспергируются и перемещиваются. В следующую секцию диспергируемая легкая фаза проходит только после ее коалесценции под тарелкой 2 и с последующим поступлением в заборный колпачок 6 подъемного устройства. Сплошная фаза переходит из секции по патрубкам 8 через колпачок 9. Конструкция двухсторониего гидрозатвора полностью устраняет обратное иеремещиваппе сплошной фазы. Поступив в следующую ступень, диспергируемая фаза вновь диспергируется. Многократное повторение процессов коалесценции и диспергирования сиособствует обновлению поверхности контакта фаз и интенсификации массообмена. Благодаря отмеченным особенностям конструкции эффективность каждой секции приближается к эффекту действ я теоретической таре.тки. Существенно, что при наличии практически полной изоляции секций и полного перемешивания в них их КПД мало зависит от производительности аппарата, по аналогии с КПД ступени ящичного экстрактора. При нрекращении перемещивания и подачи жидкостей выходпые сечения колпачков 9 и 23 для тяжелой жидкости остаются погруженными в слой легкой жидкости, а колпачки 5 и 27 для легкой жидкости - в тяжелую жидкость; оставшиеся в колпачках жидкости запирают проходные патрубки. В результате образовавшийся двойной гидрозатвор сохраняет слой легкой жидкости под тарелками 2 и 19 и под колпачками 5 и 22. Существенио, что конец гильзы 17 и нижние входные сечения патрубков 4 и 20 для ирохода легкой фазы находятся ниже уровня свободного сечения колпачков 9 и 22 для перетока тяжелой жидкости. Двухсторонний гидрозатвор при перерывах в работе ограничивает расслаивание фаз пределами одной секции, чем обесиечивается практическое сохранение по высоте колонны рабочего распределения концентраций. Благодаря этому при повторных запусках колонны, даже после длительного перерыва в работе, не приходится затрачивать время и реагенты для вывода ее на рабочий режим. Во время заполнения колонны при запуске в работу под колпачками 5 и 27 для прохода легкой жидкости и под тарелками 2 и 19 частичио иакапливается воздух. Когда присутствие воздуха иод тарелкой 2 по технологии допустимо, его удаление не обязательно, так как, не препятствуя работе ко.тонны, он уменьшает необходимое для гидрозатвора количество легкой жидкости. Удаление из-под колпачков 5 и 27 воздуха, ухудшающего транспорт жидкостей, происхоДит через U-образные перевернутые патрубки 10 и 28. Остающиеся в перевернутых U-образиых патрубках воздущные пузыри предотвращают утечку легкой фазы. В устройстве для обращения фаз иод тарелкой 19 находится силощной слой диспергированной фазы, доходящей почти до кольцевых перегородок 26, в котором расположена мешалка 12. Это обеспечивает диспергирование сплошной фазы, стекающей по патрубку 2 и удлиненному перевернутому колначку 23.

Наличие двух секций, работающих е обра, щенными фазами, обеспечивает выход из колонны чистой сплошной фазы.

Предмет изобретения

1. Экстрактор для систем «жидкость-жидкость, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте горизонтальными перфорированными тарелками на экстракционные ступени, переточные патрубкп с верхними и нижними колпачками, устаиовленнымп в отверстиях тарелок, вал с мешалками, установленными в экстракционных ступенях, и штуцера ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что, с целью обращения фаз и устранения уноса дисперсной фазы со сплошной, на нижней тарелке установлены гидрозатворы, выполненные в виде удлиненных патрубков с колпачками.

2. Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сохранения распределения концентраций по высоте колонны после прекращения питания, верхние колпачки снабжены U-образными патрубками, а в нижиих колпачках выполиены рассифонирующие отверстия.

Л-Ф

26

33

10

ID