Пульсационный экстрактор Советский патент 1978 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к устройствам цля массообменнь1х процессов для систем жидкость - жидкость, в частности к пульсапвоннЫм экстракторам. Предлагаемое устройство может быть ис пользовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной, пищевой и других от- раслях промышленности. Кроме того, оно может быть использовано в процессах, где экстракция сопровождается химической реакцией. В иастояшее время для экстракции систв жидкост1г-жидкость широко используются смесительис Отстойные, центробежные акстракторы и экстракторы колонного типа - Ha садочиые и ситчатые с пульсацией и без пульсации. В качестве экстракторов колонного типа с применением пульсаций и без нее используют обычно, иасадочные колоииы с кольца ми Рашига и колониы с перфорированными тарелками fl. SjGCTpaKTopbi колонного типа просты в изготовлении. Однако перемешивание .крстей в них недостаточное, наблюдается вбзможность проскока ОБНОЙ из фаз, имеет место большая высота эквнвалентиой теоретической ступени (ВЭТС), что увеличивает габариты колони при иеаостаточиой эффе Тивностн разделения. Широко распространены также см(ситель н« -отстойные экстрактсфь Достоинства экстракторов смесительио-отстс йного типа - умеиьшение ВЭТС, отсутствие проскока одной из фаз. Кроме , иитеисивиость поремешиваиия в них тажова, что каждую зону перемешивания можио считать равной теоретической ступени. Известна, например, коиструкиия экстра ора Шейбопя, представп«оошего собой колов ну, разделенную по высоте иа зоиы отстаивания и перемешивания. В зонах аеремешивф. ния по вертикальной оси размешены мешал«и (i лопастные или турбиииые) аоперек1еиио со слоями неподвижной иасааки из стальиых спиралей или колец Рашига 2. . НецЬста ;ками известных вксгракторов смесительнсь-отстойного типа явл5оотся иаличиб движущихся частей, что усаожня&т и делает дороже коиструкшгю при ограииченной высоте, и большое;гидравлическое соа- рогивление, обусловленное вапичием насвд

кя.

Кроме смесительвоь-отстойных экстрактов ров с механическим перемешиванием фаз иэвестей также пульсапвоввыв экстрактор смесительно-отстойного типа, цилнндртчв ский корпус которого разпелен по высоте н4 зоны otcroa и перемещения перфорированными гарелкамн, в крайние и qpeo-: ияя тарепки провапыгого типа, а между та- репками распопожены устройства дпя уменьшения продольного перемешивания, выполненные в виде концентрических цилиндров с копьцевыми выступами дпя устранения поп ечной неравномерности распределения жвдких фаз в зоне перемешивания Хз1 .

В этих экстракторах процесс перемешивания жидкостей недостаточно интенсивен, ;

-а наличие вертикальных перегородок усложняетконструкцию. Кроме .того, средняя/тарелка, имеющая отверстия, направленные под некоторым углом к ее Плоскости, дает при пульсации восходящие потоки, которые не полностьк) гасятся крайними тарелками и с течением времени распространяются на зону отстаивания. Это создает условия для проскока фаз.

Целью изобретения явпается соэдакие бо лее простой кЬнструкцин экстрактора,- поэволяюшей интенсифицировать процесс переме шивания и предотвратить проскокфаз.

.С этой целью устройства для уменьше- , ния продольного перемешивания вь1поянены в виде перфорированных тарелок, ртверстия которых имеют одностороннюю отбсртовку, направленную внутрь зоны перемешивания.

На чертеже показан преапагаемый8КС1ь рактор.в

В корпусе . 1 экстрактора выполнены пер- форированные тарелки 2, а также перфорированные тарепки 3 и 4 с отверстиями, яме одностороннюю отбор товку, ленную внутрь зоны перецещив ия В экс , ракторе имеются зоны отстоя 5, перемеши- вайия 6, .образованные пакетами тареяок 2- нижняя и верхняя отстойные зоны 7 и 8, соответственно, па1рубки. 9. и Юдпя ввоаа тяжелой и легкой фаз и патруёки 11 12 для вывода легкой и тяжёлой фаз.

Вш1Йчйна зон перемешивания и отстоя, , количество тарелок, а также расстояние ; между ними зависит от фиэико-механических свойств продуктов, производительноети экстрактора и амплитуды пульсаций.

Экстрактор работает следукшим офазом н сплошная фаза поступают через патрубки 9 и 1О в зону 6 перёмеамл вания. .Под воздействием пульсации с мощью тарелок происходит интенсивное перемешивание и увеличение поверхности массообмена. Благодаря выбранной конструкции тарелок и их компановке перемешивание не расгфостраняется на зону отстоя. Выйдя из зоны перемешивания 6, фазы попадают в зону 5 отстоя, где происходит их расслое ниё и формируется новая поверхность контакта фаз,

Г|)и дальнейшем движении фавы, вновь попадают в зону перемеишвания, где вновь диспергируются и обогащаются ( исчерпываются) распределяемым компонентом. Аналогичный процесс протекает по всей ы 1соте колонны.

Пройдя через аппарат, фазы удаляются из него через патрубки 11 и 12.

Предложенная конструкция экстрактора позволяет интенсифицировать процесс перемешивания в зоне между тарелками 3 и 4 по равнению с известными насадками. Отсутствие на другой стороне тарелок 3 и 4 отбортовок позволяет локализовать зону перемешивания внутри тарелок. Часть возмущения, которое все же проходит, через отверстия В тарелках, гасится на перфорированных тарелках 2.

Таким образом, зина интенсивного nepe-i мешивания не распространяется на зону отстаивания, что способствует более интенсивному; процессу массообмена и препятствует проскоку одной из фаз через пульсационный экстрактор.

Эффективность предлагаемого экстрактов ра увеличивается на 2О% по сравнению с пульсационным экстрактором тарельчатого типа.

Конструкция предлагаемого экстрактора эначвтепьно прсмце известных, так как отсутствуют движущиесячасти. Пакеты тарепок в предлагаемом экс1рактс е софаны вз типовых тарелок (крайние), а средние могут :быть изготовлены штамповкой на сушеству1ршем (орудовании.

Стоимость аппаратуры значвтельно ниже, так как упрощен монтаж экстрактора и oi ;АУТСГвуют насадкв в зонах отстоя.

Формула изобретения

Пупьсационный экстрактор, Ш1пиндрическвй к чэпус которого разделен по высоте на зоны отстоя я п емешивання перфорированными тарелками с расположенными между ними устройствами дпя уменьшения проддпьного перемешивания фаз, о т л в ч а ю. щ в и с я тем, что, с цепью ннтенсвфик цив процесса перемешвванн путем исключения гфоскока фаз в зоны отстоя в упрощения его конструкции, устройства для уменьшения гфодолыюго перемешивания выполнены в в

Де ПеО(ЬоОШ}ОВаяНЫХ ГЯПЙПШГ. пччиаппгаа

горых имеют односгороннюю отбор говку, направпенную внутрь зоны перемешивания.

Источники информапии, принятые во внимацие при экспертизе:

1. Кврпачева С. М. Пульсирующие экслракторы, 1964, с. 88-lOO.x

2.Зюльковский 3. Жидкостная экстракция в химической промышленности. Госхим-i издат, 1963, с. 335-35О.

3,Авторское свидетельство fe 392952 кп. В OlD 11/О4, 1О.О8,73.