Массобменный аппарат Советский патент 1979 года по МПК B01D11/02 

1

Изобретение относится к массообменным аппаратам для систем твердое тело-жидкость и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промыщленности для экстракции веществ из твердых тел жидкостями, в частности, из растительного сырья при малой разности плотностей твердой и жидкой фаз, растворения.

Известны аппараты для проведения массообменных процессов в системе твердое тело-жидкость, состоящие из корпуса и расположенного внутри него вибрирующего рабочего органа в виде пластины 1.

Известные аппараты не позволяют прорабатывать весь объем материала в аппарате.

Известен также массообменный аппарат для систем твердое тело-жидкость, включающий наклонный корпус, вертикальные перфорированные перегородки, расположенные на одной оси эксцентричные валы с закрепленными на них щатунами, тягу, соединяющую шатуны, один конец которой шарнирно закреплен на опоре, и устройства загрузки и выгрузки фаз 2.

В известном аппарате рабочие органы совершают простое качательное движение, что

не позволяет создать равномерный и устойчивый поток твердой фазы по всему сечению аппарата, в также затруднен противоток фаз при малой разности плотностей фаз.

С целью интенсификации процесса за счет вибрационной обработки фаз при их противоточном контактировании, повыщения производительности путем устранения циркуляции твердой фазы вокруг перегородок и обеспечения противотока при большой разности удельных весов фаз, перегородки установлены на шатунах, а соседние эксцентричные валы установлены с возможностью разностороннего вращения, причем в перегородках выполнены переточные окна, а также снабжением аппарата эластичными уп5 лотнительными, например, резиновыми, элементами, размещенными между торцами перегородок и корпусом, и закрепленными на перегородках ребрами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый аппарат, продольный разрез; на фиг. 2 - часть

С аппарата с перегородками, снабженными ребрами.

Массообменный аппарат состоит из наклонного корпуса 1, перфорированных перегородок 2, расположенных на одной оси эксцентричных валов 3 с закрепленными на них шатунами 4, тяги 5, соединяющей шатуны, один конец которой шарнирно закреплен на опоре 6, устройств 7 и 8 загрузки и выгрузки твердой фазы и устройств, выполненных в виде патрубков 9 и 10 для ввода и вывода жидкой фазы.

Перегородки 2 установлены на шатунах 4, а соседние эксцентричные валы 3 установлены с возможностью разностороннего вращения, причем в перегородках выполнены переточные окна 11. Между торцами перегородок 2 и корпусом размещены эластичные уплотнительные, например, резинрвые элементы 12. На перегородках 2 дополнительно могут быть закреплены ребра 13.

Аппарат работает следующим образом.

Жидкость поступает в аппарат через патрубок 9, движется вдоль аппарата самотеком через отверстия 14 перегородок 2 и сливается через патрубок 10.

Твердая фаза поступает в аппарат через загрузочное устройство 7 и, подталкиваемая первой перегородкой, движется вниз, поступает через окно 11 внизу первой перегородки в пространство между первой и второй перегородками, движется вверх к окну 11 во второй перегородке и так далее.

Когда перегородки 2 находятся на максимальном расстоянии друг от друга и движутся вниз, струи жидкости, выходящие из отверстий 14 перегородок, оттесняют твердую фазу от них и взаимодействие между твердой фазой и перегородками мало. При этом твердая фаза поступает в пространство между перегородками через окна 11.

Перегородки сближаются, жидкость из пространства между ними уходит в отверстия 14, и твердая фаза прижимается к перегородкам. Твердая фаза, прижатая к перегородкам уходящей в отверстия жидкостью, движется вверх вместе с перегородками и уходит в следующее окно И. Далее твердая фаза отталкивается струями жидкости от перегородок, взаимодействие между твердой фазой и перегородками прекращается, и цикл повторяется.

Для обеспечения продвижения твердой фазы в пространство между перегородками

при большой разности плотностей фаз на перегородках установлены ребра 13 с наклоном в сторону движения твердой фазы.

После прохождения последней перегородки твердая фаза выводится из аппарата устройством 8.

Испытания модели аппарата описанной конструкции показали его работоспособность и надежность при проведении массообменных процессов в поле низкочастотных механических колебаний системы твердое теложидкость.

Формула изобретения

1. Массообменный аппарат для систем

S твердое тело-жилкость, включающий наклонный корпус, перфорированные перегородки, параллельно расположенные эксцентричные валы с шарнирно закрепленными на них щатунами, тяги, шарнирно соединяющие ща туны друг с другом, крайний шатун с опорой и устройство загрузки и выгрузки фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет вибрационной обработки фаз при их противоточном контактировании, перегородки установлены на щатунах, а соседние эксцентричные валы установлены с возможностью разностороннего вращения, причем в перегородках выполнены переточные окна.

Q 2. Аппарат по п. {,отличающийся тем,что, с целью повыщения производительности путем устранения циркуляции твердой фазы вокруг перегородок, он снабжен эластичными уплотнительными элементами, размещенными между торцами перегородок и корпусом.

5 3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что с целью обеспечения противотока при больщой плотности фаз, он снабжен закрепленными на перегородках ребрами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аксельруд Г. А. и Молчанов А. Д. Растворение твердых веществ. «Химия, М., 1977, с. 207, рис.1У-28.

2. Авторское свидетельство СССР № 179748, кл. В 01 D 11/02, 1966.

3«

12