Пульсационный многоступенчатый экстрактор Советский патент 1979 года по МПК B01D11/02 

1

Изобретение относится к массообменным аппаратам химической технологии и может быть использовано для проведения процессов экстрагирования в системе твердое тело- жидкость или жидкость - жидкость.

Известен экстрактор, состоящий из корпуса с укрепленными на противоположных стенках наклонно к центру двумя рядал1и плоских перфорированных перегородок, расположенных между ними двухскатных перфорированных перегородок, установленных на вертикальном штоке, который движется возвратно-поступательно, устройства для подачи и равномерного распределения твердого материала и растворителя и для вывода фаз из аппарата 1.

Наиболее близким к изобретению является аппарат для контактирования двух фаз, состояш,ий из корпуса, по крайней мере двух параллельных штоков, движущихся возвратно-поступательно в вертикальном направлении, с закрепленными на них пакетами перфорированных тарелок и устройств для входа и выхода фаз 2.

Общим недостатком указанных устройств является низкая движущая сила процесса экстрагирования вследствие недостаточной интенсивности перемешивания фаз.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса за счет увеличения степени перемешивания фаз. Это достигается тем, что тарелки снабжены изогнутыми направляющими лопастями и разгрузочно-смывными устройствами, выполненными в виде отогнутых под углом по обе стороны от плоскости тарелок секторов. На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый экстрактор; на фнг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Нзльсационный многоступенчатый экстрактор состоит из корпуса 1, внутри кототорого установлен вертикальный шток 2 с

укрепленными на нем перфорированными тарелками 3-5, на которых закреплены изогнутые направляющие лопасти 6 и 7, выполнены разгрузочно-смывные устройства в виде отогнутых под углом (например,

45°) по. обе стороны от плоскости секторов, и выполнено отверстие 9 для свободного прохода дополнительного штока 10 с закрепленными на нем перфорированными тарелками 11 и 12, на которых закреплены изогнутые направляющие лопасти 13 и 14, отверстие 15 для свободного прохода первого штока и разгрузочно-смывные устройства 16 в виде отогнутых под зглом по обе стороны плоскости тарелок секторов тяг 17 и 18, соединяющих штоки с механизмом 19, обеспечивающим штокам возвратно-поступательное движение, патрубков 20-23 соответственно ввода и вывода легкой фазы, ввода и вывода тяжелой фазы.

Экстрактор работает следуюшим образом.

Легкая фаза непрерывно поступает с низу аппарата через патрубок 20. Тяжелая фаза непрерывно поступает с верху аппарата через патрубок 22 на перфорированную тарелку И. Вертикальный шток 2 с укрепленными на нем перфорированными тарелками 3, 4, 5, на которых закреплены изогнутые направляющие лопасти 6 и 7 и разгрузочно-смывные устройства 8, и вертикальный шток 10 с укрепленными на нем перфорированными тарелками И, 12, на которых выполнены изогнутые направляющие лопасти 13 и 14 и разгрузочно-смывные устройства 16, посредством тяг 17 и 18 с помощью механизма 19 движутся возвратнопоступательно во взаимно противоположных направлениях. Легкая фаза, поднимаясь, проходит через перфорацию тарелок 4, 12, 3, 11 и 5 и по кольцевому зазору между тарелками и корпусом аппарата 1. При встречном перемещении тарелок в результате уменьшения объема камер, образованных каждой парой смежных тарелок (например 5 и 11, 3 и 12), и действия сжимающих усилий тарелок на смесь находящихся в объемах камер легкой и фаз происходит их выброс в кольцевой зазор в виде высокотурбулизированного закрученного потока, образованного благодаря наличию на перфорированных тарелках изогнутых направляющих лопастей, например 6 и 14. Закрученный поток смеси фаз, ударяясь об отогнутый под углом от плоскости тарелки сектор (например 8 и 16), разделяется на тяжелую и легкую фазы. Тяжелая фаза под действием сил тяжести через разгрузочно-смывное устройство 8 поступает на пижерасположенную тарелку. В камерах с увеличивающимися объемами происходит осаждение тяжелой фазы и

омывание ею поднимающейся вверх легкой фазой. При изменении направления перемещения щтоков 2 и 10 на обратное происходит аналогичный процесс в камерах с уменьшающимися объемами, образованными, например, тарелками 3, 11 и 12, 4, и в камерах с увеличивающимися объемами меладу тарелками 5, 11 и 3, 12. Причем направление вращения двухфазного потока в

этих камерах с уменьщающимися объемами может быть противоположным направлению вращения двухфазного потока в предыдущих камерах с уменьщающимися объемами, что зависит от положения направляющих лопастей 6, 7, 13, 14. Далее легкая фаза выходит из аппарата через патрубок 21, а тяжелая - через патрубок 23.

Таким образом, противофазное перемещение перфорированных тарелок с разгрузочно-смывными устройствами и изогнутыми направляющими лопастями способствует повыщению турбулизации двухфазного потока и более четкому разделению фаз.

Формула изобретения

Пульсационный многоступенчатый экстрактор для контактирования двух фаз, включающий цилиндрический корпус с

входными и выходными патрубками и по крайней мере два параллельных штока, установленных с возможностью возвратнопоступательного движения и снабженных жестко установленными на них перфорированными тарелками с отверстиями для прохода рядом расположенного штока, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса за счет увеличения степени перемешивания фаз, тарелки

снабжены изогнутыми направляющими лопастями и разгрузочно-смывными устройствами, выполненными в виде отогнутых под углом по обе стороны от плоскости тарелок секторов.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 878188, кл. 12с, 1, 1953.

2.Патент Великобритании № 1221721, кл. В 01, 1967.

Г - fTl

-г Ы

Ly т

VL/I 7