Аппарат для проведения массообменных процессов Советский патент 1980 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к массообменным аппаратам и может использоваться в пищевой, фармацевтической, химической и других отраслях промышленности для экстракции веществ из твердых тел жидкостями, в частности из растительного сырья при малой разности плотностей твердой и жидкой фаз, растворения. Известен аппарат для проведения мао сообменных процессов в системе твердое тело-жидкость, включающий вертикальный корпус, внутри которого установлены с возможностью противонаправленного (Хугносительно друг друга возвратно-посту пательного движения два вертикальных штока с расположенными на них в чередующейся последовательности поперечными перфорированными перегородками. При чем щтоки шарнирно соединены с разноплечими рычагами i| . Однако в тако аппарате невозможно получить динамическое уравновешивание фаз в продольном и в поперечном направлениях. Цель изобретения - динамическое урав- новешивание фаз в продольном и поперечном направлениях. Это достигается тем, что известный аппарат, включающий вертикальный , внутри которого установлены с возможностью противонаправленного относя- тельно друг друга возвратно-поступательгного движения два вертикальных штока с расположенньми на них в чередующейся последовательности поперечными перфорированными перегородками, снабжен перфорированными перегородками, жестко закрепленными на внутренних сменах корпуса, между которыми расположены перегородки штоков, причем все перегородки установлены с наклоном к вертикальной оси. На фиг. 1. схематично изображен предлагаемый, аппарат; на фиг. 2 - схема расположения перегородок в динамически уравновешенном аппарате; на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1.

Аппарат имеет вертикально установленный корпус 1 с загрузочным 2 и выгрузочным 3 устройствами и патрубками 4 и 5 соответственно цля подачи и отвода жидкости, вертикальный, шток 6, соединенный с кривошипно-шатунным виброприводом 7, и поперечные перфорированные перегородки 8 со срезом, Ьбразуюшим зазоры, а. между перегородками и корпусом, установленные с чередующимся наклоном друг к другу под углом сА жес-рко на штоке 6.

Аппарат работает следующим образом.

Жчдкость поступает в аппарат через патрубок 4, движется вдоль аппарата самотеком через отверстие перфорации и зазоры а , образованные срезанными кромками перегородок 8 и корпусом 1, и ели вается через патрубок 5 с сетчатым коробом.

Твердая фаза поступает в аппарат через загрузочное устройство 2. При ходе штока вниз, за счет инерции среды и уменьшения пространства под нижней пергородкой, среда (смесь твердой фазы и жидкости) выжимается через зазоре на вышестоящую перегородку. Жидкость также частично фил игру ется через отверстия-перфорации перегородок снизу вверх, которые при этом не пропускают твердую фазу из-за малости отверстий.

При ходе штока вверх среда выжимается через зазор, а на нижележащую перегородку и жидкость также частично (}яльтруется через отверстия-перфорации перегородок сверху вниз.

При этом гидравлическое сопротивление проходу среды через зазор ск с нижележащей перегородки на вышележащую меньше, чем наоборот,, так; как по направлению к зазору сх перегородки сближаются, образуя конфузор, и через зазор, вследствие этого, вверх выходит среды больше , чем вниз. Эта разнипа компенсируется фильтрующейся через отверстия-перфорашш перегородок жидкостью: вверх через отверстия-перфорации жидкости фильтруется меньше, чем вниз.

Таким образом, твердая фаза выжимается с нижележащих перегородок на вьпцележаище, а жидкость фильтруется под действием собственного веса вниз через отверс-гая-перфораши, что и обеспечивает противоток фаз в поле колебаний.

Динамическое уравновешивание аппарата досоигается за спет жесткой установки частиц перегородок 9 через две

на корпусе, а остальных 10 и И - на двух штоках 12 и 13, и брируюошх в противофазе в чередующемся порядке, как это показано на фиг. 2. Перегородки 9 перекрывают своими тремя кромками зазоры с корпусом аппарата, что исключает проскок жидкой фазы вдоль аппарата и снижает продольное перемешивание в аппарате, повь1шая концентрацию извлекаемых веществ в выходящей из аппарата жидкости.

Перегородки 10 и 11, будучи установлены на двух штоках, вибрирующих в противофазе, обеспечивают уравновешивание продольных колебаний, а установка перегородок на каждом взятом отдельно штока с чередующимся наклоном к оси штока обеспечивает уравновешивание боковых колебаний каждого штока Кроме этого, при такой схеме аппарата увеличивается его производительность по твердой фазе, так как в процессе работы вы жимание среды с перегородки на перегородку идет не только за счет инерции среды и изменения ее объема под нижней (над верхней) перегородкой, но и за сче изменения объема и между самими соседними перегородками, из-за чего за один цикл колебаний с перегородки на перегородку выжимается большее количество среды с твердой фазой.

Формула изобретения

Аппарат для проведения массообменных процессов в системе твердое теложидкость, включающий вертикальный корпус, внутри которого установлены с возможностью противонаправленного относительно друг друга возвратно-поступательного движения два вертикальных штока с расположенными на них в чередующейся последовательности поперечными перфорированными перегородками, отличающийся тем, что, с целью динамического уравновешивания фаз в продольном и поперечном направлениях, он снабжен перфорированными перегородками, жестко закрепленными йа внутренних стенках корпуса, между которыми расположены перегородки щтоков, причем перегородки установлены с наклоном к вертикальной оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2365051/23-26, кл. В 01D 11/04, 1976 (прототип).

4

4

- дддар.

г

И идкость

Lл

твердая сраза

Фи.5