Экстрактор Советский патент 1980 года по МПК B01D11/04 

(54) ЭКСТРАКТОР

I

Изобретение относится к аппаратам для проведения процессов тепло- и массообмена и может быть использовано в химической, пищевой и других родственных отраслях промышленности, в частности для проведения процессов жидкостной экстракции.

Известен экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входными и выходными штуцерами для ввода и вывода фаз, по высоте которого расположены ситчатые тарелки, снабженные сливными трубками.

Известен экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с входными и выходными штуцерами для ввода и вывода фаз, по высоте которого размещены тарелки с сепарационными элементами в виде цилиндрических стаканов с тангенциальными прорезями 1.

Наиболее существенными недостатками указанной конструкции является низкая интенсивность массообмена из-за недостаточно развитой поверхности контакта фаз, так как процесс масоообмена происходит за счет диспергирования экстрагента исходным раствором в виде укрупненных капель, что снижает эффективность процесса.

Цель изобретения - усовершенствовспше конструкции, которая позволит интенсифицировать процесс массообмена за счет создания высокоразвитой непрерьиию обновляющейся поверхности контакта фаз. J Достигается это тем, что осевая питательная трубка выполнена со ще.певыми отверстиями, расположенными в нижней части и снабжена изогнутыми полыми лопатками, один конец которых закреплен в ее щелевых отверстиях, а другой размещен в тангенциальных прорезях сепарационного элемента, что позволяет подать компоненты в зону контакта в виде тонких пленок. Верхняя часть питательной трубки жесгко закреплена в полотне вышележащей тарелки.

Тангенциальные прорези каждого последующего сепарационного элемента выполнены направленными в противоположные стороны, что приводит к пересечению и дополнительной турбулизации потоков.

На фиг. 1 приведен экстрактор, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

3kcTpaKTOp включает вертикальный цилиндрический корпус 1 со штуцерами 2 и 3 для ввода исходных материалов, 4 и 5 для

вывода прореагировавших материалов. Внутри корпуса по высоте расположены тарелки 6 с сепарационными элементами 7 в виде цилиндрических стаканов, отглушеиных в верхней части кольцевой заглушкой 8 и имеющие на боковой поверхности тангенциальные прорези 9. Коаксиально сепарационному элементу 7 установлена осевая питательная трубка 10, жестко прикрепленная в верхней части к полотну вышележащей тарелки и имеющая в нижней части щелевые отверстия II. Трубка оглушена в нижней части заглушкой 12 и снабжена изогнутыми полыми лопатками 13, один конец которых закреплен в ее щелевых отверстиях, а другой размещен в тангенциальных прорезях сепарационного элемента с зазором 14 по отношению к стенкам прорези. Полость 15 питательной трубки сообщается посредством отверстия 16 с поверхностью тарелки по жидкой фазе и посредством полости 17 изогнутых лопаток с межтарельчатым объемом. Полотно тарелки и нижняя часть сепарационных элементов (до тангенциальных прорезей) образуют сепарационную (отстойную) зону 18. Тангенциальные прорези каждого последующего сепарационного элемента выполнены направленными в противоположные стороны.

Экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза поступает по штуцеру 2 на полотно тарелки 6 и через отверстия 16 в полости 15 питательной трубки 10 и далее через щелевые отверстия 11 в нижние ее части в полость 17 криволинейной лопатки 13.

Легкая фаза подается по щтуцеру 3 в нижнюю часть аппарата, в сепарационные элементы 7 и далее пленкой с большой скоростью протекает через зазоры 14, эжектируя тяжелую фазу с полости 17 изогнутой лопатки 13 также в виде пленки.

Такое конструктивное решение (за счет узких и длинных щелей) позволяет равномерно распределить компоненты в значительно.м объеме межтарельчатого пространства тонкими слоями.

Под: действием высоких скоростей пленок, разной плотности компонентов и возникающих центробежных сил, образуется градиент скоростей, приводящий к пронизыванию легкой фазы более тяжелой и тонкому диспергированию последней. При этом возникает сильнотурбулизованная система с высокоразвитой поверхностью контакта

фаз.

т„

1ак как направление щелей для выхода

потока каждого следующего элемента выполнено противоположное, то происходит пересечение потоков фаз разных сепарационных элементов, приводящее к еще большей гурбулизации и соответственно многократному диспергированию фаз, т. е. поверхность контакта постоянно обновляется, обеспечивая тем самым интенсивную массопередачу.

Коалесценция и сепарация фаз происходит в отстойной зоне 18 каждой тарелки за счет разности плотностей фаз под действием гравитационных сил. Тяжелая фаза поступает на нижележащую тарелку, а легкая на вышележащую, где процесс повторяется; вывод проконтактированных фаз осуществляется соответственно через щтуцера 4 и 5.

Таким образом, предложенная конструкция экстрактора позволяет создать непрерывно обновляющуюся сильнотурбулизированную поверхность контакта фаз, что позволяет значительно интенсифицировать процесс массопередачи.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 280436, кл. В. 01 D 11/04, 1968 (прототип).