Пульсационный экстрактор Советский патент 1980 года по МПК B01D11/04 

(54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР

I

Изобретение относится к аппаратам общей химической технологии, предназначенным для проведения процессов жидкостной экстракции.

Известен пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте сетчатыми тарелками на отстойные и смесительные секции с вертикальными цилиндрическими перегородками, образующими коаксиальные кольцевые каналы, в которых установлены наклонные лопасти. При пульсации жидкости в аппарате наклонные лопасти создают в кольцевых каналах интенсивное вращение контактирующих фаз 1.

Недостатком известной конструкции является то, что интенсивное контактирование фаз происходит в секциях смешения в то время, как секции отстоя (а это более 50% рабочего объема аппарата) использованы главным образом для разделения фаз и перераспределения частиц дисперсной фазы. В случае хотя бы кратковременного прекращения пульсации пропускания способность аппарата, лимитируемая диаметром перфорации сетчатых тарелок, ограничивающих

секции, тут же падает до нуля (аппарат захлебывается).

Цель изобретения - повышение надежности работы экстрактора и интенсификация процесса за счет повышения степени использования рабочего объема аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что известный экстрактор снабжен перфорированными элементами, прикрепленными к вертикальным цилиндрическим перегородкам и перекрывающим смежные кольцевые каналы поочередно сверху и снизу.

На чертеже изображен предлагаемый экстрактор.

Экстрактор включает корпус 1 со смесительными 2 и отстойными 3 секциями, 15 образованными вертикальными цилиндрическими перегородками 4, в коаксиальных кольцевых каналах между ними установлены наклонные лопасти 5. Смежные кольцевые каналы перекрыты один сверху, другой снизу перфорированными элементами соответственно 6 и 7. Перфорация 8 элементов 6 и 7 может иметь форму крестообразной или фасонной щели. Для ввода или вывода жидких фаз предназначены патрубки 9-12.

Патрубок 13 служит для подключения пульсатора.

Экстрактор работает следующим образом.

В патрубок 9 подается тяжелая фаза, выводимая через патрубок 10. В патрубок 11 подается легкая фаза, впоследствии отводимая через патрубок 12. Таким образом, в аппарате противоточно движутся две несмешивающиеся между собой жидкости. Для увеличения поверхности контакта фаз и интенсификации процесса экстракции содержимому аппарата сообщается возвратно-поступательное движение - пульсация.

При прохождении в кольцевых каналах смесительных секций 2 через ряды лопастей 5 фазовые потоки получают при пульсации вращательное движение, благодаря чему происходит активное смешение контактирующих жидкостей. При этом в каналах, перекрытых перфорированными элементами, сверху образуется жидкая смесь, в которой находится преимущественно легкая фаза, а в каналах, перекрытых снизу перфорированными элементами 7, образуется смесь с превалирующим количеством тяжелой фазы, и при пульсации через перфорацию 8 элементов 6 выбрасывается вверх закрученная (когда это обеспечено формой перфорации 8) струя жидкости, состоящая почти полностью из легкой фазы, в отстойную секцию 3, расположенную сверху, а через перфорацию 8 элементов 7 - вниз струя, состоящая почти полностью из тяжелой фазы, в отстойную секцию, расположенную снизу. Таким образом, и отстойные секции 3, в каждую из которых выбрасываются струи из двух соседних смесительных секций, работают для интенсификации процесса в режиме, близком к режиму работы струйного распылительного аппарата, т. е. увеличивается степень использования рабочего объема экстрактора.

В случае аварийного отключения пульсатора в кольцевых каналах, перекрытых перфорированными элементами 7, снизу накапливается до определенного уровня (обусловленного размерами и формой перфорации, смачивающими свойствами жидкости, разностью плотностей и величиной межфазного натяжения), тяжелая фаза, которая затем проваливается в нижнюю отстойную секцию. В смежных кольцевых каналах, перекрытых сверху перфорированными элементами 6, под последними накапливается легкая фаза, прорывающаяся затем в верхнюю отстойную секцию. Таким образом, происходит смена функций секций: смесительные работают как отстойные, а отстойные - как смесительные, и аппарат продолжает стабильно работать при той же производительности.

Формула изобретения

0 Пульсационный экстрактор, включающий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный вертикальными цилиндрическими коаксиально расположенными перегородками на отстойные и смесительные секции, наклонные лопасти, расположенные в кольцевых каналах перегородок, и патрубки для ввода и вывода легкой и тяжелой фаз, огличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы экстрактора и интенсификации процесса за счет повыщения

0 степени использования рабочего объема аппарата, он снабжен перфорированными элементами, прикрепленными к вертикальным цилиндрическим перегородкам и перекрывающими смежные кольцевые каналы поочередно сверху и снизу.

5Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 586918, кл. В 01 D 11/04, 10.11.75 (прототип) .

L