Центробежный экстрактор Советский патент 1981 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к центробежным экстракционным аппаратам, применяемым для разделения жидких смесей избирательными растворителями и, в частности, для очистки масляных фракций от нежелательных компонентов, содержащихся в продуктах перегойки нефти. Известен экстрактор, включающий корпус, герметизированный ротор с контактирующими цилиндрами и полый вал, предназначенный для вращения ротора, а также для ввода в ротор и вывода из него тяжелой и легкой фаз. За счет применения центробежной силы в экстракторах этого типа, по сравнению с гравитационно-дифференциальн фш экстракторами, обеспеч вается увеличение удельной пропускной способности в 3-5 раз, уменьшение рабочего объема в 100-150 раз, что придает аппаратам высокую технологичность, появляется возможност разделения жидкостей с разностью удельных весов порядка 0,02 г/см 1 Однако в известном экстракторе тяжелая и легкая фазы вводятся в полость ротора через несколько одиночных патрубков со скоростью в нес колько метров в секунду , что приво дит к неравномерному распределению их по длине контактирующих цилиндров с образованием в радиальном и осевом направлениях локализованных потоков. При наличии пульсации потоков, которая создается регулирующими клапанами регуляторов расхода, распределение их вдоль контактирующих цилиндров имеет волнообразный характер. Все это приводит к дроблению части дис-пергируемых жидкостей на очень мелкие капли и захвату их сплошной фазой, к преждевременному затоплению контактирующих цилиндров, неравномерному контакту между фазами, к появлению переменных вибраций, ускоря 9щих разбалансировку ротора. Цель изобретения - повышение производительности за счет улучшения распределения фаз по ширине ротора. Поставленная .цель достигается тем, что центробежный экстрактор, включающий корпус, ротор с контактирующими цилиндрами, полый вгш и устройства для ввода и вывода тяжелой и легкой фаз, снабжен безнапорными распределителями для легкой и тяжелой фаз, расположенными вдоль поверхности цилиндров и соединенны соответственно с устройствами для ввода

легкой и тяжелой фаз, при этом распрделители снабжены перфорированной перегородкой, разделяющей их на нижнюю секцию и верхнюю, боковые стенки которой выполнены с рядом отверстий.

На фиг. 1 изображен общий вид центробежного экстрактора; на фиг. 2 - распределитель для ввода тяжелой фазы; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; ма фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

Центробежный экстрактор включает корпус 1, герметизированный ротор 2 с контактирующими цилиндрами 3, полый Вс1л 4 с патрубксили 5 и распределителями б. Полый вал снабжен также четырьмя самостоятельными каналами для ввода и вывода тяжелой и легкой фаз.

Камерный безнапорный распределитель 6 состоит из корпуса 7, нижняя часть которого закрыта перегородкой 8 с отверстием 9/ предназначенным дл стыковки с патрубком 5. Внутри распределителя установлена горизонтальная перфорированная перегородка 10, которая делит камеру распределителя на нижнюю к верхнюю секции и служит для обеспечения равномерного поступления тяжелой фазы в верхнюю секцию. Нижняя секция предназначена для уменьшения скорости потока, а верхняя - для безнапорного ввода тяжелой фазы в полость ротора, что достигается с помощью отверстий 11, распол.оженных на нижней части боковых стенок верхней секции.

Центробежный экстрактор работает следующим образом.

Тяжелая фаза через полый вал 4 и паорубки 5 поступает в распределите sifr 6. в нижней секции распределителя 4д| счёт большего поперечного сечения ее по сравнению с проходным сечением патрубка 5 скорость потока уменьшается в 4-5 раз. Далее тяжелая фаза через перфорированную перегород ку 10 напраьвляется в верхнюю секцию. При этом скорость потока при прохождении перегородки 10 дополнительно уменьшается еще в 4-5 раз. При заполнении верхней секции избыток тяжелой фазы выводится в полость ротора через отверстия 11 и далее под действием центробежной силы устремляется к периферии ротора. Суммарное сечение отверстий 11 выбирается с таки расчетом, чтобы проходящий через них пото при максимальном расходе полностью не перекрывал их, за счет чего и обеспечивается безнапорное распределение.

Легкая фаза также через полый вгш и по специёшьному каналу в стенке ротора вводится в периферийную часть полости ротора через распределитель 6 аналогично тяжелой фазе и затем тяжелой фазой вытесняется к валу. По мере прохождения контактирующих цилиндров и в результате контакта с-тяжелой фазой легкая фаза освобождается от нежелательных компонентов и через отверстия, имекндиеся в Всшу, выводится из экстрактора. Тяжелая фаза, насыщенная нежелательными компонентами, извлеченными из легкой фазы, из крайней периферийной точки ротора по специальному каналу и через вал также выводится из экстрактора.

В связи с безнапорным вводом тяжелой и легкой фаз в полость ротора по всей его длине пропускная способность экстрактора без появления переменных вибраций и нарушения сепарации фаз увеличивается в 2,5-3 раза.

Предлагае1«лй экстрактор выгодно отличается от известного еще и тем, что появляется возможность расширить диапазон применения центробежных экстракторов для разделения легкоэмульгируемых жидкостей.

Формула изобретения

Центробежный экстрактор,включающий корпус,, ротор с контактирующими цилиндрами, полый вал и устройства для ввода и вывода фаз, отличающ и и с я тем,, что, с целью повышения производительности за счет улучшения распределения фаз по ширине ротора, он снабжен безнапорными распределителями, расположенными вдоль поверхности цилиндров и соединенных соответственно с устройствами для ввода легкой и ТЯЖЁЛОЙ фаз, при этом каждый распределитель снабжен перфорированной перегородкой, разделяющей его на нижнюю секцию и верхнюю, боковые стенки которой выполнены с рядом отверстий.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шкоропад Д.Б., Лысковцева И.В. Центробежные жидкостные экстракторы. М., Машгиз, 1962, с. 107 (прототип) .

SS

|o II

Ut

«3

J

tl

ю

|Г

°-1