Центробежный экстрактор Советский патент 1981 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к конструкции центробежных экстракторов и может быть использовано в проведении процес сов экстракции в системах жидкость жидкость в радиохимической, химической, фармацевтической и других отраслях промышленности. Известен центробежный экстрактор для системь жидкость - жидкость, содержащий камеру смешения, камеру разделения в виде ротора центрифуги, и устройство для вывода фазы с кольцевым каналом и сменным переливным порогом над ним. Регулирование границы раздела фаз достигается путем использования сменных порогов различных раз меров. При уменьшении высоты порога граница раздела смещается к периферии, при уменьшении ее - к. центру Г Недостатком известного экстрактора является то, что при изменении режима работы экстрактора (переходе на работу с -жидкостями других плотностей или с другими расходами) требуется разработка экстрактора для замены переливного порога, что приводит к вынулщенным простоям и увеличению эксплуатационных затрат. Кроме того, при работе с радиоактивными растворами разборке аппарата предшествует длительная отмывка его, что приводит к дополнительным затратам в связи с расходом воды и последующей очисткой ее перед сбросом в соответствии с современными требованиями по охране окружающей среды. Цель изобретения - снижение эксплуатационных затрат. Указанная цель достигается тем, что центробежный экстрактор, включающий камеру смешения, камеру разделения в виде ротора центрифуги и устройство для вывода тяжелой фазы с кольцевым каналом и переливным порогом над ним, снабжен цилиндрической заслонкой, установленной на роторе под переливным порогом с возможностью перемещения вдоль оси ротора. 3 На фиг. 1 изображен центробежный экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Экстрактор включает корпус 1, камеру 2 смешения со штырьковым перемешившопщм устройством 3, кольцевые сборники 4 и 5 для легкой и тяжелой фаз, соответственно, и ротор 6, включанлций транспортирующий конус 7, каме .ру 8 разделения в виде ротора центрифуги и устройство для вывода фаз из ротора 6 в сборники 4 и 5. Устройство для вывода легкой фазы состоит из перегородки 9 и радиальных каналов 10. Устройство для вывода тяжелой фазы состоит из каналов 11, расположенных параллельно оси аппарата, переливного порога 12, расположенного под ним кольцевого канала I 3 и цилиндрической заслонки 14 с наружной кромкой 15, установленной на одном уровне с внутренней кромкой 16 переливного порога 12. На корпусе 1 экстрактора над цилиндрической заслон кой }4 установлена быстроразъемная крышка 17. Для улучшения регулирования уровня раздела фаз в канале 13 может быть ус тановлен распределитель потока (фиг.2 состоящий из дисков 18, образуюпщх между собой кольцевые щели 19. Расстояние от внутренней кромки 20 дисков 1В до оси ротора 6 выполняется равным расстоянию от внутренней кромки 16 переливного порога 12 до оси вращения. На наружной поверхности дис ков 18 делаются отверстия 21, позволяклдие распределить жидкость по ширине канала 13. Перемещение заслонКи 14 вдоль оси ротора 6 приводит к изменению свобод ного сечения и .соответственно, изменению гидравлического сопротивлени на выходе тяжелой фазы, из кольцевого канала 13. Изменение гидравлического сопротивления, в свою очередь, приво дит к изменению, а значит, возможнос регулирования уровня границы раздела фаз в камере разделения. Процесс регулирования уровня гран цы раздела сводится к изменению вели. чины гидравлического сопротивления в результате пе ремещення заслонки J4 относительно-кольцевого канала 13. Каждому режиму работыj харак.теризуемому определенным расходом фаз с определенньми физическими свойствами соответствуют определенное положение 4 заслонки 14 и уровень границы раздела фаз. В процессе перемещения заслонки 14 . изменяется поперечное сечение кольцевого канала 13. При этом изменение величины гидравлического сопротивления, а следовательно, и уровня границы раздела обеспечивается не только за счет изменения площади поперечного сечения потока тяжелой фазы на выходе из кольцевого канала 13, но и за счет изменения скорости потока внутри канала 13. Экстрактор работает следугацим образом. Перед пуском аппарата в работу заслонка 14 устанавливается в определенное положение, соответствующее заданному режиму работы экстрактора и физическим свойствам фаз. Для этого снимается крьнпка экстрактора 17 и заслонка 14 пepeмeщaetcя вдоль оси ротора 6 в определенное положение по отношению к кольцевому каналу 13. Установление на одном уровне наружной кромки 15 заслонки 14 с внутренней кромкой 16 переливного порога 12 позволяет перемещать заслонку 14 вдоль оси, изменяя при этом пл.ощадь поперечного потока тяжелой фазы на выходе из канала 13 (или количество работающих щелей 19}. Операция съема крышки 17 и установления заслонки 14 в нужное положение в случае необходимости (например, для радиохимического производства может выполняться дистанционно. После этого ставится на место крьшка 17 и включается привод (не показан). В камеру 2 смешения подаются легкая и тяжелая фазы, где происходит их дробление и перемешивание. Образовавшаяся эмульсия транспортирующим конусом 7 поднимается в камеру 8 разделения, где происходит расслаивание фаз. Легкая фаза переливается через перегородку 9 и по каналам 10 сливается в сборник 4, откуда выводится из аппарата. Тяжелая фаза проходит по каналам 11, затем проходит через канал 13 или щели 19 дисков 18 распределителя потока и, переливаясь через порог 12, сливается в сборник 5 и отводится из аппарата. Применение изобретения позволяет быстро, без разборки аппарата, перейти к работе на другом режиме, сокращая при этом эксплуатационные затраты и время непроизводительного простоя , экстрактора. Кроме того, в условиях радиохимического производства позволяет изменять режим работы аппарата дистанционно, исключая при этом предварительную отмывку аппарата и связан ные с ней расход промывной воды и затраты на ее очистку перед сбросом в окружающую среду. Формула изобретения Центробежный экстрактор, включающий камеру смешения, камеру разделени в виде ротора центрифуги и устройство для вывода тяжелой фазы с кольцевым каналом и переливным порогом над ним, отличающий,ся тем, что, с целью снижения эксплуатационных затрат, за счет улучшения регулирования уровня границы раздела фаз, он снабжен цилиндрической заслонкой, установленной на роторе под переливным порогом с возможностью перемещения вдоль оси ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР „ 1 482175, кл. В О D 11/04, 1974 (прототип).

Фиг.. 2