Центробежный экстрактор Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Изобретение отсноится к конструк циям центробежных экстракторов и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции. Изобретение относится к типу центробежных противоточньгх контактных аппаратов с безнапорной подачей жидкостей в рабочее пространство, а именно к конструкциям центробежных экстраторов и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции. По основному авт.св. № 596265 известен экстрактор, содержащий кop пус, ротор с насадочными элеУ ентами выполненными в виде радиально расположенных спиральных пластин и Устройства ввода и вывода фаз. Профиль спиральных пластин в поперечно сечении аппарата выполнен согласно соотношению josdCi где «С - угол между радиус-вектором R и касательной к профилю пластины на рассматриваемом радиусе аппарата} X - показатель степени, характеризующий влияние угла «Л и радиус-вект ра R, а также физико-химических свойств жидкостей на скорость движе ния дисперсной фазы (в пределах 0,2I - индекс, указывающий расположение рассматриваемой точки пластины относительно центра ротора 113. Недостатком известной конструкции является значительное продольное перемешивание, что ведет к снижению интенсивности процесса массообмена. Цель изобретения - интенсификации процесса за счет снижения продольно- го перемешивания фаз. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве торцы пластин насадочных элементов выполнены с полуцилиндрическими углублениями. расположенныьш друг против друга в соседних пластинах. Выполнение торцов пластин иасадоч HUX элемеитов с полуцилиндрическими углублениями, расположенными друг против друга в соседних пластинах, способствует локализации, обрыву формирующегося вихря сплошной фазы, что позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплошной фазе, что интенсифицирует процес массообмена. На фиг.1 изображен общий вид эк страктора, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1. Центробежный экстрактор включает кожух (не показан) , ротор 1, верхний диск 2 с,камерами 3 и 4 для сбора проконтактировавашх фаз, соответстнеино легкой и тяжелой. Б камеры введены не связанные с ними подвижные трубки 5 и 6 для отвода жидкостей. Сверху по оси ротора коаксиальНо расположены неподвижные патрубки 7 и 8. Патрубок 8 вплотную, через уплотнительнуто шайбу, подходит к ниА нему. диску 9 ротора, образующего радиальные каналы 10 с нижней часты корпуса ротора для подвода легкой фазы. Подвод тяжелой (дисперсной) фазы проводится из- диспергирующего устрой ства I. Сепарация тяжелой фазы осуществляется .в зоне сепарации, выполненной в виде диска 12 с выфрезированными каналами 13 Рабочее пространство ротора за полнено насадкой из спиральных пластин 14, образзпощих каналы 15. Торцы насадочных элементов (пластин) выполнены с полуцилиндрическими углуб пениями 16, расположенныь друг против друга в соседних пластинах. Аппарат работает следующим образом. Тяжелая фаза по межтрубному пространству патрубков 7 и 8 поступает в диспергирующее устройство 11, отку да под действием центробежной силы выбрасывается в виде капель в контактную зону аппарата, представляющую собой каналы 15. Далее капли поД действием центробежной силы движутся по каналам 15 от центра к периферии. Достигнув поверхности уровня раздела фаз, находящегося вблизи уровня подвода легкой фазы в контактную зону аппарата капли дисперс 8 4 ной фазы, коалесцируют и далее в индфсплошного потока тяжелая (дисперсна фаза .поступает в сепарационную зону 13 дпя тяжелой фазы. Достигнув периферии ротора, тяжелая фаза поступает в камеру Дне помощью отборной трубки 5 выводится из аппарата. Легкая фаза по неподвижному патрубку 8 и радиальным каналам 10 поД действием развиваемого центробежного давления через распределитель 17 поступает в контактную зону аппарата и движется в виде сплошного потока по каналам i5 противотоком к дисперсной фазе от периферии к центру аппарата. . Пройдя зону сепарации, легкая фаза поступает в камеру 3 и с помощью отборной трубки 6 выводится из аппарата. Изменяющаяся по радиусу кривизна каналов ведет к перераспределению скоростей и давлений сплошной среды в сечении и по длине канала. Максимум профиля скорости с увеличением Кривизны смещается к внутренней (вогнутой) стенке. Несимметрия профиля скорости в Плоском криволинейном канале с гладкими стенками связана с влиянием кривизны канала и действием центробежных сил. Перераспределение скоростей и давлений сплошной фазы в сечении и по длине кана.па ведет к сдвигу одного слоя жидкости относительно другого, в результате чего возникают силы, направленные перпендикулярно течению, что порождает вихреобразонание (вторичные течения). , Выполнение торцов пластин насадочных элементов с полуцилиндрическими углублениями, расположенными друг против друга в соседних пластинах, способствует локализации (обрыву) формирующихся вихрей сплошной фазы. Это позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплошной фазе что ведет к интеисифи кации процесса массообменна между фазами. Локальное интенсивное перемешивание фаз в полуцилиндрических углублениях, расположенных в соседних пластинах, турбулизация потока в данных углублениях также блягоприятно сказывается на процессе мягсообмена. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить продоп.-. ное перемешивание и повысить интенсивность процесса массообмвна. Формула изобретения Центробежный экстрактор по авт.с 1 596265, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет снижения продольно перемешивания фаз, торцы imacTiiK насадочных элем-нтов выполнены с по- луцилиндрическими углублениями, расположенными друг противдруга в соседних пластинах. ИСТОЧ1ГИКИ информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 596265, кл. В 01 О 11/04, 1974 (прототип).