Экстрактор Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

(54) ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к экстракционным аппаратам для разделения жидких смесей селективными растворителями и может быть использовано в нефтепереработке для очистки масляных фракций фенолом.

Известны колонные экстракторы, содержащие вертикальный корпус, контактные элементы, помещенные в корпус, и штуцер ввода и вывода фаз {.

Известен также экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, контактные элементы, размещенные в корпусе по его высоте, и распределители фаз 2.

Недостатком известных экстракторов является необходимость передачи потоков экстрактного раствора и вторичной рафинатной фазы из аппарата в аппарат, для чего требуется дополнительное оснащение вспомогательным оборудованием, средствами контроля и автоматики, что приводит к удорожанию процесса, к снижению технологичности экстрактора и усложнению обслуживания блока экстракции в целом.

Целью изобретения является интенсификация процесса за счет накопления и. равномерного распределения вторичной рафинатной фазы.

Цель достигается тем, что экстрактор снабжен установленной в нижней части корпуса и делящей его на верхнюю и нижнюю секции разделительной тарелкой, выполненной в виде закрепленных на противоположных стенках корпуса друг над другом сегментов и вертикальной перегородки, закрепленной на торце верхнего сегмента, вертикальным переточным пат10рубком, закрепленным одним своим концом в верхнем сегменте разделительной тарелки, и дополнительным распределителем, расположенным между нижним контактным элементом и верхним сегментом и

15 соединенным со вторым концом переточного патрубка.

На фиг. 1 изображен предлагаемый экстрактор, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

20

Экстрактор содержит вертикальный ци-, линдрический корпус 1, контактные элементы 2, размещенные в корпусе по его высоте, распределители 3 и 4 фаз, установленную в нижней части корпуса и деля25щую его на верхнюю и нижнюю секции 5 и 6 разделительную тарелку, выполненную в виде закрепленных на противоположных стенках корпуса друг над другом сегментов 7 и 8 и вертикальной перегородки 9, 30 закрепленной на торце верхнего сегмента.

7 и недоходящей до нижнего сегмента 8, вертикальный переточный патрубок 10, закрепленный одним своим концом в верхнем сегменте 7 разделительной тарелки, и дополнительный распределитель И, расположенный между нижним контактным элементом 2 и верхним сегментом 7 и соединенный со вторым концом переточного патрубка 10.

Экстрактор работает следующим образом.

Экстрагент, как тяжелую фазу, подают на верхний контактный элемент 2, а разделяемую смесь, как легкую фазу, на высоте, равной /3 экстрактора, через распределитель 4. В результате противоточного движения легкая фаза насыщается экстрагентом и освобождается от .нежелательных компонентов, после чего ее выводят из верхней части экстрактора в виде рафинатного раствора для отгонки из него экстрагента.

Экстрагент, контактируя с разделяемой смесью выше линии раздела фаз в виде дисперсного и ниже в виде сплощного потока, насыщается нежелательными компонентами, после чего его выводят из нижней части экстрактора на регенерацию.

В рассматриваемом случае экстрагент по отношению к разделяемой смеси имеет повышенную растворяющую способность, поэтому на выходе из контактных элементов 2 он содержит значительную часть полезных компонентов. С целью уменьшения потерь полезных компонентов с экстрактом, часть последнего после отгонки экстрагента снова возвращают в экстрактор в качестве тяжелой флегмы. Так как экстракт имеет повышенную растворимость в экстрагенте, то он из раствора вытесняет менее растворимые компоненты. Однако только с помощью, этого приема не удается обеспечить удовлетворительного вытеснения полезных компонентов, так как при более высоком расходе флегмы пересыщенность раствора может оказаться настолько высокой, что может произойти загрязнение целевогй| рафината нежелательными компонентами, имеющими достаточно высокое физико-химическое сродство не только с экстрагентом, но и с рафинатом. Этот недостаток устраняют тем, что под разделительную тарелку подают антирастворитель, который уменьшает растворяющую способность экстрагента, в результате чего из экстрактного раствора выделяется смесь полезных и неполезных компонентов в виде вторичной рафинатной фазы, которая собирается в виде слоя в камере 12, образованной корпусом I, верхним сегментом 7

и перегородкой 9. Благодаря наличию сегмента 7 и противоточности потоков в этой зоне проход антирастворитедя в зону выше разделительной тарелки невозможен. Накапливающаяся вторичная рафинатная фаза по переточному патрубку 10 с распределителем И за счет разности удельных весов постоянно перепускается в зону выше разделительной тарелки, где по отношению к ней экстрактный раствор является насыщенным, поэтому она в виде дисперсного потока устремляется к главной линии раздела фаз, теряя на этом пути за счет массообмена наиболее растворимые в экстрагенте нежелательные и обогащаясь желательными компонентами. Количество выделяемой вторичной рафинатной фазы регулируют изменением расхода под разделительную тарелку антирастворителя, а контроль за ее количеством осуществляют с помощью известного приема, основанного на различной электропроводности рафинатного и экстрактного растворов.

По сравнению с известными предлагаемый экстрактор не требует оснащения дополнительным оборудованием, что повышает его технологичность, снижает энергои металлоемкость, улучшает условия обслуживания технологическому персоналу.

Формула изобретения

Экcтpaкtop, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, контактные элементы, размещенные в корпусе по его вы соте, и распределители фаз, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса за счет накопления и равномерного распределения вторичной рафинатной

фазы, он снабжен установленной в нижней части корпуса и делящей его на верхнюю и нижнюю секции разделительной тарелкой, выполненной в виде закрепленных на противоположных стенках корпуса друг

над другом сегментов и вертикальной перегородки, закрепленной на торце верхнего сегмента, вертикальным переточным патрубком, прикрепленным одним концом к верхнему сегменту разделительной тарелки, и дополнительным распределителем, расположенным между. нижним контактным элементом и верхним сегментом и соединенным с переточным патрубком.

Источники информации, прин1ятые во внимание при экспертизе:

1.Трейбал Р. «Жидкостная экстракция. М., «Химия, 1966, с. 449-603.

2.Журнал «Нефтепереработка и нефтехимия. 1980, вып. 2, с. 18-20.