Пульсационный экстрактор Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к аппарата химической технологии, предназначенным для проведения процессов, жидкостной экстракции, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является пульсацион ный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, разде ленный по высоте ситчатыми тарелками на отстойные и смзсительныв секции с вертикальными цилиндрическими перегородками, образующими кол цевые зазоры и расположенные коаксиально друг другу. Смесительная секция ограничена двумя перфорированными тарелками, между которыми размещены вертикальные цилиндрические перегородки, в зазорах которых установлены в один или более рядов наклонные направляющие лопасти, расположенные по окружности, лежащей в горизонтальной плоскости. Для подвода и отвода жидких фаз имеются патрубки. Отдельным пульсатором жидкости в объеме аппарата сообщает ся возвратно-поступательное движение. Таким образом, ц аппарате противоточно движутся две несмешивающиеся между собой жидкости, одна из которых при этом диспергируется. Поскольку между лопастями, жидкость получает вращательное движение, благодаря чему образуется зона активного смешения II. Недостатком известного пульсационного секционированного экстрактора является значительный расход металла на изготовление коаксиальных ЦИЛИНДРОВ и лопастей,ситчаты8 тарелки с концентрическим расположением отверстий имеют малое живое сечение, что снижает производительность аппарата. С увеличением диаметра колонны затрудняется установка (центровка) цилиндрических вертикальных перегородок по концентрическим каналам, на что требуются значительные трудозатраты; Целью изобретения является интенсификация процесса экстракции путем создания местных струйно-направленных потоков на выходе из Щ1глевидных зазоров и винтообразного вращения жидкости по высоте аппарата, увеличения производительности, улучшения технологичности его изготовления и снижения расхода материа.пов . Поставленная цель достигается тем, что .в пульсационном экстракторе включающем вертикальный гшпиндрический корпус, разделенный по высоте тарелками на отстойные и смесительны секции с вертикальными перегородками расположенными на равном расс-хоянни друг от друга, размещены пакеты вертикальных плоско-параллельных перегородок, установленных в смесительных секциях на равном расстоянии друг от друга, верхние концы котогалх загнуты под углом 8-15 и перекрывают на 1/3 зазоры между вертикальными перегородками, при этом пакеты вертикальных перегородок по высоте колонны повернуты на угол 10-20 относительно друг друга. На фиг.1 показан экстрактор в разре.зе, общий вид; на фиг.2 - кольцевой разрез колонны (вид на плане, разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - верх няя часть плоско-параллельных насадок, узел 1 на фиг.1. Пульсационный экстрактор состоит из корпуса 1 с чередующимися смесительными 2 и отстойными 3 секциями. Смесительная секция ограничена снизу решетчатой тарелкой 4, а сверху загнутыми пластинами (козырьками) 5, составляквдими единое целое с плоскими вертикальными перегородка-. ми 6, расположенными параллельно друг другу и образующими щелевидные зазоры, за исключением пространства между крайними пластинами и корпусом колонны. При встречном движении жидкостных струй в средней части смесительной секции имеется рассекатель 7. Плоско-параллельные перегородки фиксирук тся на равном расстоянии друг от друга, распорными тягами 8. Для подвода и отвода жидких фаз имеются штуцеры 9-12. Для обеспечения противотока, увеличения межфазной поверхности и интенсификации массообмена содержимому аппарата с помощью отдельного пульсатор сообщается возвратно-поступательное движение. Пульсатор подключается к патрубку 13. , Экстрактор работает следующим образом. В штуцер 9 подается тяжелая фаза которая выводится через штуцер 10. В штуцер .11 подается легкая фаза, выводимая через штуцер 12. Таким образом, в колонне противотоком двигаются две несмешивающиеся между собой жидкости, одна из которых при этом диспергируется. Контактируемые жидкости пульсатором приводятся в колебательное движение, которьвэ равномерно распределяются в вертикальных плоских каналах смесительно секции, а на выходе из щелевидных зазоров между козырьками 5 получают определенное направление - либо от центра (оси) аппарата к стенкам, либо наоборот - от стейок к центру, в зависимости от направления козырьков. При этом образуется зонгс активного смешения, увеличивается время контактирования, вьфавниваются потоки по сечению аппарата. Отстойные секции 3 стабилизируют потоки, перераспределяют частицы дисперсной фазы, а также содействуют возникновению концевых эффектов. Решетчатые тарелки 4 способствуют каплеобразованию дисперсной фазы и в то же время являются успокоителями потоков перед распределением между плоскопараллельными перегородками 6. Пакеты плоско-параллельных насадок по высоте колонны смещены на угол 1020 относительно друг друга, что создает винтообразное движение жидкости в объеме всего аппарата, а это способствует устранению поперечной неравномерности потоков и каналообразования. Предложенное изобретение позволяет резко увеличить производительность аппарата, так как проходное сечение решетчатых тарелок в два раза больше и достигает 40-50% при ширине щели, равной диаметру отверстий в ситчатрй тарелке; получить значительную экономию в металле, так как длины окружностей коаксиальных цилиндров в три раза больше соответствующих им размеров плоских перегородок ; сборка в пакеты плоскопараллельных пластин значительно проще, чем центровка цилиндрических перегородок по концентрическим каналам, т.е. повыиается производительность труда при сборочно-разборных работах. Формула изобретения Пульсационный экстрактор, включающий вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте тарелками на отстойные и смесительные секции с вертикальными перегородками,, расположенными на равном расстоянии от друга, отличающийс я тем, что, с целью интенсификации массообмена путем создания местных струйно-направленных потоков на выходе из щелевидных зазоров и винтообразного вращения жидкости по высоте аппарата, увеличения производительности, улучшения технологичности его изготовления и снижения расхода материалов, он снабжен пакетами вертикальных плоско-параллельных перегородок, установленных в смесительных секциях на равных расстояниях друг от друга, верхние концы которых загнуты под углом 8-15 и перекрывают на 1/3 зазоры межцу вертикальными перегородками, при этом пакеты вертикальных перегородок по высоте колонны повернуты на угол 10-20 относительно друг друга.

источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 586918, кл. В 01 D 11/04,05.01.78,