Многоступенчатый экстрактор Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 

Изобретение относится к aппapaтa для проведения массообменных процес сов, в том числе экстракции и может найти применение в гидрометаллургии химии, радиохимии и т.д. Наиболее близким техническим реш нием к данному изобретению является многоступенчатый экстрактор, в реак ционных камерах которого установлены пульсационные смесительно-транспортирующие устройства (ПСТУ) . Экст рактор такого типа состоит из горизонтального корпуса с днищем, приче корпус разделен вертикальными поперечными перегородками на секции, которые в свою очередь, продольными перегородками разделены на реакционные и отстойные камеры, а также предкамеры. В каждой реакционной камере установлено ПСТУ. Предкамера сообщается с одним из смежных от стойников гидроэатвором, с другим переливным порогом, а с ПСТУ в ре.акционной камере своей секции - удлиненным каналом в донной части кор пуса экстрактора, проходящим через перегородку, отделяющую предкамеру от реакционной камеры. Аппарат снаб жен пульсационным коллектором, сооб щающим ПСТУ всех секций с пульсатором. Аппарат содержит также устройства для ввода и вывода жидких реагентов 1 . При работе экстрактора ПСТУ обес печивает транспортировку реагентов .из предкамеры в реакционную камеру ;ПО удлиненному каналу и их перемешиванием внутри реакционных камер. Недостатком известного экстрактора является низкая транспортирующая способность ПСТУ, поскольку скорость притока реагентов из предкамеры в ре акционную камеру лимитируется средней величиной пониженного давления .внутри ПСТУ, а также гидравлическим и .инерционным сопротивлением удлиненного канала,сообщающего предкамеру с ПСТУ реакционной камере каждо секции экстрактора. Кроме того, производительность экстрактора лимитируется стадией расслаивания.эмульсии в отстойной камере, а поскольку для эффективного однородного перемеш вания реагентов.в объеме реакционной камеры необходима их интенсивная и длительная турбулизация, то эмульсия, создаваемая ПСТУ, является мелк дисперсной размер капель 0,1-0,3 мм и ее расслаивание в отстойной камере происходит довольно медленно. Целью изобретения является повышение производительности экстрактора за счет получения укрупненной эмульсии. Эта цель достигается тем, что пульсационное смесительно-транспортирующее устройство установлено в предкамере и снабжено патрубком, сообщающим устройство с реакционной камерой, которая разделена вертикальными лабиринтными перегородками на секции. , На фиг.1 представлен продольный разрез одной из секций; на фиг.2 вид экстрактора в плане (показано 3 секции аппарата). Экстрактор состоит из корпуса 1, разделенного перегородками 2 на ступени . В свою очередь каждая ступень делится перегородками 3 на предкамеру 4, а также реакционную 5 и отстойную б камеры. В предкамерах 4 установлены ПСТУ 7. ПС.ТУ 7 объединены коллектором не показан) и сообщаются.с реакционными камерами патрубками 8, которые могут проходить через перегородку 3 {фиг.1) или над ней. В реакционных камерах 5 установлены, вертикальные лабиринтные перегородки 9, образуюцще перето.чные каналы 10. Кроме того, корпус содержит штуцера для подачи и вывода реакционных жидкостей - легкой (л.ф.) и тяжелой (т.ф.) фаз. При работе экстрактора в концевые предкамеры вводят и из концевых отст.ойных камер выводят каждый из реагентов, причем их движение по аппарату осуществляют ПСТУ 7, которые по патрубкам 8 транспортируют реагенты из предкамер в реакционные камеры каждой секции. Таким образом, между секциями реагенты движутся противотоком, а внутри каждой секции - прямотоком.В такте пониженногодавления пульсации, реагенты заполняют корпус ПСТУ 7, а также повышенного давления - нагнетаются в реакционную камеру 5 по патрубку 8. При этом во всем объеме ПСТУ и патрубка происходит дробление и начинается контактирование реагентов, которое продолжается при движении эмульсии между перегородками в реакционной камере. Далее эмульсия перетекает в отстойную камеру б, где она расслаивается на легкий и тяжелый реагенты, которы.е поступают в соответствующие секции аппарата. Данный экстрактор обладает повыенной по сравнению с известным апаратом, производительностью, поскольку реагенты, поступающие в корпус ПСТУ в такте пониженного давления пульсации под действием разности уровней в предкамере и корпусе ПСТУ затекают не по длинному каналу, облаающему значительным гидравлическим сопротивлением, а через отверстие в корпусе ПСТУ. Втекание реагентов в ПСТУ и их вытекание по патрубку 8 в реакционную камеру 5 сопровождается образованием эмульсии вследствие трубулизации потока в переменном по течению канале, образованным входным отверстием, полостью корпуса

ПСТУ и патрубком. Движение потока однонаправленно, что позволит получить укрепненную (размер капель до 1 MNI) эмульсию. Дальнейшее течение эмульсии при невысокой степени турбилизации, при которой массообмен продолжается, происходит в секционированной реакционной камере. Такое последовательное расположение ПСТУ с патрубками и образованных перегородками 9 секций реакционной камеры предотвращает образование застойных участков и в целом образует реакционную зону, организованную потипу аппаратов идеального вытеснения. В результате этого проскок

непрореагировавших реагентов ликвидаруется, а сам объем реакционной зоны снижается в 3-5 раз по сравнению с прототипом, при невысокой степени дробления реагентов. Предлагаеьолй аппарат значительно уменьшает требования к дроблению эмульсии и, следовательно, позволяв увеличить скорость ее расслаивания, и таким образом увеличить удельную

производительность отстойников. Размещение ПСТУ в предкамере позволяет выполнить реакционную камеру любой нужной конфигурации, диктуемой требованиями технологического процесса (теплоотводом и т.д.).

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЭКСТРАКТОР для жидкостной экстракции,содерхсащий корпус, каждая секция которого разделена перегородками на смесительн то, отстойную камеры и предкамеру, пульсационные смесительнотранспортирующие устройства, устройства для ввода и вывода реагентов, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет Получения укрупненной эмульсии, пульсационное смесительно-транспортирующее устройство установлено в предкамере и снабжено патрубком, соединяющим его с реакционной камерой, которая разделена вертикальйыми лабиринтными перегородками на секции;

Ю to 5 It 7 . -яе т tt г J СРаг.2 ff