Экстрактор Советский патент 1982 года по МПК B01D11/04 

(54) ЭКСТРАКТОР

1

Изобретение относится к химической технологии, в частности, к процессам экстракции и может быть использовано в производстве капролаКтама.

Известен экстрактор, включающий вертикальный корпус, патрубки для подвода исходного раствора и растворителя, патрубки для отвода экстракта и рафината, коленчатый вал с двумя кривошипами, к которым присоединены два вертикальных штока с перфорированными тарелками 1.

Недостатком известного экстрактора является непостоянство гидродинамического режима по высоте в случае, когда количество извлекаемого вешества соизмеримо с количеством растворителя: объемная скорость фаз меняется по высоте экстрактора, а интенсивность колебаний перфорированных тарелок постоянна. В результате экстрактор работает с заниженной производительностью и эффективностью. Известный экстрактор не позволяет проводить процессы, в которых требуется изменение интенсивности колебаний по всей высоте экстрактора.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет выравнивания

гидродинамического режима по высоте экстрактора.

Указанная цель достигается тем, что в экстракторе, включающем вертикальный корпус, патрубки для подвода исходного

5 раствора и растворителя, патрубки для отвода экстракта и рафината, коленчатый вал с двумя кривошипами, к которым присоединены два вертикальных штока с перфорированными тарелками, радиус одного кривошипа выполнен в 1,5-5 раз больше ра10диуса другого, при этом 1/3-1/2 тарелок со стороны натрубка для подвода исходного раствора закреплена на штоке, соединенном с кривошипом малого радиуса, а остальные - на штоке, соединенном с кри15 вошипом большого радиуса.

Более 80-90% капролактама извлекаемого из лактамного масла на начальном (НО ходу лактамного масла) участке экстрактора, составляющем 1/3-1/2 его рабочей высоты. Снижение скоростей потоков

фаз, в особенности лактамного масла на остальном участке экстрактора ведет к снижению объемной доли дисперсной фазы.

Объемная доля дисперсной фазы, следовательно, поверхность контакта и скоp()Cii массопереноса на участке, равном I /2 1,3 рабочей высоты, в несколько раз мспыие, чем на начальном участке. Увеличешю интенсивности колебаний на выходном (но фазе рафината) участке, составляющем 1/2--2/3 рабочей части экстрактора (в 1,5--5 раз), по сравнению со скоростью колебаний на начальном участке нозволяет резко увеличить новерхность контакта и интенсивность массонередачи в этой зоне, где сравнительно малы скорости потоков. В зависимости от соотношения и удельных расходов фаз интенсивность колебаний целесообразно увеличивать в 1,5-5 раз. Повышение скорости колебаний менее, чем в 1,5 раза не дает сушественного эффекта, а повышение более чем в 5 раз может привести к образованию устойчивой эмульсии в верхней части экстрактора.

На чертеже показан экстрактор.

Экстрактор включает цилиндрический корпус 1, снабженный патрубками 2 и 3 для подвода соответственно лактамного масла и органического растворителя, патрубками 4 и 5 для вывода соответственно рафината и экстракта. Внутри корпуса 1 размещены штоки 6 и 7 с горизонтальными перфорированными тарелками 8. Шток 6 шарнирно соединен с кривошипом большого радиуса, а щток 7 - с кривошипом малого радиуса коленчатого вала 9. Начиная с патрубка подвода исходного раствора 2 и до 1/3-1/2 рабочей высоты аппарата тарелки 8 жестко закреплены на щтоке 7 и снабжены прорезями для свободного движения штока 6. Остальная часть тарелок 8 жестко закреплена на штоке 6; они имеют прорези для свободного движения штока 7.

Экстрактор работает следуюш.им образом.

После начала подачи фаз в колонну коленчатому валу 9 придается вращательное движение, при этом штоки 6 и 7 соединенные с кривошипами вала 9, вместе с закрепленными тарелками 8, совершают колебательные движения. Тарелки, расположенные в части экстрактора, примыкающей к патрубку подвода исходного раствора 2, колеблются с меньшей скоростью, чем тарелки в остальной части экстрактора. Таким

образом, на противоточно движущиеся фазы накладываются колебания, интенсивность которых возрастает в направлении движения потока исходного раствора (лактамного масла). Благодаря этому в экстракторе по всей высоте создаются практически одинаковые гидродинамические условия, и весь экстрактор работает в оптимальном режиме.

В результате применения данного экстрактора повышается степень извлечения, а, следовательно, снижаются потери капролактама на первой стадии (стадии экстракции) .

Формула изобретения

Экстрактор, преимущественно для выделения капролактама из лактамного масла, включающий вертикальный корпус, патрубки для подвода исходного раствора и растворителя, патрубки для отвода экстракта и

рафината, коленчатый вал с двумя кривощипами, к которым присоединены два вертикальных штока с перфорированными тарелками, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности процесса за счет выравнивания гидродинамического режима по

высоте экстрактора, радиус одного кривошипа выполнен в 1,5-5 раз больше радиуса другого, при этом 1/3-1/2 тарелок со стороны патрубка для подвода исходного раствора закреплена на штоке, соединенном с к)ивошипом малого радиуса, а остальные - на щтоке, соединенном с кривошипом большого радиуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ 175486, кл. В 01 D 11/04, 1962.