Центробежный экстрактор Советский патент 1983 года по МПК B01D11/04 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

1

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции.

По основному авт. св. № 596265 известен .центробежный экстрактор, содержащий корпус, ротор с насадочными элементами, выполненными в виде радиально расположенных спиральных пластин.и устройства ввода и вывода фаз

Однако при выполнении каналов постоянной ширины гладкими пластинами в них создаются благоприятные условия для образования вихрей сплошной (легкой) фазы по длине канала. Образование вихрей сплошной фазы по длине канала приводит к увеличению продольного перемешивания, что ведет к снижению интенсивности массообмена; к миграции капель при :их движении в канале, что снижает скорость их поступательного- движения и, следовательно, снижает производительность аппарата.

Цель изобретения - интенсификация процесса массообмена за счет снижения степени продольного перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что Б аппарате боковые стенки спиральных пластин снабжены выступами.

Целесообразно выступы выполнять в виде ступенек или в виде перфорированных перегородок.

Дополнительная интенсификация процесса массообмена достигается тем, что часть капель, ударившись о выступы, коалесцирует с последующим диспергированием при стекании пленки с выступа. Таким образом, при движении по каналу происходит многократное обновление поверхности дисперсной фазы.

На фиг. 1 изображен экстрактор, про15 дольный разрез, выступы выполнены в виде ступенек; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - гидродинамическая картина в канале в прототипе; на фиг. 4 - гидродинамическая картина в канале в варианте выполнения каналов с выступами в виде ступенек; на фиг. 5 - аксонометрическое изображение канала с выступами в виде ступенек; на фиг. 6 - экстрактор, продольный разрез, выступы выполнены в виде перфорированных перегородок; на

фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8- 10 - узел I на фиг. 7 (элемент криволинейного канала с различными вариантами размещения перегородок в канале); на фиг. 11 - аксонометрическое изображение канала с выступами в виде перфорированных перегородок.

Наличие в каналах перфорированных перегородок способствует подавлению вихрей сплошной фазы, что позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплошной фазе; разрушению и слиянию капель дисперсной фазы при встрече с перегородкой с последуюш.им диспергированием тяжелой фазы при выходе последней из перфораций перегородок, т. е. имеет место процесс многократного обновления межфазной поверхности. Все это способствует интенсификации процесса массообмена.

Центробежный экстрактор состоит из кожуха 1, ротора 2 с камерами 3 и 4, напорными дисками 5 и 6, патрубками 7- 10, диспергатором 11 и распределителем 12, радиальными каналами 13 и сепарационной зоной 14. Патрубок 10 вплотную через уплотнительную шайбу 15 подходит к нижнему диску ротора. Контактная зона аппарата дополнена насадкой, выполненной из набора спиральных пластин.

Аппарат работает ,следующим образом.

Тяжелая фаза по патрубку (межтрубному пространству) 9 поступает в диспергирующее устройство 11, откуда под действием центробежной силы выбрасывастся в виде капель в контактную зону аппарата, представляющую собой каналы 16, образованные спиральными пластинами 17, с выступами, выполненными в виде ступенек 18 или перфорированных перегородок 19., Далее капли под действием центробежной силы движутся по каналам 16 от центра к периферии ротора. Достигнув поверхности раздела фаз, находяп№гося на оси распределителя 12, капли дисперсной фазы коалесцируют и далее в виде сплошного потока тяжелая фаза поступает в сепарационную зону 14 тяжелой фазы, где из нее отделяется частично уносимая ею легкая фаза. Отсепарированная тяжелая фаза поступает в камеру 3 и с помощью Напорного диска 6 по трубе 7

выводится из аппарата- Легкая фаза по патрубку 10 и радиальным каналам 13 под действием развиваемого центробежного давления через распределитель 12 поступает в контактную зону аппарата и движется в виде сплошного потока по каналам 16 противотоком дисперсной фазе от периферии к центру аппарата. Пройдя зону сепарации, легкая фаза поступает в камеру 4 и с помощью напорного диска 5 по патрубку 8 выводится из аппарата.

Выполнение боковых стенок спиральных пластин с выступами способствует локализации (обрыву, замыканию в узком пространстве), формирующихся вихрей сплошной фазы. Это позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплошной фазе, что ведет к интенсификации процесса массообмена между фазами.

.Использование предлагаемого экстрактора позволяет интенсифицировать процесс массообмена за счет снижения продольного перемешивания в сплошной фазе.

Формула изобретения

интенсификации процесса массообмена за счет снижения степени продольного перемешивания, боковые стенки спиральных пластин снабжены выступами.

Источники информации, рпринятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N° 596265, кл. В 01 D 11/04, 10.12.74.