CS219524B1

CS219524B1 - Asymetric extraction rotation disc column

Info

Publication number: CS219524B1
Application number: CS805084A
Authority: CS
Inventors: Tomas Misek; Daniel Stangl; Frantisek Brandner
Original assignee: Tomas Misek; Daniel Stangl; Frantisek Brandner
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1983-03-25
Also published as: CH655015A5; DE3128196A1

Abstract

The invention relates to an asymmetric rotating-disc contactor for treating flowing media, in particular for liquid extraction, in the column shell of which are provided axially next to each other a mixing space and a transfer space. In the mixing space are arranged a plurality of horizontal trays and a disc agitator, the driven agitator discs of which are situated between the trays. To increase the performance of the column without impairing the good operating characteristics inherent to this column type, holes (8) of a diameter between 1 and 20 mm are provided in at least some of the trays (2). The total open surface area formed by the sum of the holes is about 10-35% of the total complete tray surface area. <IMAGE>

Description

Vynález se týká asymetrické extrakční rotační diskové kolony, u které se řeší zvýšení jejího výkonu úpravou vodorovných pater.The present invention relates to an asymmetric extraction rotary disc column in which its performance is improved by adjusting horizontal trays.

Dosud používané asymetrické extrakční rotační diskové kolony řešené podle čsl. pat. č. 88 514 nebo/a čsl. pat. č. 121079 vykazují výhodné provozní vlastnosti, zejména vysokou účinnost, nízkou spotřebu energie a vysokou provozní pružnost a ovladatelnost.Previously used asymmetric extraction rotary disc columns solved according to art. U.S. Pat. No. 88 514 or / and čsl. U.S. Pat. No. 121079 show advantageous operating characteristics, in particular high efficiency, low power consumption and high operating flexibility and manageability.

Jejich nevýhodou je však v některých případech relativně nízký výkon, vyjádřený součtem průtoků obou kapalin na jednotku průřezu asymetrické extrakční rotační diskové kolony. Zvětšením přestupního prostoru a jeho horizontálního průřezu se sice výkon může zvýšit, současně se ale zvyšuje i podélné promíchávání, které nepříznivě ovlivňuje účinnost kolony tak, že celkový příznivý efekt není významný. Podobně se vyššího výkonu může docílit i snížením počtu otáček diskových míchadel v koloně, ale i v tomto případě dojde ke snížení účinnosti.Their disadvantage, however, is in some cases the relatively low power, expressed as the sum of the flow rates of the two liquids per unit cross-section of the asymmetric extraction rotary disc column. By increasing the transfer space and its horizontal cross-section, the power may increase, but at the same time the longitudinal agitation, which adversely affects the efficiency of the column, is increased so that the overall beneficial effect is not significant. Similarly, higher performance can be achieved by reducing the speed of the disc agitators in the column, but also in this case the efficiency is reduced.

Uvedenou nevýhodu odstraňuje asymetrická extrakční rotační disková kolona podle vynálezu, s vestavbou tvořenou vodorovnými pátřý á svislou přepážkou, která probíhá souběžně s osou kolony po celé délce kolony a rozděluje vnitřní prostor na míchaný a přestupný a dále hřídelem s míchacími disky umístěnými v míchacím prostoru mezi jednotlivými patry, jejíž podstata spočívá v tom, že jednotlivá vodorovná patra jsou opatřena otvory, například kruhového průřezu o průměru od 1 mm do 20 mm, s výhodou 3 mm až 10 mm. Volný průřez otvorů jednotlivých vodorovných pater je 10 % až 35 % plné části plochy vodorovného patra, přičemž celkový volný průřez vodorovného patra se skládá z volného průřezu přestupné části a z volného průřezu otvorů.This disadvantage is overcome by the asymmetrical extraction rotary disc column according to the invention, with a built-in horizontal fifth and vertical baffle that runs parallel to the column axis along the entire length of the column and divides the internal space into the agitated and transferable space. The trays are characterized in that the individual horizontal trays are provided with openings, for example of circular cross-section with a diameter of 1 mm to 20 mm, preferably 3 mm to 10 mm. The free cross section of the openings of the individual horizontal trays is 10% to 35% of the full part of the horizontal deck area, the total free cross section of the horizontal deck consisting of the free cross section of the transition section and the free cross section of the holes.

Výhoda asymetrické extrakční rotační diskové kolony podle vynálezu spočívá v tom, že otvory vytvořenými v jednotlivých vodorovných patrech přednostně prochází dispergovaná kapalina, čímž se výkon kolony výrazně zvýší, aniž by se snižovala intenzita míchání a tím i intenzita převodu hmoty.The advantage of the asymmetric extraction rotary disc column according to the invention is that dispersed liquid preferably passes through the holes formed in the individual horizontal trays, thereby significantly increasing the column performance without reducing the mixing intensity and thus the mass transfer rate.

Měřeními bylo prokázáno, že zvýšením celkového volného průřezu vodorovného patra vytvořenými otvory se podélné promíchání kolony nezvyšuje, a tedy se ani nezhoršuje její účinnost.Measurements have shown that by increasing the total free cross-section of the horizontal tray through the apertures formed, the longitudinal mixing of the column does not increase and thus does not deteriorate its efficiency.

Příklady konstrukčního provedení dle vynálezu jsou schematicky znázorněny na obr. 1 až 4. Obr. 1 znázorňuje svislý osový řez kolonou, obr. 2 je řez touto kolonou v mís tě A—A. Obr. 3 znázorňuje svislý osový řez kolonou, na obr. 4 je řez touto kolonou v rovině В—В.Examples of construction according to the invention are shown schematically in FIGS. 1 to 4. FIG. 1 is a vertical axial section of the column; FIG. 2 is a section of the column at A-A. Giant. Fig. 3 shows a vertical axial section of the column;

V plášti kolony 1 (obr. 1) jsou vestavěna vodorovná patra 2, jimiž prochází svislá hřídel 4, nesoucí na sobě řadu míchacích disků 5, situovaných přibližně ve středu výškové odlehlosti pater 2. Svislá přepážka 3 rozděluje prostor kolony na část míchací, kde se nacházejí disky, a přestupnou. V patrech 2 (obr. 2) jsou provedeny podle vynálezu otvory 8.In the jacket of the column 1 (Fig. 1) there are built-in horizontal trays 2, through which the vertical shaft 4 carries a row of mixing discs 5 situated approximately in the middle of the height distance of the trays 2. The vertical partition 3 divides the column space into find discs, and leap. Holes 8 are provided in the trays 2 (FIG. 2) according to the invention.

Vlastní patro 2 (obr. 3 a 4) je uchyceno na stěně kolonového pláště 1 a opatřeno výřezem, do kterého zapadá výseč 7, upevněná na vyjímatelné svislé přepážce 3. Funkci patra zde přebírá společně vlastní patro 2 a výseč 7, které jsou opatřeny podle vynálezu otvory 8. Mezi vyjímatelnou svislou přepážkou 3 a stěnou kolony 1 nachází se spojené a vyjímatelné vodorovné přepážky 6, situované přibližně ve výšce míchacích disků 5.The tray 2 itself (FIGS. 3 and 4) is mounted on the wall of the column jacket 1 and is provided with a cut-out into which a sector 7, mounted on a removable vertical partition 3, fits together. Between the removable vertical partition 3 and the wall of the column 1 there are connected and removable horizontal partitions 6 situated approximately at the height of the mixing discs 5.

Při provozu extrakční rotační diskové kolony se pohybují v protiproudém smyslu dvě kapaliny, jedna z nich zaplňuje souvisle prostor kolony 1 a nazývá se kontinuální, druhá se nachází ve tvaru kapek a nazývá se dispergovaná. Mícháním míchacími disky 5 uloženými na svislém hřídeli 4 se kapky udržují na požadované velikosti a rovnoměrně se rozdělují v kontinuální kapalině. Protiproudý vertikální pohyb obou kapalin se uskutečňuje v přestupném prostoru, vymezeném svislou přepážkou 3 a pláštěm kolony 1, a navíc dispergované kapaliny prostupují otvory 8 vytvořenými ve vodorovných patrech 2, čímž se výkon asymetrické extrakční rotační diskové kolony při optimálních podmínkách zvýší o 32 % až 60 %, přičemž velikost otvorů 8 je taková, že se při dané intenzitě míchání podélné promíchávání nezvyšuje.In the operation of the extraction rotary disc column, two liquids move in a countercurrent sense, one of which fills continuously the space of the column 1 and is called continuous, the other is in the form of drops and is called dispersed. By stirring the mixing discs 5 mounted on the vertical shaft 4, the droplets are kept to the desired size and distributed evenly in the continuous liquid. The countercurrent vertical movement of the two liquids takes place in the transfer space defined by the vertical baffle 3 and the column jacket 1, and moreover the dispersed liquids penetrate the openings 8 formed in the horizontal trays 2, thereby increasing the asymmetric extraction rotary disk column performance under optimum conditions by 32% to 60 %, wherein the size of the orifices 8 is such that longitudinal agitation does not increase at a given mixing intensity.

Provedení otvorů 8 ve vodorovném patře 2, jejichž průměr je 5 mm, se zvýšil volný průřez patra 2 o 10 %. Následná měření prokázala zvýšení výkonu kolony 1 o 32 %. Provedením otvorů 8 s průměrem 7 mm se zvýšil volný průřez patra 2 o 15 % a tím výkon kolony 1 o 60 %.The design of the openings 8 on the horizontal floor 2, the diameter of which is 5 mm, increased the free cross-section of the floor 2 by 10%. Subsequent measurements showed a 32% increase in column 1 performance. By making holes 8 with a diameter of 7 mm, the free cross-section of tray 2 has been increased by 15% and hence the performance of column 1 by 60%.

Rozmístění otvorů 8 ve vodorovných patrech 2 nemá na výsledky významný vliv, stejně jako intenzita míchání nebo vlastnosti použitých extrakčních kapalin.The distribution of the openings 8 in the horizontal trays 2 has no significant effect on the results, nor does the mixing intensity or the properties of the extraction liquids used.

Na podstatě vynálezu se nic nezmění, jsou-li otvory 8 opatřena pouze některá vodorovná patra 2, s výhodou ta, která leží v oblasti vysokých zádrží dispergované kapaliny.The essence of the invention does not change if the apertures 8 are provided with only some of the horizontal trays 2, preferably those that lie in the high containment area of the dispersed liquid.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Asymmetric extraction rotary disk column, the installation of which consists of horizontal trays and a vertical partition, which runs parallel to the column axis along the entire length of the column and divides the internal space into mixed and transferable and further with shaft with mixing discs in that the individual horizontal trays (2) are provided with openings (8), for example of a circular cross-section with a diameter of 1 mm to 20 mm, the total free cross-section of the openings (8) of the individual horizontal trays (2) being 10% to 35% the total area of the full part of each horizontal deck (2).