CS245672B1 - Způsob automatického děleni dvou nebo více nemísitelných tekutých fází a zařízení k provádění způsobu - Google Patents

Abstract

Podstatou řešení je způsob automatického dělení dvou nebo více nemísitelných kapalin, ak vodivých, tak nevodivých, na principu ndikace pohybujícího ee rozhraní v dělící nádobě jako náhlá změny poměrné permitivity. V zařízení k prováděni zpdsbbu podle vynálezu je uplatněn nejméně jeden enímaS poměrné permitivity, tvořený výhodné kapacitním snímačem, který je umístěn ve stěně dělící nádoby a zasahuje svým elektrodovým systémem do vnitřního prostoru této nádoby a je dále propojen s vyhodnocovacím zařízením pro měření polohy rozhraní a regulaci nátoku a odtoku dělených fází. Automatizace dělení tekutých fází podle tohoto řešení je použitelná jak v laboratorním, tak průmyslovém měřítku.

Description

Vynález se týká způsobu automatického děleni dvou nebo více neutišitelných tekutých fází a zařízení k provádění způsobu·

Doposud se dělení fází, například nemísitelných kapalin, systémů nemísitelných roztoků a kapalin, případně kapalin a pěn, kalů, provádělo na základě subjektivního optického sledování rozhraní nebo pomocí autoregulačni činnosti přepadů.

Nevýhodou vizuálního sládování je u některých systémů špatné rozeznatelnost rozhraní, zvláště u zbarvených kapalin, a u sifonového zařízeni nutnost většího rozdílů hustot dělených fázi a nemožnost kontroly funkce.

Z poslední doby je znám způsob dělení dvou kapalných fází, rozpouštědlové a vodné, který je založen na indikaci rozhraní měřením jejich elektrické vodivosti s použitím konduktometrického čidla.

Nevýhodou tohoto způsobu s měřením elektrické vodivosti je především to, že je použitelný pouze pro dělení složek, z nichž jedna musí být elektricky vodivá.

Nyní byl nalezen způsob automatického dělení dvou nebo více nemísitelných tekutých fází na principu pohybujícího se rozhraní a následného aktivování rozdělovaclho systému, který je předmětem tohoto vynálezu a jehož podstata spočívá v tom, že průchod rozhraní dělených tekutých fází se indikuje jako náhlá změna poměrné permitivity.

Zařízení k prováděni způsobu podle vynálezu, tvořené dělicí nádobou, opatřenou nátokem a odtokem tekutých fází.jé podle vynálezu provedeno tak, že dělící nádoba je opatřena nejméně jedním snímačem poměrné permitivity, tvořeným s výhodou kapacitním snímačem, upraveným ve stěně dělící nádoby a zasahujícím svým elektrodovým systémem do vnitřního prostoru dělící nádoby, přičemž snímač poměrné permitivity je propojen s vyhodnocovacím zařízením pro automatickou regulaci a měření polohy rozhraní dělených tekutých fází a déle s ovládacím zařízením pro nátok dělených tekutých fází.

Vynález vychází z využití rozdílné poměrné permitivity, jako vysoce citlivé veličiny pro dělení dvou nebo více tekutých, nemísitelných fází. Vynález může být výhddně realizován tak, že jako snímač poměrné permitivity se použije kapacitní snímač bud s funkcí limitní pro regulaci polohy rozhraní tekutých fází v dělící nádobě, nebo s funkcí kontinuální, který umožňuje jak regulaci polohy rozhraní tekutých fází tak stanovení okamžité polohy rozhraní v dělící nádobě.

Elektrodový systém kapacitního snímače s kontinuální funkcí je umístěn v dělící nádobě v poloze kolmé k rozhraní dělených tekutých fází, elektrodový systém kapacitního snímače s limitní funkcí může být orientován v dělící nádobě stejně jako elektrodový systém kapacitního snímače s kontinuální funkcí, případně šikmo nebo horizontálně.

Výhoda vynálezu spočívá zejména v uplatnění metody založené na využití veličiny poměrné permitivity dělených tekutých fází, které umožní na jednom zařízení automatizaci dělení jak elektricky vodivých, tak nevodivých tekutých fází.

Další výhodou je skutečnost, že kromě automatického děleni je možné stanovit též okamžitou polohu rozhraní tekutých fází v dělící nádobě. Vynález je využitelný jak v laboratorním, tak v průmyslovém měřítku.

Na přiložených výkresech je na obr. 1 znázorněno scháma automatického násadového dělení vody od toluenového extraktu aromatických aminolátek a na obr. 2 je znázorněno schéma automatického kontinuálního dělení vody od organických kapalin.

Zařízení podle obr. t je tvořeno dělicí nádobou i s označením spodní vrstvy 2, tvořené vodným roztokem anorganických solí, a horní vrstvy 2, tvořené toluenovým extraktem, v ústí dělící nádoby £ je umístěn snímač £ poměrné permitivity, tvořený kapacitním snímačem;limitním rozhraní dělených fází, který je propojen s vyhodnocovacím zařízením £, jehož výstup je napojen na ovládací zařízení 6. Ve spodní Sásti dělící nádoby £ je upraven ventil £ pro vypouštění vodné fáze a ventil 8 pro vypouštění toluenové fáze. Dělící nádoba £ je ve své horní čésti opatřena napouštěcím ventilem £.

Doódělící nádoby £ se přes napouštěcí ventil £ napustí směs vodného roztoku anorganických solí a toluenového extraktu, která se rozdělí na základě různých hustot kapalin na spodní vrstvu 2 a horní vrstvu £. Pokud je snímač £ poměrné permitivity, rozhraní dělených fází ponořen ve spodní vrstvě 2, je otevřen ventil £ a vodný roztok anorganických solí odtéká do odpadu, po průchodu rozhraní dělených fází je snímač £ poměrně permitivity, tvořený rovněž kapacitním snímačem limitním, ponořen v horní vrstvě £, ventil £ je uzavřen a toluenový extrakt odtéká přes ventil 8 do zásobníku. Po vyprázdění dělící nádoby £ se uzavře ventil 8, otevře se napouštěcí ventil £ a postup se opakuje. Signál pro zahájení napouštění je odvezeno od snímače £ rozhraní dělených fází. Signál pro ukončení napouštění může být odvozen například od hmotnosti napouštěné směsi, od hladiny napouštěné směsi, podle časového programu apod.

Zařízení podle obr. 2 je tvořeno dělící nádobou 1 seoznačením spodní vrstvy 2, tvořené vodou, a horní vrstvy £, tvořené organickou kapalinou, dále snímači £ a £' poměrné permitivity, přičemž snímač £, tvořený kapacitním snímačem limitním je umístěn ve střední části dělící nádšby £ a snímač £, tvořený kapacitním snímačem limitním, je umístěn ve spodní £ásti dělící nádoby a oba snímače i a i jsou připojeny na vyhodnocovací zařízení £, které je propojeno přes ovládací zařízení 6 s ventilem £ pro vypouátění spodní vrstvy 2 tekuté fáze, umístěným na spodní části dělicí nádoby £ a ventilem 8 pro vypouštění horní vrstvy £ tekuté fáze, umístěným na horní části dělící nádoby £ a dále s napuštěcím ventilem £.

Proces kontinuálního dělení probíhá tak, že se otevře napouštěcí ventil £ a do dělící nádoby £ se napouští trvale směs vody a organické kapaliny. Ventil £ na vypouštění spodní vrstvy tekuté fáze je nejdříve uzavřen. V prostoru dělící nádoby £ se směs vody a organické tekutiny velmi rychle rozdělí podle hustoty tak, že organická tekutina tvoří horní vrstvu £ tekuté fáze a voda tvoří spodní vrstvu 2 tekuté fáze. Rozhraní tekutých fází při napouštění postupuj^ od ppodní části dělící nádoby £ k horní čésti dělící nádoby £. Jakmile rozhraní obklopí smimač £ rozhraní dělených fází, otevře se ventil £ na vypouštění spdní vrstvy tekuté fáze a začne vytékat voda z dělící nádoby £ do odpadu. Rozhraní obou kapalin klesá. Až rozhraní dosáhne úrovně snímače £, uzavře se ventil £ na vypouštění spodní vrstvy tekuté fáze a rozhraní dělených fází stoupá, až se opět dotkne snímače £, kdy se ventil £ na vypouštění spodní vrstvy tekuté fáze opět uzavře. Tento děj se opakuje. Vnetil 8 na vypouštění horní vrstvy tekuté fáze je trvale otevřen a přes něj odtéká organic ké kapalina do zásobníku. Jak^ snímač 4, 4' poměrné permitivity a vyhodnocování zařízení £ byl použit kapacitní měřič výšky hladiny.

Claims (2)

1. Způsob automatického dělení dvou nebo více nemisitelných tekutých fází na principu indikace pohybujícího se rozhraní a následného aktivování rozdSlovacího systému vyznačený tím, Se průchod rozhraní dělených tekutých fází se indikuje jako náhlá změna poměrná peruti tivit.y.

2. Zařízení k provádění způsbbu podle bodu I tvořená dělicí nádobou opatřenou nátokem a odtokem tekutých fází vyznačené tím, že dělící nádoba (1) je opatřena nejméně jedním snímačem (4) poměrné permitivity, tvořeným s výhodou kapacitním snímačem, upraveným ve stěně dělicí nádoby (1> a zasahujícím svým elektrodovým systémem do vnitřního prostoru dělící nádoby (1), přičemž snímač (4) poměrné permitivity je propojen s vyhodnocovacím zařízením (5) pro automatickou regulaci a měření polohy rozhraní dělených tekutých fází a dále s ovládacím zařízením (6) pro nátok a odtok dělených tekutých fází.