CZ281455B6 - Odstředivý extraktor - Google Patents

Abstract

Odstředivý extraktor sestává z několika na sobě umístěných stupňů (E1,E2,E3). Je tvořen pevnou skříní (10), v níž se vysokou rychlostí otáčejí miskovité nádoby (22) poháněné společným svislým hnacím hřídelm (18). Nemísitelná lehká kapalina a těžká kapalina jsou emulgovány a vstřikovány do odstře`dovací komory (32), vymezené každou z miskových nádob (22), kanálky (54) tvořicími ejektory, které jsou vytvořeny v dolní stěně příslušné miskovité nádoby (22). Lehká fáze proudí nahoru z jednoho stupně (E1,E2,E3) do sousedního prstencovým výstupním kanálem (46), vytvořený, kolem hnacího hřídele (18), zatímco těžká fáze klesá účinkem tíže do vratných kanálů (44) vytvořených v pevné skříni (10). Tím je zamezeno vzniku turbulence v odstředivých komorách (32) a sníženo nebezpečí ucpávání pevnými částicemi přítomnými v těžké fázi.ŕ

Description

Odstředivý extraktor

Oblast techniky

Vynález se týká odstředivého extraktoru, sestávajícího z pevné skříně, svislého hnacího hřídele, otočného ve skříni, z miskovité nádoby, vymezující vnitřní odstředovací komoru, z prostředků pro míchání a vstřikování relativně těžké kapalné fáze a relativně lehké kapalné fáze do dna odstředovací komory, přičemž miskovitá nádoba je na svém horním konci opatřena alespoň jedním středovým výstupním kanálem pro výstup relativně lehké fáze a alespoň jedním obvodovým kanálem pro výstup relativně těžké fáze.

V odstředivém extraktoru se spolu smíchávaji normálně neutišitelné kapaliny, aby se zajistilo zpracování první z kapalin druhou kapalinou. Alespoň jedna z obou kapalin smíchávaných v odstředivém extraktoru, může rovněž obsahovat pevné částice.

Dosavadní stav techniky

Odstředivý extraktor je zařízení, vytvářející emulzi kapaliny, která má být zpracována, a pracovní kapaliny, které jsou normálně nemísitelné, přičemž po provedeném zpracování se provádí odstředováním oddělení obou kapalin. Kapalina, která má být zpracovávána, může být tvořena zejména těžkou vodní fází, zatímco pracovní kapalina je tvořena lehkou organickou fází.

V praxi je obvykle zapotřebí opakovat tyto dvě operace několikrát pro zajištění optimálního zpracování. Za tím účelem se běžně používají odstředivé extraktory, sestávající z několika na sobě umístěných stupňů, ve kterých těžká vodová fáze, která má být zpracována, proudí shora dolů z horního stupně do dolního stupně, přičemž lehká organická fáze, zajišťující zpracování, cirkuluje zespoda nahoru z dolního stupně do horního stupně zařízení .

Jedním ze známých odstředivých extraktorů s nad sebou uspořádanými stupni je odstředivý extraktor typu LX, prodávaný pod obchodním názvem ROBATEL SLPI. V pevné skříni tento odstředivý extraktor obsahuje miskovítou nádobu, která se otáčí vysokou rychlostí kolem svislé osy a která vymezuje uvnitř několik nad sebou uspořádaných oddělených odstřečfovacích komor. Otáčející se miskovitá nádoba je zase umístěna koaxiálně na pevném středovém trubkovém bubnu nebo hřídeli, který každou odstředovací komoru ohraničuje zase zevnitř.

Ve spodní části každé odstředovací komory má otočná miskovitá nádoba směšovací komoru, do níž odděleně vniká těžká fáze ze stupně, umístěného nejblíže nad, a lehká fáze ze stupně, umístěného nejblíže pod ní. Míchací kotouč, integrální s pevným středovým hřídelem nebo bubnem, spolupracuje se stěnami směšovací komory, otáčející se vysokou rychlostí pro vytvoření extrémně jemné emulze lehké a těžké fáze. Sestava, tvořená směšovací komorou a kanálky pro vstup a výstup obou fází do směšovací komory a ze směšovací komory, spolu s míchacím kotoučem tvoří čerpadlo, umožňující nasávání obou fází ze sousedních stupňů.

-1CZ 281455 B6

Obě fáze takto vytvořené emulze se potom oddělují odstřelováním v odstředovací komoře příslušného stupně. Relativně lehká fáze se vypouští do směšovací komory stupně, umístěného bezprostředně nahoře, kanálem, upraveným u pevného středového hřídele. Relativně těžká fáze klesá ke směšovací komoře stupně, umístěného bezprostředně dole, kanály, upravenými na vnějším obvodu otočné miskovité nádoby.

Odstředivé extraktory mají několik nad sebou uspořádaných stupňů a v podstatě jsou vyhovující, avšak mají několik závažných nevýhod.

Jedna z těchto nevýhod vyplývá z cirkulace těžké fáze z daného stupně do stupně, ležícího bezprostředně pod ním, kanály, vytvořenými na obvodu otáčející se miskovité nádoby. Vzhledem k tomu, že tato miskovitá nádoba rotuje velmi vysokou rychlostí, například 20 - 30 m/s, mají pevné částice, obsažené v této těžké fázi, tendenci shlukovat se účinkem odstředivé síly, což vede k ucpávání, které má za následek zastavení zařízení. Navíc vysoká hustota aglomerovaných pevných částic vzhledem k odstředivé síle čištění zařízení prodlužuje a ztěžuje.

Druhá nevýhoda odstředivých extraktorů s několika nad sebou uspořádanými stupni vyplývá z přítomnosti vzduchu v zařízení. Při otáčení miskovité nádoby zůstává vzduch mezi pevným středovým hřídelem a kapalinou, obsaženou v odstředovacích komorách. Avšak vzhledem k tomu, že tato kapalina se otáčí vysokou rychlostí účinkem otáčení miskovité nádoby, přestože vrstva vzduchu, která je v kontaktu se středovým hřídelem, je zdánlivě statická, nastává turbulence a přechází ze vzduchu do kapalné fáze, obsažené v různých odstředovacích komorách. Tato turbulence narušuje účinnost odstředování působením odstředivých sil v odstředovacích komorách, takže dojde k celkovému snížení účinnosti každého stupně.

FR-A-2 093 055 se rovněž týká odstředivého extraktorů s několika nad sebou uspořádanými stupni, ve kterém každý stupeň sestává z pevné skříně, v níž se kolem svislého hnacího hřídele otáčí miskovitá nádoba, vnitřně vymezující odstředivou komoru. Těžká a lehká fáze proudí do spodní části pevné skříně, kde se mísí pomocí lopatek, integrálně připojených k otočné miskovité nádobě, před vzestupem do axiálního kanálu, umístěného v jejím dně. Toto stoupání je způsobeno čerpacím efektem, získaným spoluprací pevných lopatek, nesených axiální tyči, integrální se skříní, a rotačních lopatek, upravených v axiálním kanálu otáčející se miskovité nádoby, kterým uvedená tyč prochází. Těžká a lehká fáze jsou potom následně zaváděny do odstředovací komory, vytvořené v miskovité nádobě, aby se odstředováním oddělily. Přepady, upravené na horním konci odstředovací komory, umožňují průchod těžké a lehké fáze k příslušným dvěma sousedním stupňům svislými kanály, vytvořenými v pevné skříni příslušného stupně.

Tento odstředivý extraktor nemá výše popsané nevýhody. Cesta těžké fáze mezi sousedními stupni nastává účinkem gravitace v pevné skříni, což značně snižuje nebezpečí ucpání a umožňuje čištění zařízení, když je to zapotřebí. Navíc vrstva vzduchu, která se vytvoří v otáčející se miskovité nádobě, je v kontaktu s otáčejícím se hřídelem, který pohání uvedenou miskovitou nádobu, a s kapalinou, rotující v miskovité nádobě. Turbulence, která

-2CZ 281455 B6 následně vznikne v kapalině, je značně snížena ve srovnání s odstředivým extraktorem obsahujícím několik nad sebou uspořádaných stupňů, který byl popsán výše. Proto je účinnost každého jednotlivého stupně značně vyšší.

Odstředivý extraktor, popsaný v FR-A-2 093 055, má však několik vedle sebe umístěných stupňů, z nichž každý vyžaduje samostatný motor pro otáčení. To má za následek zvětšení celkových rozměrů, prvotních nákladů a pracovních nákladů zařízení. Navíc to přispívá ke zvýšení nebezpečí poruchy.

Navíc provedení odstředivého extraktoru, popsaného v FR-A-2 093 055, je takové, že přenesení řešení, navrhovaného pro extraktor s několika vedle sebe umístěnými stupni, na extraktor s několika nad sebou uspořádanými stupni, je zdánlivě nemožné. Zejména čerpání smíchané kapaliny, umožňující její stoupání v rotační miskoví té nádobě do odstředovací komory, je způsobeno spoluprací pevných a rotujících lopatek, vytvořených jednak na axiální tyči, integrální se spodkem pevné skříně, a jednak v axiálním kanálu, vytvořeném v miskovité nádobě kolem uvedené tyče. Je proto nemožné protáhnout svislý hnací hřídel rotační miskovité nádoby směrem dolů, aby otáčel miskovitými nádobami dalších stupňů, umístěných pod prvním stupněm.

Úkolem vynálezu je vytvořit odstředivý extraktor s několika nad sebou umístěnými stupni, jehož původní provedení umožňuje využití výhod odstředivého extraktoru s vedle sebe umístěnými stupni podle FR-A-2 093 055, avšak při použití pouze jediného hnacího motoru, jako u odstředivých extraktorů s několika nad sebou umístěnými stupni běžného provedení.

Podstata vynálezu

Tento úkol splňuje odstředivý extraktor, sestávající z pevné skříně, svislého hnacího hřídele, otočného ve skříni, z miskovité nádoby, vymezující vnitřní odstředovací komoru, z prostředků pro míchání a vstřikování relativně těžké kapalné fáze a relativně lehké kapalné fáze do dna odstředovací komory, přičemž miskovitá nádoba je na svém horním konci opatřena alespoň jedním středovým výstupním kanálem pro výstup relativně lehké fáze a alespoň jedním obvodovým kanálem pro výstup relativně těžké fáze, podle vynálezu, jehož podstatou je, že extraktor sestává z několika na sobě umístěných stupňů, z nichž každý obsahuje miskovitou nádobu, otočnou uvedeným hnacím hřídelem, přičemž středový výstupní kanál každého stupně je prstencovým kanálem, vytvořeným mezi hnacím hřídelem a trubkovou stěnou, integrální s miskovitou nádobou uvedeného stupně a spojeným s prostředky pro míchání a vstřikováni horního stupně, zatímco obvodový kanál každého stupně ústí do vratného kanálu pro relativně těžkou fázi, vytvořeného v pevné skříni a spojeného s prostředky pro míchání a vstřikování dolního stupně.

Podle výhodného provedení vynálezu prostředky pro míchání a vstřikování relativné těžké a relativně lehké fáze do každé odstředovací komory sestávají z kanálků, tvořících ejektory, uspořádaných ve vodorovné rovině v dolní stěně miskovité nádoby, vymezující tuto odstředovací komoru, přičemž kanálky jsou skloněny

-3CZ 281455 B6 vzhledem k radiálnímu směru a umístěny ve stejné vodorovné rovině.

Podle dalšího výhodného provedeni vynálezu je dolní vtokový konec každého kanálku, tvořícího ejektor, umístěn před vodicí drážkou pro relativně těžkou fázi, vytvořenou v pevné skříni a radiálně a dovnitř prodlužující uvedený vratný kanál, přičemž spojovací kanály, .vytvořené v dolní stěně miskovité nádoby, spojují horní konec uvedeného prstencového výstupního kanálu s vnějším výstupním koncem každého kanálku, tvořícího ejektor.

U tohoto provedení skloněné kanálky, tvořící ejektory, vytvářejí, v kombinaci s vodícími drážkami pro relativně těžkou fázi, čerpání obou fází a jejich dobré promícháni na výstupu ze skloněných kanálků.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu kanálky, tvořící ejektory, ústí svými vnějšími výstupními konci do vodicích drážek relativně těžké a relativně lehké fáze, které jsou radiálně vytvořeny v dolní stěně miskovité nádoby a jejichž výstupní konce ústí do odstředovací komory.

Aby relativně těžká fáze neklesala přímo do dolního stupně, mají vodicí drážky relativně těžké fáze radiálně orientovanou část, rozkládající se nahoru až před uvedené kanálky, tvořící ejektory svisle orientovanou částí.

Pro usnadnění proudění relativně těžké fáze při jejím klesání účinkem tíže směrem k dolnímu stupni, je vratný kanál pro relativně těžkou fázi každého stupně úhlově přesazen o danou hodnotu ve srovnání s vratnými kanály sousedních stupňů.

Montáž a demontáž takto vytvořeného odstředivého extraktoru může být usnadněna provedením miskovitých nádob v různých stupních ve formě oddělených částí, upevněných na společném svislém hnacím hřídeli, a provedením pevné skříně ve formě jednotlivé části pro každý stupeň, přičemž tyto jednotlivé části jsou vzájemně těsně spojeny.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schematicky svislý řez odstředivým extraktorem s několika nad sebou umístěnými stupni, podle vynálezu, obr. 2 podélný řez detailu z obr. 1, znázorňující ve zvětšeném měřítku jeden stupeň odstředivého extraktoru podle vynálezu a obr. 3 řez podél čáry III-III z obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Jak je schematicky znázorněno na obr. 1, sestává odstředivý extraktor podle vynálezu z v podstatě válcové pevné vnější skříně 10, vystředěné na svislé ose stroje. Tato skříň 10 obsahuje určitý počet na sobě uspořádaných základních částí 12./ ve znázorněném

-4CZ 281455 B6 příkladu tři základní části 12, sestavené těsně k sobě pomocí neznázorněných upevňovacích prostředků.

Základní části 12. jsou provedeny identicky a mají v podstatě tvar válcové nádoby s vodorovným dnem 14 (obr. 2) a s válcovými obvodovými stěnami 16. Uspořádáním několika základních částí 12 nad sebou dojde k tomu, že vodorovné dno 14 každé základní části

12. tvoří víko základní části 12 umístěné bezprostředně pod ní. Horní základní část 12 zařízení je zakryta víkem 17.

Základní části 12 pevné skříně 10 vymezují v této pevné skříni 10 určitý počet nad sebou uspořádaných stupňů (v provedení znázorněném na obr. 1 tří), odshora označených El, E2, E3, viz obr. 1.

Odstředivý extraktor, znázorněný na obr. 1 velmi schematicky, rovněž obsahuje sestavu, která se otáčí velmi velkou rychlostí ve skříni 10 kolem svislého hnacího hřídele 18. Tato sestava obsahuje svislý hnací hřídel 18., který prochází celou svou výškou pevnou skříní 10, a který je na horním konci poháněn vysokou rychlostí motorem 20.

Hnací hřídel 18 nese stejný počet miskovitých nádob 22 kolik má extraktor stupňů El, E2, E3, to jest ve znázorněném provedení tři. Každá z těchto miskovitých nádob 22 tvoří oddělenou část, umístěnou v jedné nádobovíté základní části 12 pevné skříně 10. Každý stupeň E1-E3 odstředivého extraktoru je tedy opatřen miskovitou nádobou 22, která se otáčí pomocí motoru 22 a svislého hnacího hřídele 18 velmi vysokou rychlostí.

Připevnění miskovité nádoby 22 k svislému hnacímu hřídeli 18 je provedeno pomoci objímky 24, tvořící distanční kus a umístěné na hnacím hřídeli 18.. Vnitřní obvodový okraj dolní stěny 26, který má kotoučovítý tvar (obr. 2), každé miskovité nádoby 22 je sevřen mezi dvěma sousedními objímkami 24.

Jak je detailněji znázorněno na obr. 2, má každá miskovitá nádoba 22 rovněž válcovou vnější stěnu 28 a vodorovnou horní stěnu 30, rovněž ve tvaru kotouče. Dolní stěna 26 miskovité nádoby 22 daného stupně El, E2, E3 je umístěna bezprostředně nad dnem 14 základní části 12 uvedeného stupně E1-E3 a obvodová vnější stěna 28 je umístěna přímo v obvodové stěně 16 základní části 12 téhož stupně E1-E3. A konečně, horní stěna 30 miskovité nádoby

2. daného stupně E1-E3 je umístěna bezprostředně pod dnem 14 základní části 12 stupně, ležícího bezprostředně nahoře, nebo bezprostředně pod víkem 17 stupně El.

Každá z miskovitých nádob 22 odstředivého extraktoru vymezuje mezi svými stěnami 26., 28 a 30 odstředovací komoru 32., do níž se zavádějí nemísitelné kapaliny, tedy lehká a těžká fáze emulgovatelné kapaliny, které se odstřelováním oddělují. Zavádění uvedené kapaliny se provádí dnem odstředovací komory 32 pomocí prostředků 34 pro míchání a vstřikování, které dopravují lehkou a těžkou kapalnou fázi do odstředovací komory 32. Tyto prostředky

34. které budou blíže popsány dále, jsou z části vytvořeny v dolní stěně 26 miskovité nádoby 22, a z části ve dnu 14 základní části 12 odpovídajícího stupně E1-E3.

-5CZ 281455 B6

Na spodku každého stupně E1-E3 odstředivého extraktoru potom prostředky 34 umožňují smíchání relativně lehké kapaliny a relativně těžké kapaliny, nebo přesněji řečeno umožňují vytvoření jemně rozptýlené emulze obou navzájem nemísitelných kapalin, aby bylo zajištěno zpracování těžké fáze lehkou fází. Prostředky 34 rovněž umožňují čerpání takto vytvořené emulze, která potom stoupá v odstředovací komoře 32 příslušné miskovité nádoby 22.

Účinkem velmi vysoké rychlosti otáčení miskovité nádoby 22 se těžká a lehká fáze emulze, vstřikované do odstředovací komory 32, automaticky účinkem odstředivé síly od sebe oddělují. Při tomto odstředování se shromažduje těžká fáze P1 v blízkosti vnější obvodové stěny 28 miskovité nádoby 22, zatímco lehká fáze P2 se shromažduje v blízkosti objímky 24, tvořící distanční kus, od níž je oddělena vrstvou A vzduchu.

Je nutno uvést, že vrstva A vzduchu je v kontaktu pouze s částmi, otáčejícími se toutéž rychlostí, jako miskovítá nádoba

22. Vrstva A vzduchu je tedy v kontaktu s různými částmi miskovité nádoby 22., s objímkou 24, tvořící distanční kus, a s lehkou fází P2, rotující v miskovité nádobě 22. Následně má tedy vrstva A vzduchu tendenci rotovat s miskovítou nádobou 22, takže v miskovité nádobě 22 nenastává zdánlivě žádná turbulence a oddělení obou fází kapaliny účinkem odstředivé síly nastává za optimálních podmínek.

Horní stěna 30 každé miskovité nádoby 32 je opatřena průchozími kanály 36. orientovanými radiálně vzhledem ke svislé ose zařízení. Vnější konec každého z těchto kanálů 36 ústí do prostoru odstředovací komory 32 u válcové vnější stěny 28., aby se tak vytvořil obvodový výstupní průchod těžké fáze Pl, nacházející se v tomto prostoru.

Vnitřní konec každého z kanálů 36 ústí mezi horní stěnu 30 a dno 14 základní části 12 stupně El, E2 umístěného bezprostředně nahoře kolem trubkové stěny 48. vyčnívající nahoru z vnitřního okraje horní stěny 30 miskovité nádoby 22.. Těžká fáze Pl, vycházející z odstředovací komory 32 kanály 36 potom proudí směrem ven mezi horní stěnou 30 a sousedním dnem 14, to jest směrem, znázorněným šipkami na obr. 2.

Když narazí na obvodovou stěnu 16 základní části 12 odpovídajícího stupně E1-E3, klesá těžká fáze Pl účinkem tíže mezi stěnou 16 a odstřikovačem 38 tvaru komolého kužele, který vyčnívá směrem dolů z vnějšího obvodového okraje horní stěny 30 miskovité nádoby 22.. Dno 14 základní části 12 nese nákružek 40, který vyčnívá nahoru mezi vnější válcovou stěnu 28 miskovité nádoby 22 a odstřikovač .38, až do úrovně značné vyšší než je úroveň dolního okraje odstřikovače 38,. Potom pokračuje klesání těžké fáze Pl v podstatě svislými kanály 42, vytvořenými mezi vnější obvodovou stěnou 16 a nákružkem 40.

Tyto kanály 42 jsou prodlouženy směrem dolů v podstatě svislými kanály ££, vytvořenými v obvodové stěně 16 základní části 12 stupně E2, E3 umístěného vždy bezprostředně pod předcházejícím stupněm El, E2. Toto uspořádání způsobuje automatickou recyklaci těžké fáze Pl daného stupně El, E2 do vtoku prostředků 34 pro

-6CZ 281455 B6 míchání a vstřikování stupně E2, E3 ležícího bezprostředně pod ním.

Lehká fáze P2, oddělená od těžké fáze PÍ v každé z odstředovacích komor 32, vychází ven z odstřečíovací komory 32 středovým kanálem 46, uspořádaným mezi objímkami 24 upevněnými na hřídeli 18, a trubkovou stěnou 48, vyčnívající nahoru z vnitřního okraje horní stěny 30 miskovíté nádoby 22 příslušného stupně E1-E3. Ve skutečnosti tento kanál 46 obsahuje vrstvu A vzduchu a film lehké fáze P2, který stoupá podél vnitřního povrchu trubkové stěny 48 účinkem odstředivé síly.

Lehká fáze P2 z daného stupně E2, E3 následně stoupá k prostředkům 34 pro míchání a vstřikování stupně El, E2, ležícího bezprostředně nad ním.

Aby bylo dosaženo účinku míchání a vstřikování obou fází PÍ. P2 ze dvou stupňů E2, E3, sousedících s příslušným stupněm El, E2, mají prostředky 34 speciální konstrukci, která bude nyní popsána s odkazem na obr. 2 a 3.

Prostředky 34 pro míchání a vstřikování sestávají zejména z kanálků 54, tvořících ejektory a uspořádaných v otočné miskovité nádobě 22, z vodicích drážek 50., provedených v pevné skříni 10 a určených pro přívod těžké fáze PÍ ze sousedního horního stupně do vstupů kanálků 54., tvořících ejektory, ze spojovacích kanálů 56, uspořádaných v otočné miskovíté nádobě 22 a určených pro přívod lehké fáze P2 ze sousedního dolního stupně k výstupům kanálků 54., tvořících ejektory, a z radiálních vodicích drážek 58 a vodorovného odstřikovače 60 upravených na miskovité nádobě 22 a určených pro přívod směsi, vytvářející se na výstupu z kanálků 54, do odstřeďovací komory 32.

Když těžká fáze PÍ dosáhla spodního konce v obvodové stěně 16 každé základní části 12 prošla radiálně směrem do vnitřku nad dnem 14 vodícími drážkami 50.. Tyto vodicí drážky 50 straně dolní stěny 26 miskovité nádoby 22. Vodicí drážky 50 obsahují první část 50a, která je orientována radiálně vůči svislé ose zařízení. Tato první část 50a pokračuje nahoru svisle orienkaždého kanálu 44 pevné skříně 10, základní části 12 jsou otevřené na tovanou druhou částí 50b, vytvořenou ve vnějším povrchu trubkové stěny 52., vystupující nahoru z vnitřního obvodového okraje dolní stěny 14 základní části 12 kolem trubkové stěny 48.. Tato svisle orientovaná druhá část 50b vodicích drážek 50 je na svém horním konci uzavřena.

Pro umožnění průchodu kolem trubkové stěny 52 dolní stěna 26 každé miskovité nádoby 22 obsahuje středovou rovinnou vodorovnou část, kterou je tato dolní stěna 26 připevněna k hnacímu hřídeli 18 nad horním okrajem trubkové stěny 52., dále rovinnou vodorovnou obvodovou část, přilehlou ke dnu 14., a střední část tvaru komolého kužele, spojující horní středovou část a dolní obvodovou část. Je nutno poznamenat, že trubková stěna 48 sousedního dolního stupně E2 , E3 je spojena svým horním okrajem se středovou částí dolní stěny 26.

Kanálky 54., tvořící ejektory, jsou upraveny v dolní stěně miskovité nádoby 22 u spoje rovinné obvodové části a střední

-7CZ 281455 B6 části tvaru komolého kužele, přivrácené ke svisle orientovaným druhým částem 50b vodicích drážek 50.. Tyto kanálky 54 jsou směrem dovnitř zakřiveny a skloněny vůči radiálnímu směru a jsou umístěny všechny ve stejné vodorovné rovině. V kombinaci s vodícími drážkami 50 umožňuje toto uspořádání vstřikování nebo čerpání těžké fáze PÍ z vodicích drážek 50 do odstřeďovací komory 32 příslušného stupně E1-E3.

Kanálky 54 mají rovněž průřez, zmenšující se z jejich vnitřního vtokového konce, upraveného před svisle orientovanými druhými částmi 50b vodicích drážek 50 a jejich vnějším výstupním koncem. Toto uspořádání umožňuje skloněným kanálkům 54 plnit funkci ejektoru vůči lehké fázi P2 ze stupně E2, E3 ležícího nejblíž dole. Spojovací kanály 56, vytvořené v tloušťce středové a střední části dolní stěny 26 miskovité nádoby 22 , spojují prstencovitý středový výstupní kanál 46 bezprostředně nejbližšího dolního stupně E2, E3 s vnějším výstupním koncem každého kanálku 54 ve tvaru ejektoru. To způsobuje čerpání lehké fáze P2 a její důkladné promíchání s těžkou fází Pl, přiváděnou kanálky 54, do formy emulze.

Na výstupu z kanálků 54 a spojovacích kanálů 56 se obě kapaliny smíchávají, neboli emulgují, a procházejí směrem do odstřeďovací komory 32 rozbíhajícími se radiálními vodícími drážkami 58, vytvořenými v tloušťce obvodové části dolní stěny 26 příslušné miskovité nádoby 22. Tyto vodicí drážky 58 ústí svým vnějším koncem do odstřeďovaci komory 32 před vodorovným odstřikovačem 60, neseným vnější válcovou stěnou 28 miskovité nádoby 22. Tento vodorovný odstřikovač 60 automaticky vede směs do středové oblasti odstřeďovací komory 32.

Lehká a těžká fáze P2, Pl tak cirkulují v protiproudu v odstředivém extraktoru mezi jeho různými stupni E1-E3, což přináší účinek progresivního zpracování těžké fáze Pl lehkou fází P2, nebo naopak, pomocí operací míchání a následného oddělováni, prováděných postupně v každém stupni E1-E3 extraktoru.

Obr. 1 dále znázorňuje vstupní sběrač 62 těžké fáze Pl, umístěný v horní části odstředivého extraktoru a spojený s vratnými kanály 44 horního stupně El svislými kanály 64, do nichž těžká fáze 1 proudí účinkem tíže.

Lehká fáze P2 je zaváděna do zařízení na spodním konci prstencovým sběračem 66. Tento prstencový sběrač 66 ústí do dolního prstencového kanálu 46., který je připojen k prostředkům 34 pro míchání a vstřikování v dolním stupni E3 zařízení. A naopak, těžká fáze Pl proudí ven na dolním konci zařízení sběračem 68., do kterého ústí kanály 70., z nichž každý tvoří pokračování vratných kanálů 44 dolního stupně E3.

A konečně, lehká fáze P2 vystupuje v horní části odstředivého extraktoru pevnou sběrací komorou 72., do níž ústí prstencový výstupní kanál 46 horního stupně El.

Vratné kanály 44 pro vratné proudění těžké fáze Pl z daného stupně El, E2 do stupně E2, E3 , ležícího bezprostředně pod ním, jsou úhlové přesazeny o danou hodnotu vzhledem k vratným kanálům 44 bezprostředně sousedícího stupně E1-E3, takže vratné kanály

-8CZ 281455 B6 mohou přecházet z jednoho stupně El, E2, E3 do druhého bez propojení.

Nehledě na nepřítomnost turbulence v odstřečťovacích komorách 32, má odstředivý extraktor podle vynálezu výhodu v tom, že zajišťuje cirkulaci těžké fáze P1 mezi stupni E1-E3 vratnými kanály 44, vytvořenými v pevné skříni 10. Výsledkem tohoto uspořádání je podstatné snížení nebezpečí ucpání těchto vratných kanál 44 pevnými částicemi, obsaženými v těžké fázi PÍ oproti zařízením, ve kterých cirkulace těžké fáze mezi různými stupni nastává v rotační části extraktoru. Navíc čištění zařízení podle vynálezu je v případě ucpání značně zjednodušené.

Dále, výroba a montáž odstředivého extraktoru jsou usnadněny díky modulovému provedeni. Z tohoto hlediska může být utěsnění mezi základními částmi 12 pevné skříně 10 provedeno bud umístěním těsnicích O-kroužků mezi pevnou skříní 10 a každou základní částí 12, nebo umístěním kompletní skříně 10 ve vnějším utěsněném plášti .

Vynález samozřejmé není omezen na znázorněné a popsané provedení a ve skutečnosti pokrývá jeho všechny varianty. Zejména počet jednotlivých stupňů se může od popsaného provedení se třemi stupni lišit, aniž by došlo k vybočení rozsahu vynálezu.

Claims (8)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Odstředivý extraktor, sestávající z pevné skříně (10), svislého hnacího hřídele (18), otočného ve skříni (10), z miskovíté nádoby (22), vymezující vnitřní odstředovací komoru (32), z prostředků (34) pro míchání a vstřikování relativně těžké kapalné fáze a relativně lehké kapalné fáze do dna odstředovací komory (32), přičemž miskovitá nádoba (22) je na svém horním konci opatřena alespoň jedním středovým kanálem (46) pro výstup relativně lehké fáze a alespoň jedním obvodovým kanálem (36) pro výstup relativně těžké fáze, vyznačuj ící se tím, že extraktor sestává z několika na sobě umístěných stupňů (El, E2, E3), z nichž každý obsahuje miskovitou nádobu (22), otočnou uvedeným hnacím hřídelem (18), přičemž středový kanál (46) každého stupně (El, E2, E3) je prstencovým kanálem, vytvořeným mezi hnacím hřídelem (18) a trubkovou stěnou (48), integrální s miskovitou nádobou (22) uvedeného stupně (El, E2, E3), a spojeným s prostředky (34) pro míchání a vstřikování horního stupně, zatímco obvodový kanál (36) každého stupně (El, E2, E3) ústí do vratného kanálu (42,44) pro relativně těžkou fázi, vytvořeného v pevné skříni (10) a spojeného s prostředky (34) pro míchání a vstřikování dolního stupně.
2. 2. Odstředivý extraktor podle nároku 1, vyznačující se tím, že prostředky (34) pro mícháni a vstřikování relativně těžké a relativně lehké fáze do každé odstředovací komory (32) obsahují kanálky (54), tvořící ejektory, uspořádané ve vodorovné rovině v dolní stěně miskovité nádoby (22),

   -9CZ 281455 B6 vymezující tuto odstřeďovací komoru (32), přičemž kanálky (54) jsou skloněny vzhledem k radiálnímu směru a umístěny ve stejné vodorovné rovině.
3. 3. Odstředivý extraktor podle nároku 2, vyznačující se tím, že dolní vtokový konec každého kanálku (54), tvořícího ejektor, je umístěn před vodicí drážkou (50) pro relativně těžkou fázi, vytvořenou v pevné skříni (10) a radiálně a dovnitř prodlužující uvedený vratný kanál (44), přičemž spojovací kanály (56), vytvořené v dolní stěně miskovité nádoby (22), spojují horní konec uvedeného prstencového výstupního kanálu (46) s vnějším výstupním koncem každého kanálku (54), tvořícího ejektor.
4. 4.

   Odstředivý extraktor podle nároku 3, se tím, že kanálky (54), tvořící vnějšími výstupními konci do vodicích vyznačuj ící ejektory, ústí svými drážek (58) relativně těžké a relativně lehké fáze, které jsou radiálně vytvořeny v dolní stěně miskovité nádoby (22) a jejichž výstupní konce ústí do odstřečfovací komory (32).
5. 5. Odstředivý extraktor podle jednoho z nároků 3 a 4, vyznačující se tím, že vodicí drážky (50) relativně těžké fáze mají radiálně orientovanou část, rozkládající se svisle orientovanou částí nahoru až před uvedené kanálky (54), tvořící ejektory.
6. 6. Odstředivý extraktor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vratný kanál (44) pro relativně těžkou fázi každého stupně je úhlově přesazen o danou hodnotu ve srovnání s vratnými kanály (44) sousedních stupňů.
7. 7. Odstředivý extraktor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že miskovité nádoby (22) různých stupňů (El, E2, E3) jsou odděleně upevněny na společném svislém hnacím hřídeli (18).
8. 8. Odstředivý extraktor podle nároku 6, vyznačující se tím, že pevná skříň (10) sestává z jedné základní části (12) pro každý stupeň (El, E2, E3), přičemž tyto základní části (12) jsou smontovány těsně k sobě.