DE1209994B

DE1209994B - Extraction tower for liquid systems

Info

Publication number: DE1209994B
Application number: DEM50161A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Wirth; Dipl-Ing Rudolf Jauernick
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1961-08-29
Filing date: 1961-08-29
Publication date: 1966-02-03

Description

Extraktionsturm für flüssige Systeme Es sind Extraktionstürme zum Mischen und Entmischen flüssiger Systeme bekannt, bei denen zur Verbesserung des Stoffaustausches an einer zentralen Welle mehrere Rührer angebracht sind und bei denen mehrere Misch- und Absitzzonen abwechselnd übereinanderliegen, durch die die beiden Flüssigkeitsphasen im Gegenstrom hindurchgeführt werden. Die Absitzzonen können auch mit Füllkörpern versehen sein. Extraktionsvorrichtungen dieser Art haben nur einen geringen Wirkungsgrad für die einzelnen Misch-und Absitzzonen, da nicht die Möglichkeit besteht, die Phasen nach der Trennung ohne Rückvermischung jeweils in die nächsten Stufen weiterzuleiten.Extraction tower for liquid systems There are extraction towers for Mixing and separation of liquid systems known to improve the Mass exchange on a central shaft several stirrers are attached and at where several mixing and settling zones lie alternately on top of each other, through which the both liquid phases are passed in countercurrent. The seating areas can also be provided with fillers. Have extraction devices of this type only a low degree of efficiency for the individual mixing and settling zones, since not there is the possibility of each phase after separation without back-mixing forward to the next stages.

Das gleiche gilt für eine andere bekannte Vorrichtung, bei der in einem Extraktionsturm konzentrisch ein Innenraum von kleinerem Durchmesser angeordnet ist, in dem sich in bestimmten Abständen übereinander mehrere Schaufelrührer befinden, die von einer zentralen Welle angetrieben werden. Auch bei diesem Extraktionsturm kommt es in dem durchgehenden Innenraum immer wieder zu Rückvermischungen der einzelnen Phasen. The same applies to another known device in which in an extraction tower concentrically arranged an inner space of smaller diameter in which several paddle stirrers are located one above the other at certain intervals, which are driven by a central shaft. Also with this extraction tower there is always a back-mixing of the individual in the continuous interior Phases.

Manche Mischer-Abscheider-Extraktoren sind wegen vieler Pumpen und Antriebe schwer in einem Turm anzuordnen. Mischer-Abscheider-Systeme, die als liegende Extraktoren gebaut sind, benötigen bei großen Stufenzahlen sehr viel Platz. Some mixer-separator-extractors are because of many pumps and Drives difficult to arrange in a tower. Mixer-separator systems that are used as horizontal Extractors are built, require a lot of space with large numbers of stages.

Bei einem Extraktionsturm für flüssige Systeme, bestehend aus mehreren übereinander angeordneten Abscheidekammern mit Öffnungen zur Gegenstrom führung der beiden Phasen und mit von einer zentralen Welle angetriebenen Mischpumpen in jeder Abscheidekammer, wird der Vorteil der einfachen, platzsparenden Bauweise von Türmen mit dem hohen, vom Mengenverhältnis der miteinander auszutauschenden Phasen nahezu unabhängigen Wirkungsgrad von Mischer und Abscheider vereinigt und die Überführung jeder Phase in den nächstgelegenen Mischraum ohne Rückvermischung mit der bereits abgetrennten anderen Phase der verfahrensmäßig vorangehenden Stufe ermöglicht, wodurch der Trenneffekt erheblich verbessert wird, wenn erfindungsgemäß ober- und unterhalb der Mischpumpen in jeder Abscheidekammer konzentrisch zur Welle bis zu den Böden reichende zylindrische Wände vorgesehen sind, die nach den darüber- bzw. darunterliegenden Abscheidekammern führende Öffnungen aufweisen. In the case of an extraction tower for liquid systems, consisting of several Separation chambers arranged one above the other with openings for countercurrent flow of the two phases and with mixing pumps driven by a central shaft in each separation chamber, takes advantage of the simple, space-saving design of Towers with the high proportion of phases to be exchanged with one another almost independent efficiency of mixer and separator combined and the transfer each phase in the nearest mixing room without back-mixing with the already separated other phase of the procedurally preceding stage allows, whereby the separation effect is considerably improved if, according to the invention, above and below of the mixing pumps in each separation chamber concentric to the shaft up to the bottoms Reaching cylindrical walls are provided, which after the overlying or underlying Have separating chambers leading openings.

Als Mischpumpen geeignet sind Scheiben mit beidseitig aufgesetzten Rührflügeln oder Laufräder, die die Flüssigkeit von oben und unten axial ansaugen und das Gemisch radial wieder austreten lassen. Disks with attached on both sides are suitable as mixing pumps Agitators or impellers that suck in the liquid axially from above and below and let the mixture exit again radially.

In je zwei an einen gemeinsamen Boden stoßenden zylindrischen Wänden kann eine geneigte elliptische Trennwand vorgesehen sein. Es empfiehlt sich, wie in A b b. 2 dargestellt ist, in der die Bezugszeichen der später erläuterten A b b. 1 für gleiche Teile verwendet sind, die Ansaugöffnungen 7 und 8, durch die die Flüssigkeit in die nächstfolgenden Transporträume zurückgeleitet wird, möglichst weit von den Mischern entfernt anzubringen, um längere Abscheidewege zu haben, was durch den Einbau von Zwischenböden 11 ermöglicht wird, die einen geringeren Durchmesser haben als die Böden 10, die die einzelnen Abscheidekammern in dem Extraktionsturm voneinander trennen. Bei dieser konstruktiven Lösung werden die Phasen gleichmäßig an dem gesamten Umfang der Abscheideräume entnommen, d. h. wirbelfrei und mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit. Es ist allerdings auch möglich, die Flüssigkeiten mit einem oder mehreren Rohren an einer von der Mischpumpe entfernteren Stelle zu entnehmen und in die Mischzone der folgenden Stufe zu führen oder von den Pumpen nur an wenigen Stellen, z. B. nur an einem oder zwei Punkten, auszustoßen und dann mit Hilfe von senkrechten Einbauten in dem Abscheideraum mehrfach hin und her oder kreisförmig um das zentrale Rohr 2 herumzuführen.In two each butting on a common floor cylindrical walls an inclined elliptical partition can be provided. It is recommended how in A b b. 2 is shown, in which the reference numerals of the later explained A b b. 1 are used for the same parts, the suction openings 7 and 8, through which the Liquid is returned to the next transport room, if possible to be installed far away from the mixers in order to have longer separation paths, what is made possible by the installation of intermediate floors 11, which have a smaller diameter have as the trays 10, which the individual separation chambers in the extraction tower separate from each other. With this constructive solution, the phases are uniform taken from the entire circumference of the separation rooms, d. H. eddy-free and with very low flow velocity. However, it is also possible to use the liquids with one or more pipes at a point further away from the mixing pump take and lead into the mixing zone of the following stage or from the pumps only in a few places, e.g. B. only at one or two points, and then eject with the help of vertical internals in the separation chamber several times back and forth or circularly around the central tube 2.

Die Böden, die die Abscheidekammern voneinander trennen, können auch geneigt sein. Dann wird das Flüssigkeitsgemisch von der Pumpe zweckmäßig quer zur Neigung der Böden nach beiden Seiten ausgestoßen, die leichte Phase strömt schräg nach oben zum höchsten Punkt, und die schwere Phase wird am tiefsten Punkt der Kammer entnommen. Durch Einbau mehrerer schräger Zwischenböden kann die Flächenbelastung des Extraktionsturmes weiter erhöht werden. The floors that separate the separation chambers can also be inclined. Then the liquid mixture is expediently transverse to the pump Slope of the bottoms ejected on both sides, the light phase flows obliquely up to the highest point, and the heavy phase becomes at the lowest point of the chamber taken. By installing several sloping shelves, the surface load of the extraction tower can be increased further.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird an Hand der A b b. 1 erläutert: In dem runden, im Schnitt dargestellten Turm 1 befinden sich zylindrische Wände 2. Er ist mit Hilfe der schrägen Trennwände 9 und der Böden 10 in die einzelnen Mischkammern 4, 4a, 4b und die Abscheidekammern 3, 3a, 3b aufgeteilt. The device according to the invention is illustrated with reference to A b b. 1 explains: In the round tower 1, shown in section, there are cylindrical walls 2. He is with the help of the inclined partitions 9 and the floors 10 in the individual Mixing chambers 4, 4a, 4b and the separation chambers 3, 3a, 3b divided.

In dem Einbau 2 ist axial eine durchgehende Welle 6 angeordnet, von der die Mischpumpen 5, Sa und Sb angetrieben werden, die die Phasen von unten und oben ansaugen und seitlich in die Abscheidekammern 3, 3a und 3b ausstoßen. Der Extraktionsturm 1 ist vollständig mit Flüssigkeit gefüllt. Die leichte Phase tritt durch die Leitung 14 in die unterste Mischkammer 4b und die schwere Phase durch die Leitung 13 in die oberste Mischkammer 4 ein. Die Mischpumpe 5 saugt durch den unteren Teil der Kammer 4 die leichtere Phase aus der Abscheidekammer 3a an, vermischt die beiden Phasen miteinander und drückt sie in den Abscheideraum, in dem sich die Phasen wieder voneinander trennen, und die behandelte leichte Phase fließt durch die Leitung 12 ab. Die schwere Phase wird über die Ansaugöffnung 7 von der Mischpumpe 5a angesaugt und wieder mit der leichten Phase vermischt, die über die Ansaugöffnung 8 aus dem oberen Teil der Kammer 3b zufließt. Das von der Pumpen gleichmäßig nach allen Seiten austretende Flüssigkeitsgemisch trennt sich in der Abscheidekammer 3a in die einzelnen Phasen. Die hier anfallende schwere Phase wird dann von der Pumpe 5b übernommen und fließt schließlich nach erneuter Abscheidung in der Kammer 3b durch die Leitung 15 ab.A through shaft 6 is axially arranged in the installation 2, from which the mixing pumps 5, Sa and Sb are driven, which the phases from below and Suck in at the top and eject from the side into the separation chambers 3, 3a and 3b. The extraction tower 1 is completely filled with liquid. The light phase occurs through the line 14 into the lowest mixing chamber 4b and the heavy phase through line 13 in the top mixing chamber 4. The mixing pump 5 sucks through the lower part of the Chamber 4, the lighter phase from the separation chamber 3a, mixes the two Phases with each other and pushes them into the separation space, in which the phases are again separate from each other, and the treated light phase flows through line 12 away. The heavy phase is sucked in via the suction opening 7 by the mixing pump 5a and mixed again with the light phase, which via the suction opening 8 from the the upper part of the chamber 3b flows. That of the pumps evenly on all sides escaping liquid mixture separates into the individual in the separation chamber 3a Phases. The heavy phase occurring here is then taken over by the pump 5b and finally flows through the line after renewed deposition in the chamber 3b 15 from.

Patentansprüche: 1. Extraktionsturm für flüssige Systeme, bestehend aus mehreren übereinander angeordneten Abscheidekammern mit Öffnungen zur Gegenstromführung der beiden Phasen und mit von einer zentralen Welle angetriebenen Mischpumpen in jeder Abscheidekammer, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß ober- und unterhalb der Mischpumpen (5, 5a, 5b) in jeder Abscheidekammer (3, 3 a, 3b) konzentrisch zur Welle (6) bis zu den Böden (10) reichende zylindrische Wände (2) vorgesehen sind, die nach den darüber- bzw. darunterliegenden Abscheidekammern führende Öffnungen (7, 8) aufweisen. Claims: 1. Extraction tower for liquid systems, consisting from several superimposed separation chambers with openings for countercurrent flow of the two phases and with mixing pumps driven by a central shaft in each separating chamber, that is, above and below the mixing pumps (5, 5a, 5b) in each separation chamber (3, 3 a, 3b) concentric to the Shaft (6) up to the bases (10) reaching cylindrical walls (2) are provided, the openings leading to the separation chambers above or below (7, 8).

Claims

2. Extraction tower according to claim 1, characterized in that in two cylindrical walls abutting against a common base (10), one inclined elliptical partition (9) is provided.

3. Extraction tower according to claim 1, characterized in that between the floors (10) and the cylindrical walls (2) tubes (16) are arranged, the Connect places further away from the mixing pump with the mixing zone of the following zone.

4. extraction tower according to claim, characterized in that the Bottoms (10) are arranged inclined.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1 044 034.