DE2159278B2

DE2159278B2 - DEVICE FOR COUNTER-CURRENT EXTRACTION OF TWO NON-MIXABLE LIQUIDS OF DIFFERENT DENSITY, OR ONLY WITH RESTRICTION

Info

Publication number: DE2159278B2
Application number: DE19712159278
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Gerritsen, Dirk Jan, Prof. Dr., Eext, Drente (Niederlande)
Priority date: 1970-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1976-07-29
Also published as: NL7017435A; CH534533A; JPS5093770A; DE2159278A1

Description

!.eichte Phase in der einen Richtung und in dessen teilhaft sein, da sonst die Möglichkeit besteht, daß!

jjn&rem Bereich sich die schwere Phase in der an- Phasen an einzelnen Kammern teilweise vorbeiströ-In the jjn & rem area, the difficult phase in the an- phases partially flow past individual chambers.

geren Richtung fortbewegen karn. Diese Anordnung men. Die Vorricttiyog nach der NL-PS70447 besitztmove in a greater direction karn. This arrangement men. The Vorricttiyog according to the NL-PS70447 owns

Rietet weiterhin die Möglichkeit, eine durch alle Kam- im übrigen jedoch die gleiche Minderleistung wie die-Still offers the possibility of one by all parties but otherwise the same underperformance as the

mem hindurchgehende gemeinsame Welle vorzu- 5 jenige nach NL-PS 49 301.meme going through common shaft previous to 5 those according to NL-PS 49 301.

sehen, die innerhalb der Mischkammem mit äührern Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, diesensee, which within the mixing chambers with outer The aim of the present invention is this

versehen ist Nachteil zu vermeiden und eine Gegenstromextrak-disadvantage is to be avoided and a countercurrent extraction

Vorrichtungen dieser Art sind bereits in der NL-PS tionsanlage zu schaffen, die einerseits alle VorteileDevices of this type are already to be created in the NL-PS plant, which on the one hand have all the advantages

45 836, der NL-PS 49 301 und in der NL-PS 70 447 der Kompaktanlage besitzt, andererseits aber pro45 836, the NL-PS 49 301 and in the NL-PS 70 447 the compact system , on the other hand, but pro

beschrieben. Das Prinzip dieser Vorrichtungen ist in u> Stufe, bestehend aus einer Misch- und einer Trenn-described. The principle of these devices is in u> Stage, consisting of a mixing and a separating

der F i g. 1 dargestellt. kammer, die gleiche spezifische Leistung aufweist wiethe F i g. 1 shown. chamber, has the same specific performance as

Die Vorrichtung der NL-PS 49 301 besteht im we- eine aus getrennten Aggregaten zusammengestellteThe device of NL-PS 49 301 consists essentially of one composed of separate units

sentlichen aus einem horizontal angeordneten Rohr, Anlage.sentlichen from a horizontally arranged pipe, plant.

das durch eine Anzahl von vertikalen Trennwänden Es war somit die Aufgabe zu lösen, eine Kompaktabwechselnd in hintereinander angeordnete Misch- 15 anlage des beschriebenen Typs unter Beibehaltung und Trennkammern unterteilt ist. Durch alle Trenn- der vorteilhaften Merkmale eines in aufeinanderwände trstreckt sich zentral eine Welle, die innerhalb folgende Kammern unterteilten, horizontalen Rohres der Mischkammem mit Rührern versehen ist. Die und einer gemeinsamen, sich durch alle diese Kameinzelnen Kammern sind durch öffnungen in den mem erstreckenden Rührwelle, konstruktiv so zu ge-Trennwänden miteinander verbunden. Die gleiche ao stalten, daß im Gegensatz zur Gesamtvorrichtung Drehzahl der Rührer in allen Mischkammem begün- die einzelne Stufe im Gleichstrom durchflossen wird, stigt das Ausbilden eines stationären Strömung«- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorzustandes. richtung zur Gegenstromextraktion zweier nicht oderThis was achieved by a number of vertical dividing walls, thus maintaining a compact mixing plant of the type described, arranged alternately in one behind the other and separation chambers is divided. Through all the dividing the advantageous features of one in one another walls A shaft extends centrally through the horizontal tube subdivided within the following chambers the mixing chamber is provided with stirrers. The one and one common to get through all of these individual chimneys Chambers are through openings in the membrane extending agitator shaft, structurally so as to be separated walls connected with each other. The same ao stalten that in contrast to the overall device The speed of the stirrer in all mixing chambers favors the individual stage being flowed through in direct current, steadily the formation of a steady flow «- According to the invention, this task is achieved by means of a preliminary state. direction for countercurrent extraction of two not or

Die durch die Fig. 1 repräsentierte Anordnung nur beschränkt miteinander mischbarer FlüssigkeitenThe arrangement represented by FIG. 1 which can only be mixed with one another to a limited extent

gemäß der NL-PS 49 301 unterscheidet sich von der- 35 unterschiedlicher Dichte gelöst, mit einer Mehrzahlaccording to NL-PS 49 301 differs from the 35 different density solved, with a plurality

jenigen nach F i g. 2 in ihrer Wirkungsweise jedoch von in horizontaler Richtung unmittelbar aufein-those according to FIG. 2 in their mode of action, however, from the horizontal direction directly to one another.

wesentlich. anderfolgenden, durch öffnungen miteinander ver-essential. the following, interconnected by openings

Betrachtet sei die Mischkammer M_n in Fig. 1. bundenen MischkammemM₁, undTrennkammernB_n, Ebenso wie in der Anordnung nach Fig. 2 erhält welche in der ReihenfolgeM_n._v B_n. _v M_n, B_n, M_n,,, die Mischkammer M_n leichte Phase aus der Trenn- 30 B_n^₁ usw. abwechseln, und einer alle Misch- und kammer B„ ._t (Pfeil links oben). Die schwere Phase Trennkammern durchbohrenden, gemeinsamen kommt im Gegensatz zu Fig. 2 jedoch aus der Welle mit Rührern in den Mischkammem, die da-Trennkammer B_n (Pfeil rechts unten), in die Ge- durch gekennzeichnet ist, daß aus jeder Mischkammisch aus der Mischkammer M_n gerade abgegeben mer M_n eine direkte Verbindung zur benachbarten wurde (Pfeil rechts oben). Es erfolgt also ein direk- 35 Trennkammer B_n für den Transport des Gemisches ter Rücklauf in die Kammer M_n. Da aber auch gleich- und aus jeder Brennkammer B_n eine direkte Verbinzeitig Gemisch aus der Kammer M_n in die Trenn- dung zu der in der Strömungsrichtung der spezifisch Kammer B_n. _t fließt (Pfeil links unten), gelangt von leichteren Flüssigkeit nächstliegenden Mischkammer dort auch Rücklauf an leichter Phase in die Misch- M_n _t , für den Transport der abgetrennten, spezifisch kammer M_n. 4» leichteren Flüssigkeit, sowie eine direkte VerbindungConsider the mixing chamber M _n in FIG. 1, combined mixing _{chambers M 1} , and separating chambers B _n , as in the arrangement according to FIG. 2, which are given in the order M _n . _v B _n . _v M _n , B _n , M _n ,,, alternate the mixing chamber M _n light phase from the separating 30 B _n ^ ₁ etc., and one all mixing and chamber B “. _t (arrow above left). However, the heavy phase separation chambers piercing common comes in contrast to Fig. 2 of the shaft with stirrers in the mixing chambers, which is because separating chamber B _n (arrow bottom right), characterized in the overall by that from each Mischkammisch from the Mixing chamber M _n just released mer M _{n was} a direct connection to the neighboring one (arrow top right). So there is a direct 35 separation chamber B _n for the transport of the mixture ter return into the chamber M _n . But since _n and the DC and from each combustion chamber B is a direct Verbinzeitig mixture from the chamber M _n in the separation dung to that in the flow direction of the specific chamber B _n. _t flows (arrow, bottom left), from the lighter liquid in the closest mixing chamber there is also return flow of the light phase into the mixing M _n _t , for the transport of the separate, specific chamber M _n . 4 »lighter liquid, as well as a direct connection

Jede der Trennkammerr«, z. B. B_n, erhält anderer- zu der in der Strömungsrichtung der spezifisch schwe-Each of the separation chambers, e.g. B. B _n , receives other- to that in the direction of flow of the specifically heavy

seits nur einen Teil ihres Zustromes aus der züge- reren Flüssigkeit übernächsten Mischkammer Mn _,on the other hand, only part of its inflow from the liquid, the mixing chamber Mn _, the next but one,

hörigen vorhergehenden Mischkammer (M_n), den an- für den Transport der abgetrennten, spezifisch schwe-dependent preceding mixing chamber (M _n ), the one for the transport of the separated, specifically heavy

deren Teil jedoch aus der nächstfolgenden Misch- reren Flüssigkeit vorgesehen ist. Die Verbindung zwi-part of which, however, is provided from the next following mixer liquid. The connection between

kammer (M_n, _t). 45 sehen der Mischkammer M_n und der Trennkammerchamber (M _n , _t ). 45 see the mixing chamber M _n and the separation chamber

Der Rücklauf in die Mischkammem und der Zu- B_n kann beispielsweise aus einem um die Rührwelle nuß in die Trennkammern aus zwei Mischkammem angeordneten, ringförmigen Spalt bestehen. Die Verführen dazu, daß — wie sich durch eine Mengen- bindung zwischen der Trennkammer B_n und der bilanz nachweisen läßt — eine aus Mischkammer Mischkammer M_n., besteht andererseits in einer be- und Trennkammer bestehende Stufe gemäß F i g. 1 50 vorzugten Ausführungsform der Erfindung aus minnur die halbe Extraktionsleistung einer volumenglei- destens einem Rohr, das alle zwischen diesen beiden chen Stufe gemäß F ι g. 2 erbringt. Dies liegt daran, Kammern liegenden Zwischenwände durchdringt,
daß nach F i g. 1 nicht nur die Anlage im ganzen Durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich gesehen, sondern auch jede Einzelstufe im Gegen- gegenüber den bekannten Kompaktanlagen des bestrom durchflossen wird. 55 treffenden Typs bei gleichem Bauvolumen eine Lei-The return into the mixing chambers and the inlet B _n can for example consist of an annular gap arranged around the agitator shaft in the separating chambers consisting of two mixing chambers. The seduction that - as can be demonstrated by a quantitative link between the separation chamber B _n and the balance - a mixing chamber mixing chamber M _n . 1 50 preferred embodiment of the invention from at least half the extraction capacity of at least one pipe by volume, which is all between these two small stages according to FIG. 2 provides. This is because the chambers penetrate the intermediate walls,
that according to FIG. 1 not only the system as a whole, seen from the solution according to the invention, but also each individual stage in contrast to the known compact systems through which current flows. 55 matching type with the same construction volume a line

Die in der NL-PS 70447 beschriebene Anlage un- stungssteigerung von nahezu 100⁰/o, ober bei gleicher terscheidet sich von derjenigen der NL-PS 49 301 im Leistung eine Verminderung im Bauvolumen um etwa wesentlichen nur dadurch daß die Zuführungen von die Hälfte. Dieses Ergebnis entspricht nicht nur theoleichter und schwerer Phase aus den Trennkam- retischen Überlegungen, sondern konnte durch vermern 3 und 4 der dortigen Zeichnung durch Rohr- 60 gleichende Experimente belegt werden. Die erfinführungen 15 und 16 näher an die Ausgangsstelle dungsgemäße Lösung bewirkt gegenüber den bekanndes Mischpropellers 9 gebracht werden, was offen- ten Kompaktvorrichtungen somit einen überraschensichtlich zu einer besseren Durchmischung führt. den Effekt durch verhältnismäßig einfache und da-Außerdem sind die Austritte 6 und 8 aus der Misch- durch kostensparende Mittel.The plant un- described in the NL-PS 70447 stungssteigerung of nearly 100 ⁰ / o, upper differs for the same from that of the NL-PS 49 301 in power, a reduction in the overall volume by about substantially only in that the supply lines of the half. This result corresponds not only to the light and heavy phase from the separating chamber considerations, but could also be verified by multiplying 3 and 4 of the drawing there by tube-like experiments. The inventive solutions 15 and 16 are brought closer to the starting point according to the invention compared to the known mixing propeller 9, which open compact devices thus surprisingly leads to better mixing. the effect through relatively simple and there are also the outlets 6 and 8 from the mixing by cost-saving means.

kammer 2 in die Trennkammern 3 und 4 näher an 65 Verschiedene Ausgestaltungen der erfindungs-chamber 2 into the separation chambers 3 and 4 closer to 65. Different configurations of the invention

den Zuflüssen 15 und 16 aus den Trennkammern an- gemäßen Gegenstromextraktionsvorrichtung sind geordnet, wodurch eine noch stärkere Rückmischung möglich,the inflows 15 and 16 from the separation chambers are countercurrent extraction devices orderly, which enables an even stronger backmixing,

erfolgt. Dies mag aus dem Gesichtpunkt heraus vor- So kann die direkte Verbindung zwischen derhe follows. This may seem from the point of view- So there may be a direct link between the

Mischkammer Af_n und der Trennkammer B_n darin 21weitens hat sich herausgestellt, daß diese engenMixing chamber Af _n and the separation chamber B _n therein has also been found to be narrow

bestehen, daß die beide voneinander trennende Zwi- Kanäle, Röhren oder Spalte eine koaleszierende Wirschenwand in einer gewissen Dicke ausgeführt ist und kung auf die aus M_n austretende Dispersion auseine Mehrzahl relativ enger Durchtrittskanäle ent- üben, wodurch man im allgemeinen mit einer kürhält, welche bewirken, daß das Gemisch aus der S zeren Trennkammer auskommt. Mischkammer bereits laminar in die Trennkammer Die leichte Phase aus B_n kann man auf herkömmströmt, liehe Weise, also durch einen oben an der Scheide-exist that the two separating intermediate channels, tubes or gaps have a coalescing wall of a certain thickness and exert a plurality of relatively narrow passageways on the dispersion emerging from M _n , whereby one generally holds with one which cause the mixture to come out of the separation chamber. Mixing chamber already laminar into the separating chamber The light phase from B _n can be flown in a conventional way, i.e. through a

Die Rührer in den Mischkammern werden zweck- wand vorgesehenen Spalt, nach M_n ₊ j strömen lassen. mäßigerweise als Flügelräder mit radialer Pump- Die schwere Phase läßt man vorzugsweise durchThe stirrers in the mixing chambers are allowed to flow to M _n _{+ j through the gap provided for the purpose.} moderately as impellers with radial pumping. The heavy phase is preferably allowed through

wirkung ausgeführt, welche das Gemisch in der Nähe io ein Rohr nach M_n _ _t strömen, das alle zwischenlieder Welle ansaugen. In diesem FaUe ist es vorteil- genden Scheidewände durchbohrt, haft, zum Zweck einer besseren Durchmischung die In Fig. 3 ist deutlichkeitshalber nur ein Rohr füreffect carried out, which flow the mixture in the vicinity io a pipe after M _n _ _t , which suck in all intermediate shafts. In this case, the advantageous partitions are drilled through, for the sake of better mixing

Zuläufe für die leichte und die schwere Phase in die den Transport der schweren Phase gezeichnet, F i g. 4 Mischkammern durch Rohrstutzen zu verlängern, läßt aber deutlich erkennen, daß die Rohre für den die in der Nähe des Ansaugpunktes des Rührers mün- 15 Transport der schweren Phase sich in ihrer Länge den. Bei einer derartigen Ausführungsform kann es überschneiden und daher in zwei Reihen abwechebenfalls von Vorteil sein, die Rührwelle axial ver- selnd nebeneinander angeordnet sind, schiebbar auszuführen, so daß in allen Mischkam- Aus diesen Figuren geht hervor, daß die Trenn-Inlets for the light and heavy phase drawn in the transport of the heavy phase, FIG. 4th To extend mixing chambers by pipe socket, but clearly shows that the pipes for the the 15 Transport of the heavy phase in the vicinity of the suction point of the stirrer in length the. In such an embodiment, it can overlap and therefore alternate in two rows if the agitator shafts are arranged axially opposite one another, designed to be slidable, so that in all mixed

mern der Abstand der Radialräder von den Zulauf- wände zwischen B_n. _t und M_n sowie zwischen B_n mündungen verändert und dadurch der Durchsatz 20 und Mn ₊, zwei Bohrungen besitzen müssen, nämlich beeinflußt werden kanL. eine für die Rührwelle und eine für das Rohr für diemern is the distance between the radial impellers and the inlet walls between B _n . _t and M _n as well as between B _n mouths changed and thereby the throughput 20 and Mn ₊ , must have two holes, namely can be influenced. one for the agitator shaft and one for the pipe for the

Bei einer speziellen Ausführung der erfindungs- schwere Phase.In a special version of the difficult phase of the invention.

gemäßen Vorrichtung werden die Zuläufe zur Misch- Weiterhin ist deutlich, daß von der gleichen SeiteAccording to the device, the inlets to the mixing Furthermore, it is clear that from the same side

kammer in einer durch eine zusätzliche Zwischen- in Richtung der Rührachse gesehen, die eine dieserchamber in a seen through an additional intermediate in the direction of the agitation axis, one of these wand abgeteilten Vorkammer zuerst miteinander vor- as beiden Trennwände das Spiegelbild der anderen ist,wall partitioned antechamber first with each other in front of both partition walls is the mirror image of the other,

gemischt und sodann durch eine zentrale öffnung in weil die aufeinanderfolgenden Rohre für die schweremixed and then through a central opening in because the successive tubes for the heavy

der zusätzlichen Zwischenwand gemeinsam dem An- Phase gegeneinander versetzt sind.of the additional partition wall are mutually offset together with the on phase.

saugpunkt des Radialrades direkt zugeleitet. In Fig. 5 ist jedoch nur eine Ausführung diesersuction point of the radial impeller fed directly. In Fig. 5, however, is only one embodiment of this

Zum Besseren Verständnis der Erfindung werfen beiden Trennwände dargestellt (Fig. 5a). DieFor a better understanding of the invention throw both partitions shown (Fig. 5a). the

im folgenden einige spezielle Ausführungsfonnen 30 Trennwände zwischen Af_n., und B_n . _t und zwischenIn the following some special design forms 30 partition walls between Af _n ., and B _n . _t and between

unter Hinweis auf die schematischen Darstellungen M_n und B_n usw. sind dagegen alle gleichartigwith reference to the schematic representations M _n and B _n , etc., on the other hand, they are all of the same type

der F i g. 3 bis 8 noch im einzelnen beschrieben. (F i g. 5 c). F i g. 5 b stellt eine entsprechende Trenn-the F i g. 3 to 8 will be described in detail. (Fig. 5c). F i g. 5 b represents a corresponding separation

Es stellt dar wand für die eingangs erwähnte, nicht abgebildeteIt represents a wall for the one mentioned at the beginning, not shown Fig. 3 das Schema einer erfindungsgemäßen Ex- Ausfuhrungsform dar.Fig. 3 shows the scheme of an Ex embodiment according to the invention.

traktionsvornchtung in vertikalem Schnitt, 35 Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 isttraktionsvornchtung in vertical section, 35 In the embodiment of FIGS. 1 and 2 is

Fig. 4 die Extraktionsvorrichung nach Fig. 3 in diese Trennwand porös. Die zentrale Öffnung ist in horizontalem Schnitt, diesem Fall gerade groß genug, um die RührwelleFIG. 4 shows the extraction device according to FIG. 3 in this partition wall porous. The central opening is in horizontal cut, in this case just large enough to accommodate the agitator shaft

F1 g. 5 die Ausführungsform der verschiedenen hindurchzuführen. Weiter hat diese Trennwand eben-Zwischenwände der Vorrichtung nach den Fig. 3 falls die zwei öffnungen für die Rohre für den Transund 4, 40 port der schweren Phase (F i g. 5 c). Die poröse F i g. 6 die schematische Darstellung einer weite- Struktur der Trennwand ist hier nur schematisch anren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ex- gedeutet. Für den Aufbau sind zahlreiche Ausfühtraktionsvorrichtung, rungsformen möglich, so kann die Trennwand z. B. Fig. 7 die schematische Darstellung einer dritten durch das Zusammenkitte ι einer großen Anzahl Ausfiiihrungsfonn einer erfindungsgemäßen Extrak- 45 Kapillaren gebildet werde 1. Derartige Strukturen tionsvorrichtung und sind übrigens schon für aiuvere Zwecke, wie Wärme Fig. 8 die scaemaäsche Darstellung euter vierten oder Kälteschutz, fan Handil. Die Trennwand kann Ansfönra einer erfindungsgemäSen Extrak- gegebeaenfalkauchemeHoBigwabenstrukturbesiteen. tionsvorricntung. Für einen störnsfreien Betrieb der crfindungs-Die einfachste Ausfimrungsfonn, bei der die Ver- so gemäßen Vorrichtung ist es wichtig, daß die Phasenbindung zwscen der Kammer Af „ und der Kam- grenzfiächen in den Trenn kammern sich ungefähr mer B_n als ringförmiger Spalt ffi-sgebfldet ist, welcher auf der Höhe der RühnveOe befinden. Da das lange durch eine vergrößerte Öffnung fir «tea Weflendurch- Rohr von B_n nach Af„_,, ebenso wie die Trennwand tritt durcii db Trennwand entsteht, ist in des Zeich- zwischen M_n und B₀ bestimmte Strömungswidernuogea nicht dargesteOL Bo dieser Ausführungs- 55 stände besitzen, ist es erwün seht, die Zentrifugalkraft form kamt es jedoch zusätzlich erwünscht sein, zwi- der Rührer for die Fortbewegung der Flüssigkeiten \ sehen dem Rührer und dem Durchtrittsspalt eine durch den Apparat mit auszunutzen. Dies kam z. B. Schöbe aaf der Rübrwefle zgen, am die Strö- in einer Weise geschehen, die grundsätzlich mit der BQtQg durch des Spalt gezielt beeinflussen zu können. in der niederländischen Patentschrift 70 447 beschriet Nach der m Jen Fig. 3 bis 5 dagtellten Ausfüh- 60 benen übereinstimmt. Man Sßt die Zuführungen in besteht die Scheidewand zwischen M_n raid die Mischkammem nämlich an einer Stelle ausurän-S_n aus einer großen Anzahl eager Kanäle, Röhren den, an der der Rührer eine Ansaugwirkung ausübt t oder Spalte, die paraSei oder nahezu paraBel zur ί-ine solche Ausführung ist ir Fig. 6 dargestellt. S Rohrachse laufen. Fine etwas andere Ausfülinmg desselben Prinzips : Diese bewirken zunächst, daß die torboleBte Strö- «5 zeigt die Fig. 7. Das rechte Rohr für die Zufuhr in \ iBSBg in M_n vollständig in eine fewe Strö- die Mischkammer ist bis er« as über die Mitte dieser \ mung umgesetzt wird, so daß m der Treonkaramer Kammer hraaus durchgezog ai, so daß die Ausströ-' gar kerne Wirbel können. mangsrichtang aus dieser Zifühning nahezu mit derF1 g. 5 to pass through the embodiment of the various. Furthermore, this partition wall has flat partition walls of the device according to FIG. 3 if the two openings for the pipes for the transport of the heavy phase 4, 40 (FIG. 5 c). The porous fig. 6 the schematic representation of a wide structure of the partition is only shown schematically as an embodiment of an EX according to the invention. For the construction numerous Ausfühtraktionsvorrichtung, approximate forms are possible, so the partition z. B. FIG. 7 the schematic representation of a third by cementing together a large number of embodiment forms of an extractor 45 capillaries according to the invention Protection against the cold, fan Handil. The dividing wall can accommodate an extractor wall according to the invention with a high honeycomb structure. tion facilities. For trouble-free operation of the simplest embodiment, in which the device according to the present invention, it is important that the phase bond between the chamber Af and the chamber boundary surfaces in the separating chambers is approximately more B _n as an annular gap. which is located at the height of the RühnveOe. _{Since the long through-tube from B n} to Af, as well as the dividing wall, is created through an enlarged opening for the water flow through the dividing wall, certain flow impediments between M _n and B _{0 of} this embodiment are not shown in the drawing - have 55 stands, it is erwün see, but the centrifugal force form it you came additionally be desired, the stirrer for be- getting around the liquids \ see exploit the agitator and the passage gap one through the apparatus with. This came e.g. B. Schöbe aaf der Rübrwefle zgen, on the Strö- happen in a way that can basically be influenced with the BQtQg through the gap. in the Dutch patent specification 70 447 described after the m Jen Fig. 3 to 5 the embodiments shown correspond to 60 levels. One Ssst the feeds in, there is a partition wall between M _n raid the mixing chambers namely, at a location ausurän-S _n of a large number eager channels tubes to at which the agitator exerts a suction action t or column paraSei or almost parabola for ί Such an embodiment is shown in FIG. S run pipe axis. In a somewhat different implementation of the same principle: These first of all have the effect that the torbole flow is shown in FIG. 7. The right pipe for the supply in \ iBSBg in M _{n is} completely into a few flow the mixing chamber is until it is over the center of this \ mung is converted so that the m Treonkaramer chamber hraaus durchgezog ai, so that the cores can not even Escaping vortex '. mangsrichtang from this Zifühning almost with the

Strömung übereinstimmt, die von dem Rührer erzeugt wird. Eine saugende Wirkung wird übrigens immer auftreten, wenn die Richtungen, in welchen die Rohre in die Mischkammern einmünden, einen scharfen Wirbel mit der Strömungsrichtung bilden, welche an diesem Punkt von dem Rührer verursacht wird.Coincides flow generated by the stirrer. Incidentally, there will always be a sucking effect occur when the directions in which the tubes open into the mixing chambers have a sharp one Form eddies with the direction of flow caused by the stirrer at this point.

Es wird im allgemeinen erwünscht sein, daß die saugende Wirkung groß genug ist, um den verlangten Durchsatz einzuhalten. Der Widerstand der Leitungen in F i g. 6 und F i g. 7 muß möglichst der Menge der zu transportierenden Phasen angepaßt sein.It will generally be desirable that the wicking effect be large enough to provide that which is required Throughput. The resistance of the lines in FIG. 6 and FIG. 7 must be the Amount of the phases to be transported be adapted.

Wenn aber diese Widerstände nicht mehr an die zu transportierenden Mengen der Phasen angepaßt sind, weil man z. B. das Phasenverhältnis etwa geändert hat, dann ist es immer noch möglich, die ganze Rührachse in axialer Richtung etwas zu verschieben. Der Effekt ist, daß dadurch an der Zuführöffnung der einen Phase stärker gesaugt wird als an der Zuführöffnung der anderen. Dies ist bei der Ausführungsform nach F i g. 6 c gegeben. Eine Korrek- ao tür dieser saugenden Wirkung in einer einzelnen Mischkammer ist jedoch nur dadurch möglich, daß die Vorrichtung demontiert und der betreffende Rührer auf der Welle in axialer Richtung verstellt wird. Dies kann erwünscht sein, wenn die Viskosität as und/oder die Dichte der Phasen sich von Stufe zu Stufe zu stark ändern.But if these resistances are no longer adapted to the quantities of the phases to be transported are because one z. B. has changed the phase relationship, then it is still possible to use the to move the entire stirring axis in the axial direction a little. The effect is that thereby at the feed opening one phase is more strongly sucked than at the feed opening of the other. This is in the embodiment according to FIG. 6 c given. A correction for this sucking effect in a single one Mixing chamber is only possible in that the device is dismantled and the relevant Stirrer is adjusted on the shaft in the axial direction. This can be desirable if the viscosity is as and / or the density of the phases changes too much from stage to stage.

Eei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden die Zufuhrleitungen zur Mischkammer in einer Ebene senkrecht zur Achse zusammengeführt. Durch eine axiale Verschiebung der Rührer wird hierbei nicht wie oben der Sog auf die eine Einmündung zu Lasten der anderen erhöht, sondern die saugende Wirkung auf beide Einmündungen oder auf eine gemeinsame Einmündung geregelt. Sobald die Belastung der Vorrichtung größer ist, muß man die Rührer so verstellen, daß die saugende Wirkung auf die Einmündung(en) zunimmt. Eine Ausführungsforrn dieses Prinzips ist in F i g. 8 dargestellt.In a further embodiment of the invention, the supply lines to the mixing chamber are in merged into a plane perpendicular to the axis. The stirrer is shifted axially here, as above, the suction on one confluence is not increased at the expense of the other, but the sucking one Effect on both junctions or on a common junction regulated. As soon as the Load on the device is greater, you have to adjust the stirrer so that the suction effect the confluence (s) increases. One embodiment of this principle is shown in FIG. 8 shown.

Die Trennwand zwischen B_n . _t und M_n ist in diesem Fall doppelwandig ausgeführt, so daß eine Vorkammer entsteht, in der die leichte und die schwere Phase zusammenkommen. Durch einen ringförmigen Spalt um die Welle treten die leichte und die schwere Phase zusammen in die Mischkammer ein. Die Welle kann in diesem Fall axial verstellbar ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, den Rührer auf verschiedene Abstände von der ringförmigen öffnung einzustellen and damit die saugende Wirkung auf die zugeführten Phasen zu beeinflussen.The partition between B _n . _In this case, t and M _n are double-walled, so that an antechamber is created in which the light and heavy phases come together. The light and heavy phases enter the mixing chamber together through an annular gap around the shaft. In this case, the shaft can be designed to be axially adjustable. This makes it possible to set the stirrer at different distances from the annular opening and thus to influence the suction effect on the phases fed in.

Selbstverständlich ist es erwünscht, auch die Drehzahl der WeHe variieren zu können, so daß die beiden Phasen nicht intensiver gemischt weiden, als für eine genügende Annäherung an das Verteilungsgleichgewicht hervorgerufen wird, als für die Trennung der Phasen in den Trennkammern zulässig ist, da sonst der maximal erreichbare Durchsatz vermindert werden würde.It goes without saying that the speed is also desirable to be able to vary the woe, so that the two phases are not mixed more intensely than for a sufficient approximation to the distribution equilibrium is brought about than for the separation of the phases in the separation chambers is permissible, otherwise the maximum achievable throughput is reduced would be.

Bei den obenerwähnten Ausführungsformen wird die leichte Phase von B_n dem danebenliegenden Mischraum zugeführt. Für die schwere Phase ist aber eine größere Rohrlänge notwendig, um diese von der Trennkammer in die gewünschte Mischkammer zu leiten. Es ist einleuchtend, daß man auf gleiche Weise die schwere Phase aus der Trennkammer in die sich anschließende Mischkammer führen kann. In diesem Fall ist aber oben im Apparat ein doppeltes Rohrsystem erforderlich, um die leichte Phase dem Mischraum der vorhergehenden Stufe zuzuführen, wofür die die Trennwände durchdringenden Rohre im oberen Teil der Vorrichtung vorgesehen sind.In the above-mentioned embodiments, the light phase of B _{n is} fed to the adjacent mixing space. For the heavy phase, however, a longer pipe length is necessary in order to guide it from the separation chamber into the desired mixing chamber. It is evident that the heavy phase can be passed from the separation chamber into the adjoining mixing chamber in the same way. In this case, however, a double pipe system is required at the top of the apparatus in order to supply the light phase to the mixing space of the previous stage, for which purpose the pipes penetrating the partition walls are provided in the upper part of the apparatus.

Es kann vorkommen, daß sich bei der Extraktion schwer trennbare Zwischenschichten bilden, welche sich, wenn keine speziellen Maßnahmen getroffen werden, im Apparat anhäufen können. Um diese entweder kontinuierlich oder intermittierend abführen zu können, kann in B_n und dicht an der Trennwand zwischen B_n und M_{n + 1} ein in der Höhe verstellbares Abführrohr vorgesehen werden, welches diese Zwischenschicht durch Schwerkraft ableitet. Die Menge der Zwischenschicht ist in der Regel nur sehr gering. Es ist auch in der Regel hierfür ein sehr dünnes Rohr ausreichend, an dessen Unterende sich ein regelbares Absperrventil befindet.It can happen that difficult to separate intermediate layers are formed during the extraction, which, if no special measures are taken, can accumulate in the apparatus. In order to be able to discharge these either continuously or intermittently, a height-adjustable discharge pipe can be provided in B _n and close to the partition between B _n and M _{n + 1} , which discharges this intermediate layer by gravity. The amount of intermediate layer is usually only very small. As a rule, a very thin pipe with an adjustable shut-off valve at the lower end is sufficient for this.

Die gesamte Vorrichtung kann aus mit Flanschen versehenen zylindrischen Glasteilen aufgebaut werden, die teils die Länge einer Mischkammer und teils die Länge einer Trennkammer haben. Die Trennwände können dann zwischen die Flanschen eingespannt werden.The entire device can be constructed from flanged cylindrical glass parts, which are partly the length of a mixing chamber and partly the length of a separation chamber. The partitions can then be clamped between the flanges.

Die erforderliche Lagerung der Welle wird vorzugsweise auch an die Stelle dieser Flanschen gelegt, entweder in Form einer separaten Lagerung, die sich direkt an die Trennwand anschließt, oder dadurch, daß die Trennwand selbst, z. B. diejenige zwischen B_n.j und M_n, derart solide ausgeführt wird, daß sie mit dem Lager ein Teil bilden kann.The required storage of the shaft is preferably also placed in the place of these flanges, either in the form of a separate storage that directly adjoins the partition, or in that the partition itself, for. B. the one between B _n .j and M _n , is made so solid that it can form a part with the bearing.

Das obenerwähnte Abführrohr für eine etwaige Zwischenphase wird man selbstverständlich ebenfalls in die Trennwand einbauen, so daß die Glaswand des Apparates nicht durchgebohrt zu werden braucht.The above-mentioned discharge pipe for a possible intermediate phase will of course also be used Install in the partition so that the glass wall of the apparatus does not have to be drilled through.

Das Montieren der Trennwände zwischen den Flanschen ermöglicht es auch, eine Maßnahme zu treffen, mn zwischen den Flanschen hindurch den Strömungswiderstand der spaltenformigen öffnung für die leichte Phase zu beeinflussen.Mounting the partitions between the flanges also allows a measure to be taken meet, mn between the flanges through the flow resistance of the columnar opening affect for the easy phase.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 609531/371 For this purpose 3 sheets of drawings 609531/371

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Claims

. Fig. 1 and 2 of the drawings serve the He- * patent claims; lengthening of the stgodes of technology. In the figures, successive mixing chambers are nü> Mn ^ 1,

1. Preference for countercurrent extension M _n , M “ _tl ” sw, rod the assigned, in the same way. two consecutive Tisnnkammero with \ misehijaKT liquid difference, B _n . " B _n , B _wt _% denotes To unify the ■■ * mt of a plurality of horizontal-directional representation, the specifically lighter measurement flows through immediately successive, then openly the shown arrangements from left to the interconnected mixing chambersM" right, the specifically heavier medium on the other hand the and separation chambers B “, which are arranged in the order from right to left. The countercurrent flow * f _n _ _t , B _n . ^ M "B ₉ , M _ntv B ^ ₁ , etc. alternating could just as well take place in the opposite direction, ldi ll Mh B Di Fi 2 igt as a simplified Fheßschema

_t , B _n . ^ M "B ₉ , M _ntv B ^ ₁ etc. alternate against

Same, and in all mixing and combustion chambers. FIG. 2 shows a simplified flow diagram

durchboSacenden common WEHE AEDT Ruh- "hie known countercurrent extraction system in which system in the MJschkammera, characterized overall the MischkammernM and Trennkammernö jekennzeichnet that from each Mischkam-" darsteSlen 5 weils self-aggregates which _n by TDRtM a direct connection to benachbar - Pipelines are connected to one another. In each case the separation chamber S _n for the transport of the mixture forms a mixing chamber and a separation chamber and a process stage from each separation chamber B _n which, viewed in itself, is a direct connection to the flow direction but from the media in the Direct current flows through the direction of the specifically lighter liquid next- *>. The necessary pumps, fittings and horizontal mixing chamber W _{n M} for the transport control devices are shown in the diagram of the separated, specifically lighter liquid, never! Systems of the in F i g. 2 in principle as well as a direct connection to the species shown in the flow are, inter alia, in Perry, "Chemical direction of the specifically heavy liquid engineers Handbook", 4th ed., In Figs. 14-15 (c) next but one Mixing chamber Af ₀ , for which as and 21-30 are illustrated.

Transport of the separated, specifically heavy. In the arrangement according to FIG. 2 get the in

Liquid is provided to the separation chamber B _n _ _t separated lighter

2. Apparatus according to claim 1, characterized in phase and in the separation chamber B _n . _t separates that the connection between the dene heavier phase together in the mixing chamber-mixing chamber Af _n and the separation chamber B _n from 30 mer M _n . The dispersion formed there is again in a lighter phase in the annular separating chamber B _n arranged around the shaft, which is a wel gap. before in the mixing chamber M _n ., and in a

3. device according to e ^; nem of claims 1 heavy phase separated, which the mixing chamber and 2, characterized in that the connection M _n ., is fed.

The connection between the separating chamber B _n and the counter-mixing chamber _{M n} consisting of separate units, consisting of at least one pipe, current extraction systems have considerable, in particular, that all between these two chambers have economic disadvantages. Drilled through next to the intermediate walls. number of individual containers it is essentially the

high expenditure on pumps, fittings and rule-40 facilities that are required to provide such

Plant under sufficiently stable and stationary

Working conditions. The efforts therefore went in the direction of countercurrent extract

The application relates to a device for fluidization systems to be designed in which pumps provide for liquid countercurrent extraction two non or 45 see the individual extraction stages as well as agile control devices for the individual stages for liquids that can only be mixed with one another to a limited extent different density. The device consists of can be omitted.

a plurality of immediately successive An installation that meets this goal is

Mixing and separating chambers, which are described in horizontal, for example, in »The Canadian Journal of Chemical Direction arranged alternately and described by Öfinun-50 Engineering, Vol. 37 (1959), p. 100. the genes are connected to each other. The mixing system consists of vertical mixing and separating and separation chambers, a common chamber extends, in part, through direct passages rotatable shaft, some of which are connected to one another within the mixing chambers through open overflows is provided with stirrers. There are already shifted, whereby pumps and control equipment Some ways have been suggested which would allow 55 between pumps to be avoided. Dai Substances distributed or dissolved in a first liquid Mixing and conveying the liquid streams wire by means of a second, liquid to be extracted, which in this known system he is using compressed air before their density ranges from the first liquid. The individual mixing and separating chambers are sine differs and not or only to a limited extent with the - not in an alternating sequence horizontally behind one another which is miscible. To complete extraction in 60 other arranged.

In order to achieve a continuous process, it is necessary to keep the liquid mixture in the separating chambers

Hch, the process in several stages according to the countercurrent - again and again in an ascending light phase in order to allow the principle to run. Here both a sinking heavy phase is separated, ha liquids are mixed alternately in a mixing chamber M in compact systems for the countercurrent and then proven to be useful in an extraction, the individual! Separation chamber B again separated from one another in order to arrange chambers in a horizontal direction ei on top of the mixing chamber of the next following or stretching hollow body, to be supplied in the above preceding stage. rem area, seen on average, di