DE3640655C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3640655C2 DE3640655C2 DE3640655A DE3640655A DE3640655C2 DE 3640655 C2 DE3640655 C2 DE 3640655C2 DE 3640655 A DE3640655 A DE 3640655A DE 3640655 A DE3640655 A DE 3640655A DE 3640655 C2 DE3640655 C2 DE 3640655C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mixer
- dispersion
- mixers
- pump
- centrifugal pump
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0446—Juxtaposition of mixers-settlers
- B01D11/0457—Juxtaposition of mixers-settlers comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, mixing pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/80—Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/81—Combinations of similar mixers, e.g. with rotary stirring devices in two or more receptacles
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Disper
gieren von zwei Phasen bei einer Extraktion gemäß dem Ober
begriff von Anspruch 1.
Bei einer bekannten Vorrichtung, wie sie der DE-OS
29 24 458 zu entnehmen ist, umfaßt eine Extraktionsstufe
einen Mischer, einen Absetzbehälter und möglicherweise
einen zwischen diesen beiden angeordneten Vorabsetzbehäl
ter. Im Bodenbereich des Mischers ist ein kurzer Saugzylin
der vorgesehen, oberhalb dessen eine Kreiselpumpe angeord
net ist. Die Phasen aus dem Absetzbehälter derselben Ex
traktionsstufe können zum Bodenbereich des Saugzylinders
zurückgeführt werden. Eine gute Dispersion bei niedriger
Umwälzgeschwindigkeit ist bei nur einer Mischstufe oft
schwer zu erreichen. Andererseits kann aber eine Erhöhung
der Umwälzgeschwindigkeit eine Emulsionsbildung nach sich
ziehen. Wenn in der Mischstufe erzeugte Tropfen von sehr
kleiner Größe sind, ist ein großer Absetzbereich nötig,
um die Lösungen zu klären, andererseits sind bei unvoll
ständigem Vermischen mehrere Extraktionsschritte nötig,
um klare Lösungen zu erhalten.
Die aus der US-PS 45 45 901 bekannte Vorrichtung
verwendet in einem Tank eine Vielzahl von hintereinander
angeordneten Mischkammern sowie einen oder mehrere Ab
setzbehälter. In den Mischkammern sind Öffnungen auf der Höhe
der Flüssigkeit-Flüssigkeit-Grenzschicht vorgesehen, um
eine Zirkulation der Flüssigkeiten durch den Tank zu erlau
ben. Jeweils zumindest ein Flügelrad ist in jeder der
Mischkammern im Bereich der Phasen-Grenzschicht angetrie
ben, um in diesem Grenzschichtbereich eine Durchmischung
zu erzeugen, während im übrigen Tankbereich die Flüssigkei
ten im wesentlichen voneinander getrennt bleiben sollen.
Der Extraktions-Wirkungsgrad kann somit nicht besonders
hoch sein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden,
daß eine gute Dispersion ohne hohe Umwälzgeschwindigkeiten
erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vor
richtung gelöst, wie sie durch den Anspruch 1 gekennzeich
net ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen beschrieben.
Mit der Erfindung wird eine gute
Dispersion von zwei Phasen bei einer Extraktion einerseits
dadurch erzielt, daß in einer Extraktionsstufe mehrere
Mischer in Reihe angeordnet sind. Damit können die durch
die höheren Umwälzgeschwindigkeiten verursachten starken
Scherkräfte vermieden werden. Ferner kann durch mehrere
in Reihe gekoppelte Mischer eine Dispersion erzeugt werden,
die aus großen Tropfen besteht und folglich leicht zu tren
nen ist, so daß das Volumen des Absetzbehälters kleiner
gewählt sein kann. Es hat sich auch erwiesen, daß die An
zahl der Extraktionsschritte bei Verwendung von in Reihe
geschalteten Mischern begrenzt werden kann, und das bedeutet
beträchtliche Kosteneinsparungen. Die Reihenanordnung
der Mischer ist auch dann vorteilhaft, wenn das fragliche
System für langsame Extraktionsreaktionen eingesetzt wird,
und wenn die Menge des zu extrahierenden Stoffes groß ist
und eine Zugabe neutralisierender Stoffe unmittelbar in
den Mischer erfordert.
Ferner wird nach der Erfindung eine gute Dispersion
dadurch erzielt, daß das Dispergieren in jedem Mischer
auf vertikaler Zirkulation der Dispersion beruht, wobei
in mindestens einem Mischer eine
verstärkte senkrechte Zirkulation der Dispersion in der
Form einer doppelten Schleife hervorgerufen und die Dis
persion durch die Anordnung einer auf der Achse des Mischers
sitzenden Dispergierpumpe bis über das Niveau des Flüssigkeitspegels in dem
Mischer angehoben wird. Die Rückströmleitungen für die
leichte und schwere Phase aus dem Absetzteil der gleichen
Stufe sind dabei so angeordnet, daß sie zu dem mit der
verstärkten vertikalen Zirkulation arbeitenden Mischer
führen.
In dem Mischer, in dem das verstärkte Vermischen er
folgt, wird das mischende Bauelement in der Mitte
der Mischkammer oder darüber angeordnet, und das Disper
gieren der der Mischkammer durch den Umwälzzylinder zuge
führten Phasen wird dadurch verbessert, daß der Pumpen
strahl oder Turbinenstrahl nach oben gerichtet wird. Die
Dispersion fließt von der Oberseite zwischen den Pumpen
strahlen nach unten, wendet sich am Boden der Mischkammer
und steigt durch den getrennten mittleren Teil der Misch
kammer wieder nach oben bis unterhalb des Mischelements an.
Auf diese Weise wird der Verlauf der Extraktionsreaktio
nen, d. h. der Wirkungsgrad des Extraktionsschrittes
durch ein verlängertes Zirkulieren der Strömung verbes
sert, wobei die Strömung mehr oder weniger die Form einer
Zirkulation in einer doppelten Schleife ähnlich der Zif
fer 8 annimmt. Wegen des auf diese Weise erhaltenen deut
lichen Strömungsmusters kann die Umwälzgeschwindigkeit
abgesenkt werden, und dadurch ist wie
derum die Wahrscheinlichkeit einer Emulsionsbildung ver
ringert.
Ferner können in der Mischkammer, in der die verstärkte
senkrechte Umwälzung stattfindet, einige weitere Ein
schränkungen für die Strömung der Lösung zwischen getrenn
ten Extraktionsschritten dadurch entfallen, daß die aus
den Extraktionsphasen durch den Strömungsumlauf gebildete
Dispersion, die bis über das Mischglied hinaus geleitet
wird, in mindestens zwei getrennte Teilströme unterteilt
wird, die von der Mitte der Mischkammer ausgehen und bis
auf wesentlich höheres Niveau ansteigen, als die Ober
fläche der in der Mischkammer enthaltenen Flüssigkeit.
Bei Anwendung der Vorrichtung gemäß der Erfindung führt
das Anheben der Dispersion nicht zu einer Emulsierung.
Im Gegenteil, es ist festgestellt worden, daß ein teil
weises Klassieren gleichzeitig mit dem verstärkten Auf
strömen der Teilströme stattfindet. Während die Teilströ
me steigen, werden sie gleichfalls veranlaßt, mit der
gleichen Geschwindigkeit wie der Rührer selbst umzulaufen.
Sobald die gewünschte Höhe erreicht ist, wird die in
Teilströmen ansteigende Dispersion veranlaßt, ihre Rich
tung zu ändern und gegenüber der Rotation tangential zu
fließen. Dabei brechen die Teilströme in einen symmetri
schen Ring aus, wo die vorherrschende Zentrifugalkraft
eine teilweise Klassierung der Phasen verursacht. Nun
mehr kollidieren die Teilströme teilweise, und dabei wird
gleichzeitig ihre Strömungsgeschwindigkeit verringert.
Aus der kreisförmigen Strömung wird die Dispersion so
flexibel wie möglich veranlaßt, in den unterhalb und außer
halb des Ringes liegenden Raum weiterzufließen, der
als ganzes immer noch oberhalb des Flüssigkeitspegels in
der Mischkammer liegt. Von hier wird die Dispersion der
nächsten Stufe zugeleitet. Wie bereits gesagt, ist es
wesentlich, daß die Dispersion beim Ansteigen sanft be
handelt wird, damit keine Gefahr der Emulsierung entsteht.
Es besteht keine Notwendigkeit, bei diesem Verfahren zum
Dispergieren von Phasen eine große Mischintensität anzu
wenden, weil eine gute Dispersion durch die Zirkulation
in doppelter Schleife erreicht wird und die erhaltene
Dispersion ohne eine wesentliche Verringerung der Tröpf
chengröße der Dispersion auf das gewünschte Niveau ange
hoben werden kann.
Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften
Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Aus
führungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen
zeigt:
Fig. 1 ein Fließschema des Extraktionsverfahrens gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 einen Querschnitt durch in Reihe geschaltete Mi
scher einer Extraktionsstufe;
Fig. 3 einen Querschnitt durch den oberen Teil eines Mi
schers mit einer Dispergierpumpe;
Fig. 4 einen Querschnitt durch eine weitere vorteilhafte
Kopplung der Mischer.
In Fig. 1 sind die ersten Stufen in Strömungsrichtung der
leichten Phase gesehen die Extraktionsstufen A, darauf
folgen die Waschstufe B und dann die Reextraktionsstufen C.
Der Verlauf der Lösung der leichten Phase ist mit einer
gepunkteten Linie und der der schweren Phase mit einer
gewöhnlichen Linie dargestellt. Die Lösung der leichten
Phase fließt von einem Vorratsbehälter 1 in einen geson
derten Vormischer 2, wo der Extraktionslösung der leich
ten Phase chemische Zusätze 3 hinzugefügt werden. Der
Hauptteil der vorgemischten Extraktionslösung 4 wird dann
einem ersten Mischer 5 der ersten Extraktionsstufe zuge
leitet. Dem gleichen Mischer wird auch eine schwere Phase
als Zufluß 6 zugeleitet, so daß auf dieser Extraktions
stufe die Lösungen im Gleichstrom in der gleichen Rich
tung fließen. Nach dem ersten Mischer 5 fließt die Di
spersion in einen zweiten Mischer 7 und von dort in einen
dritten Mischer 8. Vom dritten Mischer 8 fließt die Di
spersion in einen Vorabsetzbehälter 9 und dann weiter in ei
nen Absetzbehälter 10. Die Lösung der leichten Phase
wird aus dem Vormischer der zweiten und dritten Extrak
tionsstufe gesteuert zugeleitet, während die schwere Pha
se von der ersten zur zweiten und von der zweiten zur
dritten Extraktionsstufe fließt. In der zweiten und drit
ten Extraktionsstufe ist jeweils nur eine Anzahl von zwei
Mischern ähnlich wie in der Waschstufe B und der Reex
traktionsstufe C vorgesehen. Sowohl in der Reextraktions-
als auch in der Waschstufe fließt die saure Lösung und
die leichte Phase in Gegenstromrichtung. In dem Diagramm
ist erkennbar, daß ein großtechnischer Extraktionsprozeß
mit einer geringeren Anzahl von Extraktionsstufen aus
kommt als früher, wenn mehrere Mischer in jeder Extrak
tionsstufe gemäß der Erfindung vorgesehen sind.
In Fig. 2 sind die Mischer gemäß Fig. 1 und deren gegen
seitige Verbindung mehr im einzelnen dargestellt. Die
Extraktionslösung 4, d. h. die leichte Phase und der Zu
fluß 6 in Form der schweren Phase werden beide in einen
Zirkulations- oder Umwälzzylinder 11 geleitet, der am
Boden des Mischers angeordnet ist, genauer gesagt, in die
konisch verjüngte Oberseite dieses Zylinders. Das Disper
gieren erfolgt mit Hilfe einer Kreiselpumpe 12, die in
der Mitte oder im oberen Teil des Mischers angeordnet ist.
Im oberen Teil des ersten Mischers ist eine horizontale
Umlenkplatte 13 angeordnet. Etwa auf der gleichen Höhe wie
diese horizontale Umlenkplatte ist im Mischer ein senk
rechtes Rohr 14 vorgesehen, durch welches die Dispersion
durch eine Leitung 15 hinaus in den nächsten Mischer 7,
genauer gesagt in den oberen Teil des Umwälzzylinders 11
dieses Mischers geleitet wird. Die Unterkante des senk
rechten Rohres 14 befindet sich etwa auf der Hälfte zwi
schen der Kreiselpumpe und der horizontalen Umlenkplatte.
Der Aufbau des zweiten Mischers 7 unterscheidet sich von
dem des ersten insofern, als oberhalb der Kreiselpumpe 12
koaxial mit dieser eine Dispergierpumpe 16 befestigt ist.
Der aus der Kreiselpumpe abgegebene Dispersionsstrahl
wird nach oben in den von der Dispergierpumpe und den
Außenwänden des Mischers umgrenzten Raum abgegeben. Von
dort fließt die Dispersion nach unten zwischen den Strah
len der Kreiselpumpe und vom unteren Teil des Mischers
durch den Umwälzzylinder 11 nach oben bis unterhalb der
Kreiselpumpe. Mit Hilfe der so erzeugten wirksamen Zirku
lation in Form einer doppelten Schleife kann im ganzen
Mischer einschließlich des oberen Bereichs eine kontrol
lierte Dispersion aufrechterhalten werden. Dabei ist es
gleichzeitig von Vorteil, dem kräftig nach oben gerichte
ten Dispersionsstrahl chemische Zusätze zuzugeben.
Um den Mischer selbst bei hohem Strömungsdurchsatz mit
einer gleichzeitig sanfteren und im Durchschnitt geringe
ren Intensität arbeiten zu lassen, ist der Mischer nicht
nur mit der Kreiselpumpe 12 sondern auch mit der Disper
gierpumpe 16 versehen, die im oberen Teil des Mischers
auf der gleichen Achse 17 wie die Kreiselpumpe 12 einge
baut ist. Die Dispergierpumpe hat die Aufgabe, die Di
spersion bis auf erheblich höheres Niveau als den Flüssig
keitspegel im Mischer anzuheben, weil der Flüssigkeitspe
gel im Vorabsetzbehälter 9 und im Absetzbehälter 10
gleichfalls deutlich oberhalb des Flüssigkeitspegels im
Mischer 7 liegt. Die Dispergierpumpe 16 läuft mit der
gleichen Geschwindigkeit um wie die Kreiselpumpe 12. Ein
Saugeinlaß 19 eines Saugzylinders 18 der Dispergierpumpe
16 liegt ziemlich nahe bei der Kreiselpumpe oberhalb deren
Mitte, aber unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche. Steig
rohre 20, die zur Dispergierpumpe gehören, sitzen im
Saugzylinder, der an der Oberseite dicht verschlossen ist.
Die Steigrohre sind so angeordnet, daß sie einen sich
nach oben erweiternden Kegel bilden, und die unteren Teile
der Steigrohre sind insbesondere unterhalb der Flüssig
keitsoberfläche von Kegelplatten umgeben, von denen die
äußere Kegelplatte 21 in der Zeichnung dargestellt ist.
An ihrer Oberseite reichen die Kegelplatten mindestens bis
auf das gleiche Niveau wie der Flüssigkeitspegel 22 im
Mischer. Die Kegelplatten rotieren mit der gleichen Ge
schwindigkeit wie die Steigrohre.
Der Neigungswinkel der Steigrohre ist entsprechend der
Größe der Vorrichtung und der Umdrehungsgeschwindigkeit
gewählt und reicht vorzugsweise von 30-60°. Die Anzahl
der Steigrohre ist nicht von entscheidender Bedeutung
sondern kann frei gewählt werden und liegt beispielsweise
zwischen 2-24. Der Durchmesser der Steigrohre ist so ge
wählt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in den Rohren
verhältnismäßig gering bleibt, zwischen 0,1-0,5 m/s.
Innerhalb dieses Bereichs ist die durch das Strömen ver
ursachte Turbulenz normalerweise so gering, daß die Größe
des Durchschnittstropfens durch das Pumpen nicht redu
ziert wird.
Die Steigrohre 20 führen die Dispersion unmittelbar einer
Kreisrohrleitung 23 zu, welche die Steigrohre untereinan
der verbindet. Die Kreisrohrleitung dient als Zentrifuge,
welche die Lösungsphasen trennt, und innerhalb der Kreis
rohrleitung wird die Strömung abgeschwächt, weil die von
den Steigrohren kommenden Teilströme teilweise kollidie
ren. Die Dispersion wird aus der Kreisrohrleitung 23
durch einen horizontalen Schlitz abgegeben, der in der
Kreisrohrleitung gegenüber der höchsten Stelle der Rohr
leitung bei 20-40° angeordnet ist. Der horizontale Schlitz
braucht nicht unbedingt gleichförmig zu sein; statt eines
gleichförmigen Schlitzes können auch mehrere kleinere
Schlitze im Rohrleitungsbereich vorgesehen sein, der zwi
schen den Steigrohren liegt.
In Fig. 3 ist erkennbar, daß oberhalb der Kreisrohrlei
tung 23 in geneigter Lage eine Ringplatte 24 angeordnet
ist, die um die Kreisrohrleitung herum verläuft und die
aus dieser abgegebene Dispersion veranlaßt, zwischen die
ser Ringplatte 24 und der Kreisrohrleitung 23 hindurch
zufließen. An der Außenkante der Kreisrohrleitung 23 ist
ferner eine nach unten geneigte Schwelle 25 befestigt,
deren Außenfläche zur Ringplatte parallel angeordnet ist.
Diese schmale Schwelle 25 hat die Aufgabe, die Disper
sionsströmung von der Kreisrohrleitung zu trennen. Die
Ringplatte 24 und die Schwelle 25 sind so aneinander an
gepaßt, daß sie die die Kreisrohrleitung verlassende Di
spersion unter einem Winkel von ca. 45° nach unten flies
sen lassen.
Aus der Kreisrohrleitung 23 strömt die Dispersion in die
obere Kammer des Mischers und in eine diese umgebende
Sammelrinne 26. Die Unterseite der Sammelrinne 26 liegt
deutlich oberhalb des Flüssigkeitspegels 22 im Mischer.
Eine äußere Wand 27 der Sammelrinne dient gleichzeitig
als Zylinderfläche des Mischers. Eine innere Wand 28 der
Sammelrinne kann beispielsweise so gestaltet sein, daß
sie unten parallel zur äußeren Wand und an der Oberkante
parallel zu den Steigrohren 20 der Dispergierpumpe ver
läuft. Ferner ist bei einer weiteren vorteilhaften Anwen
dung der Erfindung von der äußeren Wand der Sammelrinne
zur Innenseite hin eine Fläche 29 gebildet, um die Disper
sion aufzunehmen, deren unterer Teil sich nach innen als
gekrümmte Bremsfläche 30 fortsetzt. Wie bereits erwähnt,
ist eine flexible und sanfte Behandlung der Dispersion
wichtig, um die Gefahr einer Emulsionsbildung zu bannen.
Deshalb weist diese Vorrichtung die geneigte Fläche 29
auf, auf die die Dispersion nach dem Verlassen der Kreis
rohrleitung unter einem sanften Winkel auftrifft. Die
Bremsfläche 30 dient zum Verlangsamen der Strömung der
Dispersion, denn während sie an dieser Fläche entlang
strömt, fließt sie gegen die noch wirksame Zentrifugal
kraft. Wenn die Extraktionsreaktion langsam ist, kann die
Bremsfläche auch fehlen. In diesem Fall wirkt die Sammel
rinne als Fortsetzung des Mischers, denn die Dispersion
befindet sich noch in der Sammelrinne in aufgerührter Be
wegung.
Gemäß Fig. 2 führt der innere Kreislauf der Lösung auf
einer Extraktionsstufe vom Absetzbehälter 10 in den zwei
ten Mischer 7 durch eine Leitung 31 für die leichte Phase
und eine Leitung 32 für die schwere Phase in den oberen
Teil des Umwälzzylinders. Zur Steuerung sind entsprechen
de Ventile 33 und 34 vorgesehen. Mit dieser Anordnung
kann sichergestellt werden, daß die gewünschte Phase sich
sowohl im zweiten als auch im dritten Mischer gleichzei
tig in dispergiertem Zustand befindet, da die Antriebs
kraft für die Extraktion im ersten Mischer so hoch wie
möglich gehalten wird. Der Zufluß zum ersten Mischer
wird also nicht durch die Verwendung eines gegenüber der
zu extrahierenden Komponente verdünnten Kreislaufs im Ab
setzbehälter verdünnt. Stattdessen werden die Umlaufströ
me aus dem Absetzbehälter in einen anderen Mischer ge
leitet. Fig. 2 zeigt auch den Zulauf 35 in Form einer
leichten Phase, der von einer anderen Extraktionsstufe
in die Flüssigkeitsoberfläche im zweiten Mischer einge
leitet wird. Die schwere Phase, die aus der Waschstufe
zugeleitet wird, ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
wird aber in den Umwälzzylinder eingeleitet.
Die von der gleichen Extraktionsstufe kommende Leitung 32
für die Rückströmung der schweren Phase wird immer bei
Anlaufsituationen benutzt. Durch den Anschluß der Rück
strömleitung für die schwere Phase an den Betrieb der
Dispergierpumpe ist sichergestellt, daß die für den Be
trieb des Mischers wesentliche Zirkulation in Form der
Doppelschleife beginnen kann. Unterschiede im spezifi
schen Gewicht der Lösungen können zu einer Situation füh
ren, bei der ein Teil der leichten Phase im oberen Be
reich des Mischers und ein Teil der schweren Phase am Bo
den desselben vorhanden ist. Diese unvollständig ver
mischten Bereiche können ein Hindernis bilden und den An
lauf der Zirkulation im Mischer verhindern. Die Disper
gierpumpe hebt also relativ mehr der leichten Phase in
den Absetzbehälter an, von wo aus die schwere Phase längs
der Rückströmleitung in den Mischer zurückläuft. Nach kur
zer Betriebsdauer steigt genügend Lösung der schweren
Phase durch den Umwälzzylinder in die Kreiselpumpe des
Mischers an, so daß die doppelschleifige Umwälzung begin
nen kann. Es ist empfehlenswert, ständig mit Hilfe des
Ventils 34 für eine geringfügige Rückströmung der schwe
ren Phase zu sorgen.
Aus der Sammelrinne 26 fließt die Dispersion durch eine
Leitung 36 in den dritten Mischer 8. Dieser dritte Mi
scher ist von der gleichen Art wie der erste. Die obere
Kammer im Mischer ist mit einer horizontalen Umlenkplatte
versehen, die einen Kragen 37 hat, welcher in der Nähe
der Achse angeordnet ist, um zu verhindern, daß die
Dispersion zurückfließt. An der dem senkrechten Rohr 14
gegenüberliegenden Seite des Mischers ist eine in der
Zeichnung nicht dargestellte, sektorförmige Öffnung vor
gesehen, durch die die Dispersion in den Vorabsetzbehäl
ter 9 strömt. Aufgrund dieser Anordnung muß die Disper
sion über die ganze horizontale Umlenkplatte 13 fließen,
so daß bereits auf dieser Stufe ein teilweises Klassieren
der Phasen stattfindet. Die horizontale Umlenkplatte des
dritten Mischers befindet sich auf der gleichen Höhe wie
die Oberfläche der Dispersion in der Sammelrinne des
zweiten Mischers oder geringfügig darunter. Deshalb ist
es nicht nötig, die Dispersion im dritten Mischer zu
pumpen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kreiselpumpe
im dritten Mischer kann weiter verlangsamt werden.
Bei der Anordnung von drei Mischern im Gleichstromprinzip,
wie vorstehend beschrieben kann die Umdrehungsgeschwin
digkeit der ersten Kreiselpumpe vorteilhafterweise in
solchen Fällen höher als die der zweiten gewählt werden,
wenn ein intensiver Extraktionsprozeß aufgrund rascher
Bewegungen an der Grenzfläche eine Antidispergierwirkung
hervorruft. Ebenso ist es vorteilhaft, die Umdrehungsge
schwindigkeit zu erhöhen, wenn es der Extraktionsprozeß
erforderlich macht, einen chemischen Zusatz so rasch wie
möglich einzumischen. Alle Zusätze und Umwälzungen, für
die ein Dispergierwirkungsgrad nötig ist, werden in dem
ersten und zweiten Mischer vorgenommen, so daß die Ge
schwindigkeit der Kreiselpumpe im dritten Mischer gegen
über der des zweiten Mischers weiter herabgesetzt werden
kann und die Phasen trotzdem gut dispergiert bleiben.
Wenn die Art der Dispersion unbedingt in allen Mischern
der Extraktionsstufe gesteuert werden muß, ist es am vor
teilhaftesten, den ersten Mischer mit einer Dispergier
pumpe und den zweiten und dritten Mischer mit einer hori
zontalen Umlenkplatte zu versehen. Die Rückströmungen aus
dem Absetzbehälter werden in den ersten Mischer eingelei
tet, wo je nach den Umständen die richtige Phase disper
giert aufrechterhalten wird. Die horizontalen Umlenkplat
ten des zweiten und dritten Mischers liegen vorzugsweise
auf der gleichen Höhe, auf der die Oberfläche der Disper
sion zu liegen kommt, die sich in der Sammelrinne des er
sten Mischers ansammelt. Für die Überströmschwelle der
Sammelrinne des Absetzbehälters ist die gleiche Höhe ge
wählt wie für die horizontalen Umlenkplatten der Mischer
oder ein etwas tieferes Niveau, so daß das Aufnahmevermö
gen der Lösungen in den Extraktionsstufen, die im Gegen
stromprinzip gekoppelt sind, nicht gefährdet ist.
Für die zweite und dritte Extraktionsstufe der in Fig. 1
dargestellten Extraktion sind ebenso wie für die Wasch
stufe und die Reextraktionsstufe zwei Mischer pro Stufe
vorgesehen. In diesen Fällen sind die ersten Mischer mit
einer Dispergierpumpe und die zweiten Mischer mit einer
horizontalen Umlenkplatte versehen. Die intern zirkulie
renden Flüssigkeiten in einer Stufe werden in den ersten
Mischer eingeleitet, und zwar in den oberen Teil des Um
wälzzylinders. Die von der benachbarten Stufe eingeführ
te leichte Phase wird jedoch auf die Flüssigkeitsoberflä
che im ersten Mischer aufgegeben, wo die Lösung in freier
Strömung eintritt, weil mit Hilfe der Dispergierpumpe die
Oberfläche abgesenkt wird. Die Geschwindigkeit der Krei
selpumpe im zweiten Mischer kann auf einen niedrigeren
Wert abgesenkt werden, als es bei Verwendung nur eines
Mischers möglich wäre. Auch in diesem Anwendungsfall wird
die Dispersion aus der Sammelrinne der ersten Mischer in
den verengten Teil des Umwälzzylinders des nächsten Mi
schers eingeleitet, wo aufgrund von Saugwirkung selbst
bei geringen Drehgeschwindigkeiten der Kreiselwirkung
eine Dispersionsströmung zwischen den Mischern gewährlei
stet ist.
Der in Fig. 4 gezeigte Aufbau ist besonders dort von Vor
teil, wo umfangreiche und besonders gegenüber Emulsions
bildung empfindliche Lösungssysteme behandelt werden.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, gehört zu der Mischer
einheit der einen Stufe ein kleiner Vormischer 38 mit
einer Dispergierpumpe sowie ein größerer Mischer 39 mit
einer horizontalen Umlenkplatte. Die nötigen chemischen
Zusätze werden dem Vormischer zugeführt, und die zum Auf
rechterhalten der gewünschten Art von Dispersion nötigen
Rückströme werden vom Absetzbehälter der gleichen Stufe
geliefert. Die von benachbarten Extraktionsstufen eintre
tenden Lösungsströme folgen den oben beschriebenen Rich
tungen: die schwere Phase fließt in den oberen Teil des
Umwälzzylinders und die leichte Phase fließt in die Flüs
sigkeitsoberfläche ein. Da der hier vorgesehene Vormischer
erheblich kleiner ist als der Hauptmischer, können auch
geringere Spitzengeschwindigkeiten der Kreiselpumpe vorge
sehen werden, und die bei einer Dispersion von Lösungen
vorhandene Gefahr einer Emulsionsbildung ist verringert.
Ein weiterer wichtiger Punkt besteht darin, daß nach dem
Vordispergieren die Dispersion im Hauptmischer mit ver
hältnismäßig geringer Geschwindigkeit der Kreiselpumpe
aufrechterhalten werden kann.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Dispergieren von zwei Phasen
bei einer Extraktion mit zumindest zwei Mischern (5, 7, 8;
38, 39), einem Vorabsetzbehälter (9) und einem Absetzbehäl
ter (10) sowie einem im unteren Teil der Mischer angeordne
ten Umwälzzylinder (11) und einer oberhalb derselben ange
ordneten Kreiselpumpe (12),
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer
der Mischer (7) oberhalb der Kreiselpumpe (12) und koaxial
mit dieser eine Dispergierpumpe (16) aufweist und daß Leitungen
(31, 32) für die Rückströmung der Phasen aus derselben Ex
traktionsstufe angeordnet sind, welche Leitungen an den
sich konisch nach oben verengenden Bereich des Umwälzzylin
ders (11) dieses Mischers (7) angeschlossen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mischer
(5, 7, 8; 38, 39) in Reihe gekoppelt sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste der
Mischer (38) eine wesentlich kleinere Größe hat als die
restlichen Mischer (39) und dieser mit der Dispergierpumpe
(16) versehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungs
geschwindigkeit der Kreiselpumpe (12) in den Mischern (5, 7,
8; 38, 39) in Strömungsrichtung verlangsamt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Saugeinlaß
(19) des Saugzylinders (18) der Dispergierpumpe (16) ober
halb der Mitte der Kreiselpumpe (12) liegt, daß in dem
an der Oberseite geschlossenen Saugzylinder (18) mindestens
zwei Steigrohre (20) sitzen, die einen sich nach oben er
weiternden Kegel bilden, daß um die Steigrohre (20) herum
Kegelplatten (21) eingebaut sind, die sich an der Unterseite
bis unterhalb des Flüssigkeitspegels (22) und an der
Oberseite mindestens bis auf das gleiche Niveau wie der
Flüssigkeitspegel (22) im Mischer erstrecken, daß die
Steigrohre (20) in eine sie verbindende Kreisrohrleitung
(23) münden, aus der die Dispersionsströmung der nächsten
Stufe durch eine Sammelrinne (26) zugeleitet wird, die
oberhalb des Flüssigkeitspegels (22) des Mischers angeord
net ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisrohr
leitung (23) mit mindestens einem horizontalen Schlitz
versehen ist, der an der Innenseite der Kreisrohrleitung
gegenüber der höchsten Stelle des Rohres bei 20-40° ange
ordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrand
der Kreisrohrleitung (23) eine nach unten geneigte schmale
Schwelle (25) angebracht ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der
Kreisrohrleitung (23) in geneigter Stellung eine Ringplatte
(24) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß von der äußeren
Wand (27) der Sammelrinne (26) eine nach innen weisende,
geneigte Fläche (29) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der untere
Teil der geneigten Fläche (29) als nach innen gekrümmte
Bremsfläche (30) fortsetzt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der
Steigrohre (20) zwischen 2-24 liegt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI854726A FI73147C (fi) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetske-extraktion samt anordning foer genomfoerande av saettet. |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3640655A1 DE3640655A1 (de) | 1987-06-04 |
DE3640655C2 true DE3640655C2 (de) | 1990-05-23 |
Family
ID=8521766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863640655 Granted DE3640655A1 (de) | 1985-11-28 | 1986-11-28 | Verfahren und vorrichtung zum dispergieren von zwei phasen bei einer extraktion |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4786187A (de) |
CN (1) | CN1005822B (de) |
AU (1) | AU588649B2 (de) |
BE (1) | BE905834A (de) |
BR (1) | BR8606110A (de) |
CA (1) | CA1298961C (de) |
DE (1) | DE3640655A1 (de) |
ES (1) | ES2003558A6 (de) |
FI (1) | FI73147C (de) |
FR (1) | FR2590497B1 (de) |
IT (1) | IT1198137B (de) |
SU (1) | SU1540648A3 (de) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI88773C (fi) * | 1990-04-04 | 1993-07-12 | Outokumpu Oy | Saett att blanda ihop och separera tvao loesningsfaser samt apparatur foer detta |
DE4023948A1 (de) * | 1990-07-27 | 1992-01-30 | Pfister Gmbh | Anlage zum kontinuierlichen, pneumatischen gravimetrischen foerdern und/oder mischen von schuettguetern |
US5511881A (en) * | 1995-01-06 | 1996-04-30 | General Signal Corporation | Impeller system and method for enhanced-flow pumping of liquids |
US5501523A (en) * | 1995-01-06 | 1996-03-26 | General Signal Corporation | Impeller system for mixing and enhanced-flow pumping of liquids |
FI101200B (fi) * | 1996-05-07 | 1998-05-15 | Outokumpu Oy | Menetelmä ja laite neste-nesteuuton kahden, dispersioksi sekoitetun li uoksen johtamiseksi hallitusti erotustilaan |
US20010036126A1 (en) * | 2000-03-07 | 2001-11-01 | Ye-Mon Chen | Stepwise mixing intensity reduction and mixer/settler separation process |
KR100721050B1 (ko) * | 2005-01-17 | 2007-05-23 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 액액 추출 방법 |
FI121470B (fi) * | 2009-03-27 | 2010-11-30 | Outotec Oyj | Laitteisto ja menetelmä kuparia sisältävän orgaanisen uuttoliuoksen puhdistamiseksi epäpuhtauksista |
CN104874201A (zh) * | 2014-02-27 | 2015-09-02 | 浦华环保有限公司 | 组合式离心萃取器 |
FR3036974B1 (fr) * | 2015-06-04 | 2019-09-13 | Technip France | Installation de melange-separation de liquides non miscibles |
CN105478048A (zh) * | 2015-12-08 | 2016-04-13 | 无锡万能胶粘剂有限公司 | 一种多用粘结胶加工搅拌装置 |
CN116422007B (zh) * | 2023-05-12 | 2023-11-07 | 江苏东宝农化股份有限公司 | 一种萃取装置及其在萃取印楝素中的应用 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2180301A (en) * | 1937-09-24 | 1939-11-14 | Homogenizer Corp Ltd | Centrifugal machine for homogenizing |
US2713028A (en) * | 1951-04-20 | 1955-07-12 | Jenks Harry Neville | Sewage treatment |
CA1048493A (en) * | 1973-11-26 | 1979-02-13 | Joseph Mizrahi | Centrifugal impeller type liquid-liquid mixer with means for forced recirculation |
US3989467A (en) * | 1974-05-24 | 1976-11-02 | Holmes & Narver, Inc. | Apparatus for contacting immiscible fluids |
US4203956A (en) * | 1976-02-10 | 1980-05-20 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process and apparatus for recovering alcoholic phosphoric acid solutions from acid phosphates |
DE2710241A1 (de) * | 1976-03-11 | 1977-09-22 | Krebs & Co Ag | Verfahren zum vermengen und trennen von zwei nicht mischbaren fluessigkeiten |
FI57059C (fi) * | 1978-06-28 | 1980-06-10 | Outokumpu Oy | Extraktionsenhet foer vaetske-vaetske-extraktion |
US4357110A (en) * | 1979-09-17 | 1982-11-02 | Hope Henry F | Mixing apparatus |
US4358206A (en) * | 1980-12-30 | 1982-11-09 | General Signal Corporation | Draft tube apparatus |
FI70800C (fi) * | 1983-05-12 | 1986-10-27 | Outokumpu Oy | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet |
US4545901A (en) * | 1983-10-24 | 1985-10-08 | Schneider John C | Liquid-liquid extraction process |
US4551314A (en) * | 1984-04-11 | 1985-11-05 | Amax Inc. | Process for improving solvent extraction operation using two mixers |
-
1985
- 1985-11-28 FI FI854726A patent/FI73147C/fi not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-11-13 US US06/930,728 patent/US4786187A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-19 AU AU65511/86A patent/AU588649B2/en not_active Ceased
- 1986-11-20 IT IT22408/86A patent/IT1198137B/it active
- 1986-11-25 FR FR868616373A patent/FR2590497B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-26 CA CA000523828A patent/CA1298961C/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-11-27 SU SU864028571A patent/SU1540648A3/ru active
- 1986-11-27 ES ES8603211A patent/ES2003558A6/es not_active Expired
- 1986-11-27 CN CN86107681.8A patent/CN1005822B/zh not_active Expired
- 1986-11-28 BE BE0/217470A patent/BE905834A/fr not_active IP Right Cessation
- 1986-11-28 DE DE19863640655 patent/DE3640655A1/de active Granted
- 1986-12-01 BR BR8606110A patent/BR8606110A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU588649B2 (en) | 1989-09-21 |
US4786187A (en) | 1988-11-22 |
FI73147C (fi) | 1987-09-10 |
CN1005822B (zh) | 1989-11-22 |
IT8622408A1 (it) | 1988-05-20 |
AU6551186A (en) | 1987-06-04 |
CA1298961C (en) | 1992-04-21 |
ES2003558A6 (es) | 1988-11-01 |
BR8606110A (pt) | 1987-09-15 |
FI73147B (fi) | 1987-05-29 |
FI854726A0 (fi) | 1985-11-28 |
IT8622408A0 (it) | 1986-11-20 |
CN86107681A (zh) | 1987-05-27 |
IT1198137B (it) | 1988-12-21 |
BE905834A (fr) | 1987-03-16 |
DE3640655A1 (de) | 1987-06-04 |
FR2590497B1 (fr) | 1990-11-23 |
FR2590497A1 (fr) | 1987-05-29 |
SU1540648A3 (ru) | 1990-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE602005004035T2 (de) | Mischer mit einem Rührer mit abgeschrägten Flügeln | |
DE4110908C2 (de) | Vorrichtung zum Aufrechterhalten einer kontinuierlichen Mischung in einer Flüssigkeit, die Feststoffe und Gas enthält und zum gleichzeitigen Abtrennen von Gas oder von Gas und Feststoffen von der Flüssigkeit | |
DE3640655C2 (de) | ||
EP0819101A1 (de) | Anlage und verfahren zur oxidation eines wässrigen mediums | |
DE1457065C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Er zeugen einer Ruhrwirkung sowie einer Zirkulation in einer Flüssigkeit in einem Garbehalter fur aerobe Garung | |
EP0134890A2 (de) | Vorrichtung zum Herstellen hochwertiger Feststoff-Flüssigkeits-Gemische bis zum kolloiden System oder bis zur Koagulation, zur Wasseraufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten | |
DE60109041T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zum vermischen von gasen in einem geschlossenen reaktor | |
DE1667231B2 (de) | Vorrichtung zur durchfuehrung eines stoffaustauschs zwischen gas- und fluessigen phasen | |
DE3640791C2 (de) | ||
DE2045603B2 (de) | Vorrichtung zum einmischen eines gases in eine fluessigkeit | |
DE2639252A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum belueften einer fluessigkeitsmischung in einem aktivschlammsystem | |
EP0182110B1 (de) | Vorrichtung zum Erzeugen einer stabilen Emulsion zur Verwendung in Reinigungs- und Entgiftungsgeräten | |
EP1175255B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von in einem behälter, insbesondere durch misch- oder rührvorgänge, in rotation um die behälterachse befindlichem stoff oder stoffgemisch | |
DE60011283T2 (de) | Vorrichtung zum auslaugen von feststoffen aus schlamm | |
DE3032887C2 (de) | ||
DE2517617C3 (de) | Wasserreinigungs-Reaktor | |
DE1815502B2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Mischen und Umfüllen einer Probeflussigkeit | |
DE2120362A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Einblasen von Gas in eine Flüssigkeit | |
DE2452295C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser | |
DE2741243A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur durchmischung zweier medien | |
DE3536057C2 (de) | ||
DE1297582B (de) | Fluessig-Fluessig-Extraktionsverfahren | |
DE2727088A1 (de) | Gas-fluessigkeitskontaktgeraet | |
DE19849697C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Begasung einer Flüssigkeit | |
DE3820923A1 (de) | Mechanische flotationsmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |