DE878043C

DE878043C - Gegenstromextraktionsanlage

Info

Publication number: DE878043C
Application number: DEW6625A
Authority: DE
Inventors: Peter Steinacker
Original assignee: Westfalia Separator GmbH
Current assignee: GEA Mechanical Equipment GmbH
Priority date: 1951-09-01
Filing date: 1951-09-01
Publication date: 1953-05-28

Description

Gegenstromextraktionsanlage kl'unter den in der chemischen Industrie angewendeten Verfahren zur Selektivierlegung von Flüssiglieitsgemischen hat die Solrentextraktion ständig größere Bedeutung gewonnen. Besonders hei der Isolierung oder Anreicherung von Wertstoffen wird diese Extraktion immer mehr angewendet. Bekanntlich werden dabei zwei Flüssig-Zeiten im Gegenstrom geführt und mehrere Male durch Mischung miteinander in innige Berührung gebracht und wieder getrennt, um einen in beiden Flüssigkeiten löslichen Stoff aus der einen in die andere Flüssigkeit zu überführen.
Zur Durchführung dieses Verfahrens werden hintereinandergeschaltete Mischer und Trennschleudern benutzt. Statt der früher oft benutzten Rührwerke oder Mischpumpen werden neuerdings Zentrifugalmischer benutzt, die als einzelne Geräte ausgebildet, aber auch mit der Trennschleuder zusammengebaut sind. Für besondere Fälle hat man schließlich auch Mehrstufenextraktoren entwickelt, bei denen jede Stufe aus einem Mischer und einer Schleudertrommel besteht, die alle zusammen auf einer Achse angeordnet sind.
Es ist nicht immer erforderlich, daß beide Flüssigkeiten beim Austritt aus der Gegenstromextraktionsanlage vollständig rein sind. Manchmal darf eine Flüssigkeit eine geringe Menge der anderen enthalten, während die andere Flüssigkeit möglichst rein sein soll. Es hat sich gezeigt, daß die durch die Gegenstromhehandlung erzielte Extraktion fast nicht beeinflußt wird, wenn die Trennung in den einzelnen Stufen nicht scharf erfolgt, so daß wenigstens in den Zwischenstufen eine wesentlich kleinere Schleuderkraft angewendet werden kann als in den beiden Endstufen oder in einer Endstufe. Oft kommen Flüssigkeiten zur Extraktion, die N1Ietalle stark angreifen, so daß in den meisten Fällen die mit den Flüssigkeiten in Berührung kommenden Teile aus hochwertigen, nichtrostenden Stählen bestehen müssen.
Nach der Erfindung werden nun Mischer, Schleudern und Hydrozyklone so miteinander kom- biniert, daß'nur die Endstufen oder eine der Endstufen der Extraktionsanlage aus einem Mischer und einer Schleuder bestehen, während die übrigen Stufen aus einem Mischer und einem Hydrozyklon bestehen. Vorteilhaft ist bei dieser Kombination die Verwendung von Zentrifugalmischern, die das Gemisch in die Hydrozyklone fördern. Da der Zentrifugalmischer als Pumpe einen hohen Förderdruck entwickelt, eignet er sich besonders gut, um die in einem Hydrozyklon erforderliche hohe Umfangsgeschwindigkeit des Schleudergutes zu erzeugen. Der Hydrozyklon kann, weil es sich Ibei ihm im Gegensatz zu Schleudern um ein stillstehendes Gefäß handelt, aus Kunststoff oder einem billigeren Stoff bestehen. Wenn nichtrostender Stahl erforderlich ist, genügen dünne Wandstärken.
Durch ,die erfindungsgemäße Kombination wird eine große Materialersparnis und eine Vereinfachung in -der Bedienung und tfberwachung von Extraktionsanlagen erreicht. Außerdem ist es möglich, in einfacherer Weise als bisher ein Gemisch von festen und flüssigen Stoffen zu extrahieren> denn die Feststoffe können als Konzentrat durch einen Hydrozyklon viel einfacher abgeführt werden als durch eine Schleuder. Eine Schleuder mit kontinuierlicher Abführung eines Feststoffkonzentrats bzw. einer Ausschlämmung ist besonders teuer und kompliziert. Bei der Erfindung kann man in den meisten Fällen mit einer einzigen derartigen Schlammschleuder auskommen oder auch ganz darauf verzichten, indem man die aus den Hydrozyklonen der letzten Stufe austretende leichtere Flüssigkeit, die etwa noch geringe Teile von Feststoffen und etwas von der spezifischen schweren Flüssigkeit enthält, durch normale Trenn- oder Klärschleudern führt.
In der Zeichnung ist eine Anlage nachi der Erfindung beispielsweise und schematisch in zwei Figuren dargestellt.
Der Weg der spezifisch schwereren Flüssigkeit ist durch voll ausgezogene Linien, der Weg der spezifisch leichteren Flüssigkeit durch gestrichelte Linien gekennzeichnet, die Strömungsrichtung ist durch Pfeile angegeben.
In Fig. I ist I ein Zentrifugalmischer, dem die spezifisch schwerere Flüssigkeit und die aus einem Hydrozyklon kommende spezifisch leichtere Flüssigkeit zufließen. D;as Gemisch wird durch den Zentrifugalmischer in die Schleuder 2 geführt. Die spezifisch leichtere Flüssigkeit, die aus der Schleuder 2 austritt, verläßt die Extraktionsanlage.
Die spezifisch schwerere Flüssigkeit geht von der Schleuder zum Zentrifugalmischer 3, der wiederum die spezifisch leichtere Flüssigkeit aus einem Hydrozyklon erhält. Der Zentrifugalmischer 3 drückt das Gemisch in den Hydrozyklon 4, aus dem die spezifisch leichtere Flüssigkeit zum-Zentrifugalmischer I und die spezifisch schwerere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischer 5 fließt. Der Zentrifugalmischer 5 erhält die spezifisch leichtere Flüssigkeit von einer Schleuder und drückt das Gemisch in den Hydrozyklon 6, aus dem die spezifisch leichtere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischer 3 und die spezifisch schwerere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischer 7 fließt. Der Zentrifugalmischer 7, dem die unbehandelte spezifisch leichtere Flüssigkeit zugeführt wird, drückt schließlich das Gemisch in die -Schleuder 8, aus der die spezifisch leichtere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischer 5 fließt, während die spezifisch schwerere Flüssigkeit die Extraktionsanlage verläßt.
Es ist leicht möglich, je einen der Zentrifugalmischer mit einer Schleudertrommel zu vereinigen, wie in Fig. 2 dargestellt. Hierbei ist 9 ein Zentrifugalmischer, dem die spezifisch schwerere Flüssigkeit und die aus einem Hydrozyklon kommende spezifisch leichtere Flüssigkeit zufließen. Das Gemisch wird durchden Zentrifugalmischer in die Schleuder IO geführt. Die spezifisch leichtere Flüssigkeit, die aus der Schleuder 10 austritt, verläßt die Extraktionsanlage. In den Ablauf der spezifisch schwereren Flüssigkeit aus dieser Schleuder IO ist ein Zentrifugalmischer eingebaut, dem aus einem Hydrozyklon die spezifisch leichtere Flüssigkeit zugeführt wird. Dieser Zentrifugalmischer drückt das Gemisch in den Hydrozyklon II, aus dem die spezifisch leichtere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischerg und die spezifisch schwerere Flüssigkeit zur Schleuder I2 fließt. In den Ablauf der spezifisch leichteren Flüssigkeit aus dieser Schleuder 12 ist ein Zentrifugalmischer eingebaut, in den die vom Hydrozyklon II kommende Flüssigkeit geleitet wird.
Hier vermischt sich diese spezifisch schwerere Flüssigkeit mit der aus der Schleuder I2 austretenden spezifisch leichteren Flüssigkeit. 1 Der Zentrifugalmischer drückt das Gemisch in den Hydrozyklon I3, aus dem die spezifisch leichtere Flüssigkeit zur Schleuder IO und die spezifisch schwerere Flüssigkeit zum Zentrifugalmischer Iq fließt. Der Zentrifugalmischer I4, dem die unbehandelte, spezifisch leichtere Flüssigkeit zugeführt wird, drückt schließlich das Gemisch in die Schleuder 12, aus der die spezifisch leichtere Flüssigkeit über den Zentrifugalmischer' zum Hydrozyklon I3 fließt, während die spezifisch schwerere Flüssigkeit die Extraktionsanlage verläßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Gegenstromextraktionsanlage zur Selektivzerlegung von Flüssigkeitsgemischen oder Elüssigkeits-Feststoff--Gemischen mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Misch- und Trennstufen, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Endstufen oder eine der Endstufen aus Mischer und Schleuder, die übrigen Stufen dagegen aus Mischer und Hydrozyklon bestehen.
2. Gegenstromextraktionsanlage nach Anaspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß hochtourige Zentrifugalmischer verwendet werden, die das Gemisch in die nachgeschalteten Hydrozyklone fördern.