DE952889C

DE952889C - Device and method for bringing two or more immiscible or only partially miscible liquids into intimate contact

Info

Publication number: DE952889C
Application number: DEN1745A
Authority: DE
Inventors: Gerrit Hendrik Reman
Original assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Current assignee: Bataafsche Petroleum Maatschappij NV
Priority date: 1949-09-22
Filing date: 1950-09-02
Publication date: 1956-11-22
Also published as: FR1026862A; NL70866C; GB679891A; BE498248A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 22. NOVEMBER 1956ISSUED NOVEMBER 22, 1956

N 1745 IVc 112 eN 1745 IVc 112 e

Flüssigkeitenliquids

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum innigen Inberührungbriögen von zwei oder mehr nicht oder nur teilweise mitein-. ander mischbaren Flüssigkeiten, insbesondere zur Extraktion von flüssigen Gemischen, wie Mineralölen oder fetten ölen, mit einem oder mehreren selektiven Lösungsmitteln oder, zum Durchführen chemischer Reaktionen, z. B. von Reaktionen zwischen höheren Olefinen und Schwefelsäure.The invention relates to a device and a method for intimate contact briogen two or more not or only partially with one another. other miscible liquids, especially for Extraction of liquid mixtures, such as mineral oils or fatty oils, with one or more selective solvents or, for performing chemical reactions, e.g. B. of reactions between higher olefins and sulfuric acid.

Es ist bekannt, die erwähnte Extraktion in einem senkrechten zylindrischen Rohr (Gehäuse) durchzuführen, das eine rotierende Welle besitzt, die mit einer Anzahl horizontaler Scheiben (Schleuderscheiben) ausgerüstet ist, wobei die innere Rohrwandung horizontale Ringe (Umlenkringe) etwa in halben Abständen von den Schleuderscheiben aufweist. Bei der bekannten Bauart haben die Schleuderscheiben einen Durchmesser, der be-It is known that the aforementioned extraction is carried out in a vertical cylindrical tube (housing) perform, which has a rotating shaft with a number of horizontal disks (Centrifugal disks), the inner pipe wall being equipped with horizontal rings (deflection rings) having about half a distance from the centrifugal discs. Have in the known design the centrifugal discs have a diameter that

trächtlich größer ist als der innere Durchmesser der Ringe, so daß der Drehkörper nicht einfach in das Rohr eingesetzt oder aus ihm entfernt werden kann. Das Einsetzen oder Entfernen des Drehkörpers führt daher zu großen Schwierigkeiten.is considerably larger than the inner diameter of the rings, so that the rotating body does not simply slide into the Tube can be inserted or removed from it. The insertion or removal of the rotating body therefore leads to great difficulty.

Es wurde bereits vorgeschlagen, daß die Vorrichtung so konstruiert werden solle, daß der innere Durchmesser der Umlenkringe größer ist als der Durchmesser der Schfeuderscheiben. Diese Durchmesser vermeiden nicht nur die obenerwähnten Schwierigkeiten beim Zusammenbauen oder Auseinandernehmen der Vorrichtung, sondern erhöhen auch die Wirkung der Vorrichtung, und es wurde gefunden, daß diese Vorrichtung in der Technik in jeder Hinsicht voll befriedigte.It has already been suggested that the device should be designed so that the inner The diameter of the deflection rings is greater than the diameter of the throwing discs. This diameter not only avoid the aforementioned assembly or disassembly difficulties of the device, but also increase the effectiveness of the device, and it has been found that this device is in the art in fully satisfied in every way.

Wenn jedoch eine solche Vorrichtung eine immer größere Leistung haben soll, so daß es notwendig wird, sie mit immer größeren Durchmessern zu bauen, nimmt ihre Wirkung mit wachsendem Durchmesser beträchtlich ab. Dieses muß offensichtlich der Instabilität des Systems von Flüssigkeitswirbeln zugeschrieben werden, die beim Betrieb der Vorrichtung durch die umlaufenden Schleuderscheiben gebildet werden. Diese Wirbel treten in Paaren auf, d. h. jeweils zwei umgekehrt rotierende toroide Wirbel in jedem Abteil, wobei jedes Abteil begrenzt wird durch zwei benachbarte Umlenkringe. Wenn das Verhältnis der Höhe dieser Wirbel (bestimmt durch die Entfernung zwischen zwei Ringen) zu ihrem Durchmesse¹- (bestimmt durch den Durchmesser des Rohres· unter einen bestimmten Wert fällt, so wird der Wirbel instabil und zerfällt leicht in kleinere Wirbel. Wenn die Instabilität auftritt, ist die befriedigende Leistung der Vorrichtung nicht langer gewährleistet.However, if such a device is to have an ever greater power, so that it becomes necessary to build it with ever larger diameters, its effectiveness decreases considerably with increasing diameter. This must obviously be attributed to the instability of the system of fluid vortices which are formed by the rotating centrifugal disks during operation of the device. These eddies occur in pairs, ie two inversely rotating toroidal eddies in each compartment, each compartment being delimited by two adjacent deflection rings. If the ratio of the height of these eddies (determined by the distance between two rings) to their diameter ¹ - (determined by the diameter of the pipe · falls below a certain value, the eddy becomes unstable and easily breaks up into smaller eddies occurs, the satisfactory performance of the device is no longer guaranteed.

Dieselnstabilität könnte durch die Wahl größerer Abstände zwischen den Umlenkringen (und natürlich auch zwischen den Schleuderscheiben) bei wachsendem Durchmesser des Rohres verhindert werden. Der Nutzeffekt der Vorrichtung jedoch nimmt auf diese Weise beträchtlich ab.Diesel stability could be improved by choosing larger distances between the deflection rings (and of course also between the centrifugal discs) as the diameter of the pipe increases will. However, the efficiency of the device is considerably reduced in this way.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, die auch für größere Kapazitäten verwendet werden kann (die z. B. mit einem größeren Durchmesser gebaut werden kann), ohne daß die erwähnte Instabilität auftritt und ohne daß der Nutzeffekt ungünstig beeinflußt wird.The present invention aims to create a device that can also be used for larger capacities can be used (which e.g. can be built with a larger diameter) without that the instability mentioned occurs and without the efficiency is adversely affected.

Gemäß vorliegender Erfindung wird das Rohr (Gehäuse) mit zwei oder mehreren parallel drehbaren Wellen ausgerüstet, deren einander entsprechende Scheiben sich auf den gleichen Niveauhöhen im Rohr befinden.According to the present invention, the tube (housing) with two or more parallel rotatable Equipped shafts whose corresponding discs are at the same level are in the pipe.

Bei der Bestimmung der Plätze für die Wellen in dem Gehäuse müssen die Einflüsse, welche die Wirbelsysteme, die durch den Umlauf der einzelnen Drehwellen erzeugt werden, aufeinander ausüben, in Rechnung gestellt werden. Daher werden im allgemeinen die Drehkörper derart angeordnet und ihre Drehrichtungen derart ausgewählt, daß in jeder Stelle der Berührungsflächen der durch benachbarte Drehkörper erzeugten Wirbelsysteme der Flüssigkeitsstrom zumindest angenähert gleiche Richtung und gleiche Geschwindigkeit aufweist.When determining the places for the waves in the housing, the influences which the Vortex systems, which are generated by the rotation of the individual rotating shafts, exert on one another, will be billed. Therefore, in general, the rotating bodies are so arranged and their directions of rotation selected so that in each point of the contact surfaces through adjacent Rotating bodies generated vortex systems of the liquid flow at least approximately the same Direction and same speed.

Ferner werden die Drehkörper in der Regel so angeordnet, daß die Wirbelsysteme, die einen nachteiligen Effekt aufeinander ausüben könnten, soweit wie möglich getrennt und, falls erforderlich, gegeneinander abgeschirmt sind. Die obigen allgemeinen Grundsätze sind bei den folgenden besonders empfehlenswerten Ausführungsformen der in Rede stehenden Vorrichtung berücksichtigt.Furthermore, the rotating bodies are usually arranged in such a way that the vortex systems, which are disadvantageous Effect on each other, as far as possible separately and, if necessary, against each other are shielded. The above general principles are particularly useful with the following Embodiments of the device in question are considered.

In einem zylindrischen Rohr wird eine Anzahl von Drehkörpern, vorzugsweise vier, angeordnet und gleichmäßig, d. h. symmetrisch, über das Rohr verteilt. Die Wellen werden abwechselnd in Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung angetrieben. In der Regel werden die Wellen an den Eckpunkten eines regulären Polygons oder einer Anzahl von regulären Polygonen angeordnet.A number of rotating bodies, preferably four, are arranged in a cylindrical tube and evenly, d. H. symmetrical, distributed over the pipe. The waves are alternating clockwise and counterclockwise. Usually the waves are at the corner points of a regular polygon or a Number of regular polygons arranged.

Es ist oft zweckmäßig, in die Mitte des Rohres einen prismatischen Körper zu stellen, dessen jede Seite einem Drehkörper gegenüberliegt. Dieser Körper kann, falls es gewünscht wird, mit flachen Ringen in den gleichen Höhen wie die Umlenkringe ausgerüstet sein.It is often expedient to place a prismatic body in the middle of the tube, each of which Side opposite a rotating body. This body can, if so desired, be made flat Rings must be equipped at the same height as the deflection rings.

Es ist auch möglich, ein Gehäuse mit rechtwinkeligem Querschnitt zu verwenden, in dem die Drehkörper in einer Linie angeordnet sind, einer hinter dem anderen. Auch in diesem Falle werden die Drehkörper abwechselnd mit Links- und Rechtsdrehung angetrieben.It is also possible to use a housing with a rectangular cross-section in which the Rotating bodies are arranged in a line, one behind the other. Also in this case will be the rotating body is driven alternately with left and right rotation.

Da die Schleuderscheiben der verschiedenenDrehkörper sich auf gleichen Höhen in dem Gehäuse befinden, ist es selbstverständlich, daß sie sich nicht überlappen können, projiziert auf eine Ebene senkrecht zu den Achsen.Because the centrifugal disks of the various rotating bodies are at the same level in the housing it goes without saying that they cannot overlap when projected onto a plane perpendicular to the axes.

In der Praxis können sich jedoch die Schleuderscheiben und die Umlenkringe überlappen, im Prinzip in geringem Ausmaß. Vorzugsweise wird jedoch die Vorrichtung derart gebaut, daß ein solches Überlappen nicht auftritt.In practice, however, the centrifugal discs and the deflection rings can overlap, im Principle to a lesser extent. Preferably, however, the device is built so that a such overlapping does not occur.

Die Schleuderscheiben und die Umlenkringe bestehen in der Regel aus flachen Platten ohne aufgebogene Kanten und ohne radiale Rippen. Es ist besser, diese Rippen und aufgebogenen Kanten fortzulassen, da sie nur eine unerwünschte Turbulenz verursachen, die eine nachteilige Wirkung hat. Diese aufgebogenen Kanten und Rippen führen dazu, daß die Tröpfchen der dispersen Phase ungleich groß werden und diese Inhomogenität der Tröpfchen ergibt eine weniger befriedigende Wirksamkeit. The flinger disks and the deflection rings usually consist of flat plates without bent ones Edges and without radial ribs. It is better to leave out these ridges and turned-up edges, since they only create undesirable turbulence which has an adverse effect. These upturned edges and ribs mean that the droplets of the disperse phase are uneven become large and this inhomogeneity of the droplets results in a less satisfactory effectiveness.

Bei Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung wird den Schleuderscheiben eine solche Geschwindigkeit erteilt, daß eine der Flüssigkeiten innerhalb des Gehäuses in Dispersion bleibt.When carrying out the method according to the invention, the centrifugal disks will have such a speed issued that one of the liquids remains in dispersion within the housing.

Im allgemeinen sind bei dem in Rede stehenden Verfahren zwei Phasen vorhanden, von denen eine dispers in der anderen verteilt ist. Es können jedoch auch mehr als zwei Phasen in der Vorrichtang vorhanden sein, z.B. drei Phasen; in letzterem Fall sind zwei Phasen in der dritten dispergiert.In general, there are two phases in the process in question, one of which is is dispersed in the other. However, there can also be more than two phases in the device be present, e.g., three phases; in the latter case two phases are dispersed in the third.

In der Regel werden die Flüssigkeiten miteinander in kontinuierlicher Arbeitsweise in Berührung miteinander gebracht. Die Flüssigkeiten können durch die Vorrichtung entweder im Parallel-As a rule, the liquids are in contact with one another in a continuous manner brought together. The liquids can be fed through the device either in parallel

strom oder im Gegenstrom hindurchströmen. Im letztgenannten Fall wird ein stehendes, d. h. senkrechtes oder nahezu senkrechtes Rohr verwendet. Außerdem müssen die Flüssigkeiten, d. h. die Phasen, die in dem Rohr gebildet werden, verschiedene spezifische Gewichte haben. Eine Mindestdifferenz von o,O2 g/ccm ist erforderlich. Im allgemeinen ist der Unterschied im spezifischen Gewicht zwischen den Phasen mindestens o,o8 g/ccm. ίο Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.flow through current or in countercurrent. In the latter case, a standing, i.e. H. vertical or almost vertical pipe is used. In addition, the liquids, i. H. the Phases formed in the pipe have different specific weights. A minimum difference of 0.02 g / ccm is required. In general, the difference is specific Weight between phases at least 0.08 g / ccm. ίο The invention is made with reference to the Drawing explained.

Fig. ι der Zeichnung ist eine schematische Darstellung einer solchen Vorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus einem senkrechten zylindrischen Rohr (Kolonne) 1, in dessen Mittelpunkt sich eine drehbare Welle 2 befindet, die mit horizontalen Schleuderscheiben 3 ausgerüstet ist. An der Wandung der Kolonne befinden sich horizontale Umlenkringe 4 an Punkten ungefähr in der Mitte zwischen den Schleuderscheiben.Fig. Ι the drawing is a schematic representation such a device. The device consists of a vertical cylindrical Tube (column) 1, in the center of which there is a rotatable shaft 2 with horizontal Centrifugal discs 3 is equipped. There are horizontal ones on the wall of the column Deflection rings 4 at points approximately in the middle between the centrifugal discs.

Überdies zeigt die Zeichnung die Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Flüssigkeiten, die miteinander in Berührung gebracht werden sollen, d. h. die Einlaßöffnungen für die schwere Flüssigkeit 5 und jene für die leichte Flüssigkeit 6 sowie die Auslaßöffnungen für die schwere Flüssigkeit 7 und jene für die leichte Flüssigkeit 8.In addition, the drawing shows the inlet and outlet openings for the fluids in contact with one another are to be brought into contact, d. H. the inlet openings for the heavy liquid 5 and those for the light liquid 6 and the outlet openings for the heavy liquid 7 and those for the light liquid 8.

Die Arbeitsweise der Kolonne, z. B. während der Gegenstromextraktion von öl mit einem selektiven Lösungsmittel, ist wie folgt.The operation of the column, e.g. B. during the countercurrent extraction of oil with a selective Solvent, is as follows.

Die Flüssigkeit mit dem niedrigeren spezifischen Gewicht — in diesem Fall das Öl ·— wird durch die Leitung 6 nahe dem Boden der Kolonne eingeführt. Die schwere Flüssigkeit (das Lösungsmittel), die unter dem Einfluß der Schwere sich nach unten bewegt, wird durch die Leitung 5 am¹ Kopf der Kolonne eingeführt.The liquid with the lower specific gravity - in this case the oil - is introduced through line 6 near the bottom of the column. The heavy liquid (solvent), which moves under the influence of gravity downwards is introduced through line 5 at the top of the column ^1.

Wenn die schwere Lösungsmittelphase in der leichten Ölphase dispergiert werden soll, wird die Grenzfläche zwischen der schweren und der· leichten Phase im Bodenteil der Kolonne an einem Punkt zwischen dem Einlaß 6 für das öl und dem Auslaß 7 für den Extrakt, z. B. auf der Höhe der Linie a-a' gewählt. Die leichte ölphase ist dann die kontinuierliche, d. h. zusammenhängende Phase in der Kolonne, während das Lösungsmittel durch die Zentrifugalkraft der rotierenden Scheiben in der zusammenhängenden Phase dispergiert wird. Die Extraktphase wird, während sie sich nach unten bewegt, sehr fein dispergiert und durch das Öl gedruckt, insbesondere in Höhe der Schleuderscheiben. Als Folge hiervon bewegt sich der Lösungsniittelstrom 5¹ in Richtung auf die Kolonnenwand und zeigt in weniger turbulenten Teilen (in der Nähe der Kolonnenwand) eine Neigung, gröber dispers zu werden. Anschließend wird er durch die Umlenkringe gezwungen, seine Richtung zu ändern und wird endlich — auch durch die Pumpwirkung der rotierenden Scheiben-— zur Mitte der Kolonne hin gezogen, von wo er durch ,die folgende Schleuderscheibe wieder gegen die Kolonnenwand getrieben wird. Der Lösungsmittelstrom S ist in der Figur gestrichelt gezeichnet. Es ist aus der Figur ersichtlich, daß das disperse Lösungsmittel den aufsteigenden Ölstrom an den Höhen der Rotorscheiben und in der Nähe der Umlenkringe kreuzt, wodurch eine intensive Extraktion sichergestellt wird.If the heavy solvent phase is to be dispersed in the light oil phase, the interface between the heavy and light phases in the bottom part of the column is at a point between the inlet 6 for the oil and the outlet 7 for the extract, e.g. B. chosen at the level of the line aa '. The light oil phase is then the continuous, ie coherent phase in the column, while the solvent is dispersed in the coherent phase by the centrifugal force of the rotating disks. The extract phase, as it moves down, is very finely dispersed and pressed through the oil, especially at the level of the flinger discs. As a result of this, the solvent stream 5 ¹ moves in the direction of the column wall and shows a tendency to become more coarsely dispersed in less turbulent parts (in the vicinity of the column wall). Then it is forced by the deflection rings to change its direction and is finally pulled - also by the pumping action of the rotating disks - towards the center of the column, from where it is driven again against the column wall by the following centrifugal disk. The solvent stream S is shown in dashed lines in the figure. It can be seen from the figure that the disperse solvent crosses the ascending oil flow at the heights of the rotor disks and in the vicinity of the deflection rings, whereby an intensive extraction is ensured.

Die Extraktphase sammelt sich fortlaufend im Bodenteil der Kolonne an und wird durch den Auslaß 7 abgeführt; die Ölphase verläßt die Kolonne im oberen Teil durch 8.The extract phase continuously accumulates in the bottom part of the column and is discharged through the outlet 7 discharged; the oil phase leaves the column in the upper part through 8.

Die schweren und leichten Phasen können auch durch angebaute besondere Setzkammern abgeführt werden, die mit dem oberen und unteren Ende der Kolonne verbunden werden.-The heavy and light phases can also be discharged through built-on special settling chambers connected to the top and bottom of the column.

Wenn die leichte Phase dispergiert werden -soll, wird die Grenzfläche zwischen den beiden Phasen in den Kopfteil der Kolonne verlegt. Die schwere Phase ist dann die zusammenhängende Phase in der Kolonne, und die leichte Phase wird durch die Scheiben dispergiert.When the light phase is to be dispersed, the interface between the two phases becomes Relocated to the head of the column. The difficult phase is then the continuous phase in the column, and the light phase is dispersed through the disks.

Es sei weiter darauf hingewiesen, daß die Scheiben mit einer solchen Geschwindigkeit umlaufen müssen, daß die Extraktphase durch die ganze Kolonne hindurch dispergiert bleibt, d. h. auch in den weniger turbulenten Teilen (ausgenommen natürlich die oberen und unteren Trennräume). Bei solchen Kolonnen kann daher keine Rede sein von einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Misch- und Setzkammern.It should also be noted that the disks rotate at such a speed must that the extract phase remains dispersed throughout the column, d. H. also in the less turbulent parts (except of course the upper and lower separation spaces). In the case of such columns, there can therefore be no question of a number of successive ones Mixing and setting chambers.

Um den Flüssigkeitsverlauf in der Kolonne zu erläutern, zeigt die Fig. 2 einen Teil der in Fig. 1 · abgebildeten Vorrichtung. Als Folge der Drehung der Scheibe entwickelt sich in jeder Abteilung ein System von zwei toroiden Wirbeln. Diese beiden Wirbel laufen rund um die Welle in der gleichen Richtung auf der rechten Seite nach hinten, angezeigt durch ein Kreuz, und auf der linken Seite nach vorn, angezeigt durch einen Punkt. Darüber hinaus rotieren die Wirbel in Ebenen, welche durch die Welle hindurchgehen. Die Drehung der beiden Wirbel in diesen Ebenen (einschließlich der in der Zeichnung gezeigten Ebene) wird in der Fig. 2 durch Pfeile angedeutet. Diese Drehungen verlaufen in entgegengesetzten Richtungen.In order to explain the course of the liquid in the column, FIG. 2 shows part of the device shown. As a result of the rotation of the disk, one develops in each department System of two toroidal vertebrae. These two eddies run around the shaft in the same way Direction on the right to the rear, indicated by a cross, and on the left forward, indicated by a point. In addition, the eddies rotate in planes which go through go through the wave. The rotation of the two vertebrae in these planes (including that in the The plane shown in the drawing) is indicated in FIG. 2 by arrows. These rotations proceed in opposite directions.

- Das Gegeneinanderströmen der beiden Phasen durch die Vorrichtung hindurch, wie es in Fig. 1 gezeigt wird, wird- durch den Austausch von Flüssigkeitsteilchen an den Grenzflächen zwischen beiden toroiden Wirbeln und dem darüberliegenden nächsten Wirbel erzeugt. Teile der verhältnismäßig schweren Phase gelangen fortlaufend aus einem höheren in einen niederen Wirbel (s. Strom 6* in Fig. 1), während Teile der verhältnismäßig leichten Phase fortlaufend aus einem niederen in einen höheren Wirbel übertreten.- The flow towards each other of the two phases through the device, as shown in Fig. 1, through the exchange of Liquid particles at the interfaces between the two toroidal vertebrae and the one above next vortex generated. Parts of the relatively difficult phase continuously come out of one higher in a lower vortex (see stream 6 * in Fig. 1), while parts of the relatively easy Phase continuously moving from a lower to a higher vortex.

Wie oben festgestellt wurde, ist es infolge der Instabilität der Wirbelsysteme, die bei konstantem Abstand zwischen den Scheiben und den Ringen auftritt, wenn der Durchmesser des Rohres (und natürlich auch die-Durchmesser der Scheiben und der Ringe) ansteigt, unmöglich, die Vorrichtung unbegrenzt zu vergrößern. Um solche InstabilitätAs stated above, it is due to the instability of the vertebral systems that exist at constant Clearance between the washers and the rings occurs when the diameter of the pipe (and of course also the diameter of the disks and the rings) increases, the device is impossible to enlarge unlimited. To such instability

— welche gewöhnlich plötzlich auftritt — und damit das vollständige oder teilweise Versagen der- which usually occurs suddenly - and with it the total or partial failure of the

Vorrichtung zu vermeiden, werden Vorrichtungen mit großem Durchmesser gemäß der vorliegenden Erfindung mit mehr als ainem Drehkörper ausgerüstet. To avoid apparatus, large diameter apparatus in accordance with the present invention Invention equipped with more than one rotating body.

Fig. 3 zeigt eine schematische Seitenansicht und einen Schnitt einer Vorrichtung mit vier Drehkörpern. 3 shows a schematic side view and a section of a device with four rotating bodies.

Die Vorrichtung besteht aus einem senkrechtenThe device consists of a vertical

zylindrischen Rohr ι (Kolonne), die mit vier drehbaren, symmetrisch angeordneten Wellen 2_a, 2_b, 2_C und 2_d ausgerüstet ist. Die Wellen werden in einer solchen Weise angetrieben, daß sie abwechselnd in Uhrzeigerrichtung und gegen dieUhrzeigerriditung rotieren. Jede Welle ist mit einer Anzahl horizontaler Sohleuderscheiben 3 ausgerüstet, die in der gleichen Höhe wie die entsprechenden Schleuderschelben der anderen Wellen befestigt sind.cylindrical tube ι (column), which is equipped with four rotatable, symmetrically arranged shafts 2 _a , 2 _b , 2 _C and 2 _d . The shafts are driven in such a way that they rotate alternately clockwise and counterclockwise. Each shaft is equipped with a number of horizontal sole flippers 3 fixed at the same height as the corresponding flinger of the other shafts.

Ferner ist die Wandung der Kolonne mit horizontalen Umlenkringen 4 etwa in der Mitte zwisehen den Schleuderscheiben ausgerüstet.Furthermore, the wall of the column with horizontal deflection rings 4 is in between approximately in the middle equipped with the centrifugal discs.

Das Schema zeigt ferner die Einlaß- und Auslaßöffnungen für die miteinander in Berührung zu bringenden Flüssigkeiten, d. h. die Einlaßöffnung für die schwere Flüssigkeit 5 und die für die leichte Flüssigkeit 6 sowie die Auslaßöffnungen für die schwere Flüssigkeit 7 und die für die leichte Flüssigkeit 8. Um eine gute Verteilung der zufließenden Flüssigkeiten über die Kolonne sicherzustellen, können mehrere Einlaßöffnungen entlang dem Umfang angeordnet werden.The diagram also shows the inlet and outlet ports for those in contact with each other bringing liquids, d. H. the inlet opening for the heavy liquid 5 and that for the light one Liquid 6 and the outlet openings for the heavy liquid 7 and that for the light Liquid 8. To ensure good distribution of the incoming liquids over the column, several inlet openings can be arranged along the circumference.

Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist sehr ähnlich der Vorrichtung mit einem einzelnen Drehkörper. Jeder Drehkörper bildet ein Wirbelsystem ähnlich dem, das bei den Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Eine Instabilität des Wirbelsystems braucht jedoch nicht länger befürchtet zu werden, da bei einer sorgsamen Auswahl der Anzahl der Drehkörper das Verhältnis zwischen Höhe und Breite der Wirbel oberhalb des Mindestwertes gehalten werden kann, bei dem leicht eine Instabilität auftritt. The operation of this device is very similar to the device with a single rotating body. Each rotating body forms a vortex system similar to that which is explained in FIGS became. An instability of the vertebral system need no longer be feared, however, since with a careful selection of the number of rotating bodies, the relationship between height and width the vortex can be maintained above the minimum level at which instability is easy to occur.

Bei Bestimmung der Stellung der Drehkörper in dem Rohr müssen die durch die Drehkörper erzeugten Wirbelsysteme aufeinander ausgeübten Einflüsse in Rechnung gestellt werden. An Hand einer Anzahl von Ausführungsformen werden diese Einflüsse untersucht und die notwendigen Mittel angegeben, um schädliche Einflüsse der Wirbelsysteme aufeinander so weit wie möglich zu vermeiden. Fig. 4 zeigt den einfachsten Fall, nämlich den einer Vorrichtung mit zwei Drehkörpern. Die Drehkörper sind symmetrisch in einem Gehäuse mit elliptischem Querschnitt angeordnet und mit einander entgegengesetzter Drelirichtung angetrieben. Die Drehkörper sollen vorzugsweise die gleiche Bauart aufweisen und mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Es ist dann leicht, an den Stellen örtlich für gleiche Richtungen und Geschwindigkeiten des Flüssigkeitsetromes Sorge zu tragen, an denen die beiden Wirbelsysteme sich treffen, d. h. an den Grenzflächen zwischen den Wirbeln der einzelnen Drehkörper. Fig. 5 zeigt ein Wirbelmuster in einem Abteil der Vorrichtung nach Fig. 4. An der Grenzfläche b-b' zwischen den beiden Wirbelsystemen haben die Flüssigkeitsströme, weiche von jedem der Wärbeisysteme erzeugt werden, örtlich die gleiche Geschwindigkeit und Richtung. Die Wirbelsysteme üben daher keinen schädlichen Einfluß aufeinander aus. Dies würde der Fall sein, wenn die genannten Drehkörper in gleicher Richtung angetrieben würden.When determining the position of the rotating bodies in the pipe, the eddy systems generated by the rotating bodies on one another must be taken into account. On the basis of a number of embodiments, these influences are examined and the necessary means are specified in order to avoid harmful influences of the vortex systems on one another as far as possible. Fig. 4 shows the simplest case, namely that of a device with two rotating bodies. The rotating bodies are arranged symmetrically in a housing with an elliptical cross-section and driven with opposite twisting directions. The rotating bodies should preferably be of the same design and be driven at the same speed. It is then easy to ensure the same directions and velocities of the flow of liquid locally at the points where the two vortex systems meet, ie at the interfaces between the vortices of the individual rotating bodies. Fig. 5 shows a vortex pattern in a compartment of the device according to Fig. 4. At the interface bb ' between the two vortex systems, the liquid flows generated by each of the heating systems have locally the same speed and direction. The vortex systems therefore do not exert any harmful influence on one another. This would be the case if the rotating bodies mentioned were driven in the same direction.

Das Gehäuse kann anstatt elliptisch auch rechtwinklig sein mit oder ohne abgerundeten oder zugespitzten Ecken. Die Umlenkringe brauchen nicht durch die ganze Kolonne hindurch den gleichen inneren Durchmesser zu haben und können gegebenenfalls Ausweitungen in Richtung der Mittellinie des Rohres zwischen den Drehkörpern — wie durch die gestrichelten Linien in Fig. 4 angedeutet — aufweisen, um eine bessere Steuerung der Wirbel zu gewährleisten.The housing can also be rectangular instead of elliptical be with or without rounded or pointed corners. The deflection rings do not need to have the same internal diameter through the entire column and can optionally Extensions in the direction of the center line of the pipe between the rotating bodies - such as indicated by the dashed lines in Fig. 4 - have in order to better control the Ensure vortex.

Eine Vorrichtung mit drei Drehkörpern, die dreiecksartig angeordnet sind, kann nicht leicht hergestellt werden, da immer zwei benachbarte Drehkörper vorhanden sein würden, die in der gleichen Richtung umlaufen, so daß die Wirbelsysteme ineinander eingreifen würden. Um dies zu vermeiden, müßte entweder ' eine Trennwand zwischen den Drehkörpern angebracht werden oder dem Rohr müßte bin herzförmiger Querschnitt gegeben go werden.A device with three rotating bodies arranged in a triangular manner cannot easily be manufactured because there would always be two adjacent rotating bodies that are in the same one Revolve direction so that the vortex systems would intervene. To avoid this, would either have to 'be attached a partition between the rotating bodies or the pipe a heart-shaped cross-section would have to be given go.

Es ist einfacher, drei oder mehrere Drehkörper in einem rechtwinkligen länglidhen Gehäuse unterzubringen, wie Fig. 6 zeigt. Die Wirbelsysteme der Drehkörper 2_a und 2_C würden einander ungünstig beeinflussen, aber infolge der vollständigen Trennung dieser beiden Systeme durch das Wirbelsystem dfes Drehkörpers 2_& wird das Wirbelmuster nicht gestört.It is easier to accommodate three or more rotating bodies in a rectangular elongated housing, as FIG. 6 shows. The vortex systems of the rotating body 2 _a and 2 _C would influence each other unfavorably, but as a result of the complete separation of these two systems by the vortex system dfes rotating body 2 _& the vortex pattern is not disturbed.

Der Fall von vier Drehkörpern in einem zylindrischen Rohr ist bereits in Fig. 3 gezeigt. Die benachbarten Paare von Wirbelsystemen 2_a und 2_b, 2_b und 2_d, 2_d und 2_C, und 2_C und 2_a rotieren in richtigen Richtungen und beeinflussen einander nicht. Beeinflussungen könnten auftreten durch die Einwirkung von 2_a auf 2_d und von 2& auf 2_C, aber diese Drehkörper sind weit voneinander entfernt und beeinflussen einander in sehr viel geringerem Ausmaß oder praktisch gar nicht.The case of four rotating bodies in a cylindrical tube is already shown in FIG. 3. The neighboring pairs of vortex systems 2 _a and 2 _b , 2 _b and 2 _d , 2 _d and 2 _C , and 2 _C and 2 _a rotate in correct directions and do not influence each other. Influences could arise from the action of 2 _a on 2 _d and of 2 & on 2 _C , but these rotating bodies are far apart and influence each other to a much lesser extent or practically not at all.

Falls gewünscht, kann ein prismatischer Körper 9 in das Rohr eingeführt werden, der derartige Beeinflussungen vollständig ausschließt. Dieser Körper hat vier Flächen, welche in dem erläuterten Fall konkav sind. Der Körper kann mit flachen, horizontalen Ringen ausgerüstet sein, die auf den gleichen Höhen wie die entsprechenden Umlenkringe angebracht sind. Der Umfang dieser Ringe kann ähnlich dem des prismatischen Körpers sein, aber sie können auch an den Ecken Ausweitungen aufweisen, wie dö,s durch Striclhelchen in der Fig. 4 iao angedeutet ist.If desired, a prismatic body 9 can be inserted into the tube to prevent such influences completely excludes. This body has four surfaces, which in the illustrated case are concave. The body can be equipped with flat, horizontal rings that are on the same Heights as the corresponding deflection rings are attached. The scope of these rings can be similar be that of the prismatic body, but they can also have expansions at the corners, like dö, s by little knitting helmets in Fig. 4 iao is indicated.

Aus praktischen Gründen wird ein zylindrisches Rohr im allgemeinen nicht mit mehr als vier Rohren ausgerüstet sein. Wenn dies der Fall ist, sollten im allgemeinen die Drehkörper derart angeordnet sein, daß an jedem Punkt der Grenz-As a practical matter, a cylindrical tube will generally not have more than four Be equipped with pipes. If this is the case, the rotating bodies should generally be arranged in this way be that at every point the border

flächen zwischen benachbarten Wirbelsystemen'die Flüssigkeiten die .gleiche Strömungsrichtung und, soweit möglich, die gleichen Geschwindigkeiten aufweisen. Ferner sollte dafür gesorgt werden, daß die Wirbelsysteme, welche in dieser Hinsicht einander ungünstig beeinflussen können, so weit wie möglich voneinander getrennt gehalten werden und, falls notwendig, gegeneinander abgeschirmt werden. Eine mögliche Anordnung mit zwölf Drehkörpernsurfaces between neighboring vortex systems, the fluids have the same direction of flow and as far as possible, have the same speeds. It should also be ensured that the vortex systems, which in this respect can adversely affect one another, as far as can be kept separate from each other and, if necessary, shielded from each other. A possible arrangement with twelve rotating bodies

ίο ist schematisch in Fig. 7 dargestellt. Die genannten Schirmwände dieser Anordnung bestehen aus einer Anzahl von radialen Trennwänden 10 und dem prismatischen Körper 9. Falls notwendig können mehrere dieser Körper in der Mitte zwischen jedem Quartett von Drehkörpern vorgesehen sein.ίο is shown schematically in FIG. The mentioned Screen walls of this arrangement consist of a number of radial partitions 10 and the prismatic one Body 9. If necessary, several of these bodies can be placed in the middle between each one Quartet of rotating bodies can be provided.

Ein Gehäuse von rechtwinkligem Querschnitt kann auch mit mehr als einer Reihe von Drehkörpern ausgerüstet sein, falls notwendig mit Trennwänden oder Körpern ähnlich den prisma-A housing of rectangular cross-section can also contain more than one series of rotating bodies equipped, if necessary with partitions or bodies similar to the prismatic

ao tischen Körpern 9.ao table bodies 9.

Die in Rede stehende Vorrichtung kann auch für die Extraktion mit zwei Lösungsmitteln verwendet werden. Das zu extrahierende Gemisch wird dann gewöhnlich an einer Stelle zwischen den beiden Enden des Rohres, und die beiden Lösungsmittel werden in den Kopfteil und den Bodenteil der Vorrichtung eingeführt.The device in question can also be used for extraction with two solvents will. The mixture to be extracted is then usually somewhere between the two Ends of the tube, and the two solvents are in the head part and the bottom part of the device introduced.

Es ist eine bekannte Erscheinung, daß bei einer Extraktion mit zwei Lösungsmitteln die Belastungen auf den Flüssigkeiten in der Nähe der Einlaßstelle für das zu trennende Gemisch größer sind als im übrigen Teil der Extraktionsvorrichtung. In den Teilen,, die nahe den Einlaßstellen für die Lösungsmittel 5W3Tge$eJien sind, ist dann die Ex-It is a well known phenomenon that when two solvents are used for extraction, the stresses on the liquids near the inlet point for the mixture to be separated are larger than in the rest of the extraction device. In the parts, which are near the inlet points for those Solvent 5W3Tge $ eJien are, then the Ex-

traktionskolonne erheblich unterbelastet, während das Rohr in der Nähe des Einlasses für das Gemisch unter der Maximallast steht.traction column significantly underloaded, while the pipe near the inlet for the mixture is under the maximum load.

Mit der Extraktionsvorridhtung nach der vorliegenden Erfindung ist es in einfädler Weise mög-Hch, die Belastung in jedem Teil des Rohres auf das örtlich zulässige Maximum der Belastung zu erhöhen, denn die Durchmesser der SchJeuderscheiben in den verschiedenen Teilen des Rohres können derart ausgewählt werden, daß die maximal zulässige Belastung gleichmäßig in allen Teilen des Rohres erzielt wird. Daher werden die Durchmesser der Schleuderscheiben in der Nähe des Einlasses für das Gemisch kleiner sein als in den übrigen Teilen des Rohres.With the extraction device according to the present invention, it is possible in a threading manner, to increase the load in each part of the pipe to the locally permissible maximum load, because the diameter of the jarring disks in the various parts of the pipe can be selected so that the maximum allowable Load is achieved evenly in all parts of the pipe. Hence the diameter of the flinger discs near the inlet for the mixture must be smaller than in the rest Split the pipe.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Device for the intimate contact of two or more not or only partially Miscible liquids, preferably for extraction systems, exist 4 from a standing container with numerous distributed over its length perpendicular to the axis of the container arranged deflection rings, with. at about half the distance from the deflection ring planes plane-parallel spiral disks fixed on shafts, parallel to the deflection rings, characterized in that several parallel shafts (2) driven centrifugal disks (3) are arranged, the arrangement and direction of rotation preferably are chosen so that the flow course in the vortex systems generated is not significantly disturbed.

2. Device according to claim 1, characterized in that that preferably at the transition points between centrifugal discs rotating in the same direction of different waves dividing walls (10) are arranged, preferably with deflection plates as a continuation of the deflection rings.

3. Device according to claim 1, characterized in that that in a housing of circular cross-section an even number of shafts provided with centrifugal disks, preferably four, evenly distributed around the circumference of a circle, are arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that in the 'central space that remains free a prismatic filler (9) between the shafts provided with flinger disks is arranged, with preferably concave outer surfaces, which are preferably in the planes the deflection rings on the inside of the housing are also provided with deflection rings.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Slingshot discs (3) and the deflection rings are dimensioned and arranged so that they are; in Seen in the direction of the shaft axes (2), do not overlap.

6. Device according to claims 1 to S, characterized in that the diameter of the Throwing discs (3) near the inlet openings of the mixture components are smaller than in more distant parts.

7. Device according to claims 1 to 6 with an even wave number, characterized in that that neighboring shafts have an opposite sense of rotation.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized through a speed change gearbox to drive the shafts.

9. A method for intimately bringing two veins into close contact with one another or only partially Miscible liquids, preferably for extracting liquids, in 'devices according to claims 1 to 8, characterized in that the shafts rotate at such a speed that one of the liquids all the way through the housing is dispersed in the other liquid.

1 sheet of drawings