PL58763B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo:, Opublikowano: 10. XII. 1969 58763 KI. 12 e, 4/01 MKP B 01 f fi\ CO UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr Wincenty Korpak, dr Tadeusz S. Urbanski, Mieczyslaw Kowalczuk Wlasciciel patentu: Instytut Badan Jadrowych, Warszawa (Polska) Urzadzenie do jednoczesnego podnoszenia i mieszania cieczy w ukladzie dwu niemieszajacych sie cieczy Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do jed¬ noczesnego podnoszenia i mieszania cieczy w ukla¬ dzie dwu niemieszajacych sie cieczy, a w szcze¬ gólnosci gdy jedna z nich, lub obie sa latwo lotne lub dymiace to jest, gdy wymagana jest szczelnosc urzadzenia.Procesy chemiczne, przebiegajace miedzy dwie¬ ma niemieszajacymi sie cieczami prowadzone sa w aparaturze zlozonej z mieszalników i odstoj- ników i wymagaja nie tylko urzadzen miesza¬ jacych te ciecze dla prawidlowego przebiegu np. ekstrakcji lub sulfonowania, lecz takze urzadzen przepompowujacych ciecze w wielostopniowych bateriach np. ekstrakcyjnych pracujacych przeciw- pradowo w sposób ciagly.W ciaglym procesie ekstrakcji w ukladzie ciecz-ciecz mieszalnik sluzy do kontaktowania dwu niemieszajacych sie. cieczy, aby zapewnic dostatecznie duza powierzchnie styku faz dla ulatwienia przenoszenia masy.Sposób dyspergowania faz rozwiazuje sie naj¬ czesciej przez mieszanie. mechaniczne jak ko¬ lumny pulsacyjne, ekstraktory odsrodkowe lub mieszalniki-odstojniki, przy czym stopien roz¬ proszenia faz jest kontrolowany, aby z jednej strony zapewnic mozliwie szybka wymiane ma¬ sy, a z drugiej — nie dopuscic do utworzenia emulsji, co utrudnialoby rozwarstwianie w od- stojnikach i silnie obnizalo wydajnosc wielostop¬ niowej baterii mieszalników. 10 15 20 25 80 Dotychczas w instalacjach przemyslowych sto¬ suje sie urzadzenia, zlozone z baterii mieszalni- ków-odstojniików, ustawionych na jednym pozio¬ mie i polaczonych ze soba w ten sposób, ze tworza jedna skrzynie. Takie urzadzenia pozwalaja na obnizenie wysokosci pomieszczen i zmniejszenie kosztów drogich oslon np. w przypadku przerobu materialów promieniotwórczych.Znanym przykladem mieszalniika-odstojnika jest urzadzenie, zwane pompujaco-mieszajacym mie¬ szalnikiem odstojnikiem (pump-mix mixer-set- tler).Jest to urzadzenie poziome, w którym praca mieszadla w mieszalniku zapewnia intensywnosc mieszania, automatyczna regulacje poziomu gra¬ nicy faz i przeplyw ciezkiej fazy. Urzadzenie ta¬ kie jest wielostopniowe, umieszczone w jednej, szczelnie zamknietej i calkowicie wypelnionej cieczami skrzyni, a kazdy stopien sklada sie z mieszalnika i odstojnika. Przeplyw obydwu faz w calej baterii jest przeciwpradowy, a w kaz¬ dym stopniu — wspólpradowy. Fazy sa doprowa¬ dzane do skrzyni na dwu przeciwleglych jej kon¬ cach.Faza lekka przeplywa z odstojnika do kolej¬ nego mieszalnika przez przegrode zabezpieczajaca od porywania ciezkiej fazy. Faza ciezka przeply¬ wa w odwrotnym kierunku z odstojnika do od¬ powiedniego mieszalnika przez przegrode, zabez¬ pieczajaca od porywania lekkiej fazy. Mieszal- 5876358763 3 ¦ • •• 4 nik je9t przedzielony pozioma plyta z otworem, w którym centrycznie umieszczono rure mie¬ szadla, zasysajaca ciezka faze i czesciowo recyr- kulowana mieszanine faz, a wirnik usytuowany jest nad plyta. Zmieszane fazy przedostaja sie z mie¬ szalnika do odstojnika danego stopnia przez spec¬ jalne przegrody, które oddzielaja strefe burzliwa mieszalnika od przestrzeni odstojnika.Na skutek calkowitego wypelnienia urzadzenia cieczami sasiednie stopnie mozna uwazac za uklad manometryczny, czyli poziom granicy faz zmie¬ nialby sie wraz ze zmiana gestosci fazy ciezkiej w póznych stopniach. Dla unikniecia zmian tego 'poziomu mieszalniki sa zaopatrzone w kominki, spietrzajace faze lekka dla wyrównania cisnien w róznych stopniach.Wada urzadzen opisanego typu jest uzaleznienie wydatku pompowania i efektywnosci mieszania od szybkosci obrotów mieszadla, co moze prowa¬ dzic do tworzenia trwalych emulsji przy zadanym wydatku pompowania.Takie urzadzenia nadaja sie do pracy tylko w dosc scisle okreslonym rezymie przeplywów i skladu faz. Zmiana parametrów ukladu ekstrak¬ cyjnego powoduje koniecznosc trudnej i praco¬ chlonnej regulacji warunków technologii prowa¬ dzenia procesu, lub wrecz wykonania nowej kon¬ strukcji.Celem wynalazku jest wyeliminowainie tych wad i niedogodnosci, a zadaniem zbudowanie urzadze¬ nia, które dzieki hydraulicznej niezaleznosci mie¬ szalników od odstojników pozwala na dostateczne wymieszanie obydwu cieczy, zabezpiecza przed tworzeniem sie pian lub emulsji oraz zapewnia do¬ datkowa cyrkulacje cieczy w mieszalniku, a po¬ nadto podnoszenie zmieszanych cieczy do odstoj¬ nika. Urzadzenie to moze byc stosowane w róznych procesach przebiegajacych miedzy dwiema nie- mieszajacymi sie cieczami, w warunkach ciaglej pracy przeciwpradowej, jak równiez w przypad¬ kach gdy wymagana jest szczelnosc aparatury, jak np. przy pracy z cieczami latwo lotnymi lub gdy wydzielaja sie szkodliwe dla otoczenia opary.Cel ten zostal osiagniety poprzez zbudowanie urzadzenia do jednoczesnego podnoszenia i miesza¬ nia cieczy, w ukladzie dwu niemieszajacych sie cieczy, umieszczonego w baterii mieszalników i od¬ stojników, a posiadajace mieszadlo, najkorzystniej srubowe, zaopatrzone w przeslone w ksztalcie tar¬ czy i umieszczone wewnatrz rury ekscentrycznie usytuowanej w mieszalniku, przy czym rura posiada w czesci dolnej otwory cyrkulacyjne, a w górnej czesci rynne uksztaltowana jako prze¬ lew do odstojnika, ponadto sciana skrzyni ma ot¬ wór przelewowy dla cieczy lzejszej a przeciwlegle umieszczona jest przegroda spietrzajaca dla cieczy ciezszej.Urzadzenie wedlug wynalazku zabezpiecza pra¬ widlowe wymieszanie dwu cieczy w mieszalniku bez niebezpieczenstwa powstawania piany lub trwalej emulsji, a przez samoczynne podnoszenie sie zmieszanych cieczy do niezbednej wysokosci zapewnione jest przelewanie sie cieczy do kolej¬ nego odstojnika baterii, przy czym zmiana szyb¬ kosci obrotów mieszadla nie ma wplywu na szyb¬ kosc przeplywu cieczy.Wynalazek przedstawiono w przykladzie wyko¬ nania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje wi¬ dok z góry na baterie skladajaca sie z mieszalni¬ ków 1, odstojników 2 i urzadzenia podnoszaco- mieszajacego 3, a fig. 2 przedstawia przekrój osio¬ wy urzadzenia podnoszaco-mieszajacego 3, na któ¬ rym w ekscentrycznie do mieszalnika 1 umieszczo¬ nej rurze 4 znajduje sie mieszadlo srubowe 5 za¬ opatrzone w przeslone 6 w ksztalcie tarczy, przy czym rura 4 posiada w czesci dolnej otwory cyrku¬ lacyjne 7, a w czesci górnej rynne 8 uksztaltowana jako przelew do odstojnika 2. Ponadto pokazano w scianie mieszalnika otwór przelewowy 9 dla cieczy lzejszej wplywajacej z odstojnika 2 oraz przegrode spietrzajaca 10 dla cieczy ciezszej, jak równiez pokrywe 11 szczelnie zakrywajaca calosc baterii i zabezpieczajaca od szkodliwych oparów.Urzadzenie wedlug wynalazku dziala w ten spo- spób, ze do mieszalnika 1 wplywaja grawitacyjnie z odstojników 2 ciecz lzejsza przez otwór 9 oraz ciecz ciezsza ponad przegrode spietrzajajca 10. Po¬ ziom cieczy w mieszalniku 1 jest nizszy od pozio¬ mów cieczy w sasiednich odstojnikach 2. Polozenie granicy faz miedzy dwiema cieczami w odstojni¬ kach zalezy jedynie od wysokosci przegrody spie¬ trzajacej 10, a poziom cieczy lzejszej ustala polo¬ zenie otworu przelewowego 9.Obracajace sie mieszadlo 5 powoduje spietrza¬ nie cieczy w rurze 4, przy czym czesc cieczy wy¬ plywa z niej przez otwory cyrkulacyjne 7 do mie¬ szalnika 1, przez co osiaga sie energiczne miesza¬ nie cieczy, zas pozostala czesc cieczy podnosi sie ku górzie rury 4 i przez rynienke 8 wlewa sie do odstojnika 2 jak pokazano na rysunku. Przez umieszczenie nad wirnikiem mieszadla przeslony 6 uzyskuje sie lepsza cyrkulacje cieczy, likwiduje sie powstawanie piany i osiaga wyzsze spietrzenie cieczy w rurze 4, przy czym najwieksze spietrze¬ nie uzyskuje sie przy ekscentrycznym ustawieniu rury 4 w mieszalniku 1. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do jednoczesnego podnoszenia i mie¬ szania dwu niemieszajacych sie cieczy, zbudowane w ksztalcie poziomej, otwartej lub szczelnie zam¬ knietej skrzyni, podzielonej na stopnie, z których kazdy sklada sie z mieszalnika z mieszadlem i od¬ stojnika niezaleznych hydraulicznie, przy czym w przeciwleglych koncach skrzyni sa otwory, zna¬ mienne tym, ze mieszadlo (5), najkorzystniej sru¬ bowe, zaopatrzone jest w przeslone (6), w ksztal¬ cie tarczy i jest umieszczone wewnatrz rury (4) ekscentrycznie usytuowanej w mieszalniku (1), przy czym rura (4) posiada w czesci dolnej otwory cyr¬ kulacyjne (7), a w czesci górnej rynne (8) uksztal¬ towana jako przelew do odstojnika (2), a ponadto w scianie skrzyni znajduje sie otwór (9) a prze¬ ciwlegle umieszczona jest przegroda spietrzajaca (10). 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60KI. 12 e, 4/01 58763 MKP B 01 f fig.i 9 i. JL *% Y iii h- i H i| I H p II i. n i' " : t I" M II 11/II ^/ - li¬ ii _K 4 40 2 -fS- % f M u i1 I l| u H II iM H i| u M 'I I \ ii '! !| H ' II H ey L fig.

2 PL