RU2177357C2 - Multiphase extractor apparatus - Google Patents
Multiphase extractor apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2177357C2 RU2177357C2 RU98109705/12A RU98109705A RU2177357C2 RU 2177357 C2 RU2177357 C2 RU 2177357C2 RU 98109705/12 A RU98109705/12 A RU 98109705/12A RU 98109705 A RU98109705 A RU 98109705A RU 2177357 C2 RU2177357 C2 RU 2177357C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chambers
- multiphase
- continuous phase
- extractor
- phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к аппаратам для обработки веществ, более конкретно к многофазовому экстрактору, который может найти применение в химической, гидрометаллургической, микробиологической и других областях промышленности для разделения, экстракции, концентрирования и очистки веществ. The invention relates to apparatus for processing substances, and more particularly to a multiphase extractor, which can find application in chemical, hydrometallurgical, microbiological and other industries for separation, extraction, concentration and purification of substances.
Известен многофазовый экстрактор, включающий камеры, снабженные диспергирующими приспособлениями и патрубками для подачи и отвода первой и второй дисперсных фаз (см. Теоретические основы химической технологии, 1984 г., т. 18, N. 6, стр. 736 - 738). A multiphase extractor is known, including chambers equipped with dispersing devices and nozzles for supplying and discharging the first and second dispersed phases (see Theoretical Foundations of Chemical Technology, 1984, v. 18, N. 6, pp. 736 - 738).
Известный многофазовый экстрактор нуждается в усовершенствовании в отношении производительности и в расширении эксплуатационных возможностей для многостадийных процессов. Т.е. его эффективность не удовлетворяет все растущим требованиям. The well-known multi-phase extractor needs to be improved in terms of productivity and expanded operational capabilities for multi-stage processes. Those. its effectiveness does not satisfy all growing requirements.
Задачей изобретения является повышение эффективности многофазового экстрактора. Кроме того, задача изобретения заключается в разработке многофазового экстрактора для осуществления непрерывной многокомпонентной экстракции. The objective of the invention is to increase the efficiency of a multiphase extractor. In addition, the objective of the invention is to develop a multiphase extractor for continuous multicomponent extraction.
Поставленная задача решается в многофазовом экстракторе, включающем камеры, снабженные диспергирующими приспособлениями и патрубками для подачи и отвода первой и второй дисперсных фаз, за счет того, что содержит, по меньшей мере, две камеры, верхние и нижние части которых сообщены с помощью соединительных каналов, при этом камеры выполнены с отдельными зонами, размещенными у выпускных отверстий соединительных каналов. The problem is solved in a multiphase extractor, including chambers equipped with dispersing devices and nozzles for supplying and discharging the first and second dispersed phases, due to the fact that it contains at least two chambers, the upper and lower parts of which are communicated via connecting channels, wherein the chambers are made with separate zones located at the outlet openings of the connecting channels.
Согласно предпочтительной форме выполнения изобретения верхняя и нижняя части второй камеры сообщены с третьей камерой. According to a preferred embodiment of the invention, the upper and lower parts of the second chamber are in communication with the third chamber.
Предпочтительно камеры выполнены в одном корпусе и отделены друг от друга посредством совместной стенки. Preferably, the chambers are made in one housing and are separated from each other by means of a joint wall.
Дальнейшая форма выполнения изобретения отличается тем, что под первой ступенью, включающей камеры с сообщенными друг с другом нижними и верхними частями, размещены дальнейшие ступени, установленные одна за другой, причем ступени включают соединенные друг с другом камеры и сообщены друг с другом через перфорированные ситовые тарелки, через которые проходят диспергированные фазы. A further embodiment of the invention is characterized in that under the first stage, which includes chambers with lower and upper parts communicated with each other, further stages are placed, installed one after the other, and the stages include chambers connected to each other and communicated with each other through perforated sieve plates through which dispersed phases pass.
Предпочтительно многофазовый экстрактор содержит соединительные трубки, установленные на перфорированных тарелках и служащие для подачи непрерывной фазы на отдельных ступенях, и установленные на корпусе патрубки для подачи и отвода непрерывной фазы. Preferably, the multiphase extractor comprises connecting tubes mounted on perforated plates and serving for supplying a continuous phase in separate steps, and nozzles for supplying and discharging a continuous phase mounted on the housing.
За счет выполнения экстрактора с отделительными зонами, размещенными у впускных отверстий соединительных каналов соответственно переливов, предотвращается перенесение капелек циркулирующим потоком непрерывной фазы из одной камеры в другую. Этому способствует также размещение обеих камер в одном корпусе, подразделенном посредством совместной разделительной стенки. При этом проходное сечение выполненных в качестве переливов соединительных каналов существенно увеличивается, и снижается скорость потока непрерывной фазы на переходе из одной камеры в другую. Due to the implementation of the extractor with separation zones located at the inlet openings of the connecting channels, respectively overflows, droplets are prevented from transferring the continuous phase from one chamber to another by a circulating stream. This is also facilitated by the placement of both chambers in one housing, divided by a joint dividing wall. In this case, the cross-sectional area of the connecting channels made as overflows substantially increases, and the flow rate of the continuous phase at the transition from one chamber to another decreases.
За счет сообщения второй камеры с третьей создана принципиально новая многокамерная система с совместной центральной, второй камерой. Эта конструкция вместе с патрубком для подачи и отвода третьей диспергированной фазы и дисергирующими приспособлениями позволяет осуществить непрерывную многокомпонентную экстракцию. Due to the communication of the second camera with the third, a fundamentally new multi-camera system was created with a joint central, second camera. This design, together with a nozzle for feeding and discharging the third dispersed phase and dispersing devices, allows continuous multicomponent extraction.
Благодаря соединению камер на их верхнем и нижнем концах возможно осуществление разных вариантов процесса. Например, в качестве исходного раствора можно использовать вторую диспергируемую фазу. Отделенные от нее компоненты тогда через непрерывную фазу переходят в первую и третью диспергированные фазы. Согласно другой альтернативе исходную смесь можно подавать в виде непрерывной фазы, причем разные компоненты данной непрерывной фазы экстрагируются разными диспергированными фазами. Due to the connection of the chambers at their upper and lower ends, various process variants are possible. For example, a second dispersible phase can be used as a stock solution. The components separated from it then pass through the continuous phase into the first and third dispersed phases. According to another alternative, the starting mixture can be fed in the form of a continuous phase, the different components of this continuous phase being extracted with different dispersed phases.
Наличие дополнительных камер аналогичной конструкции, установленных под первой и второй камерами (последовательное включение нескольких ступеней) позволяет осуществить в многофазовом экстракторе многостадийные процессы разделения веществ. Выполнение экстрактора с патрубком для подачи и отвода непрерывной фазы и соединительными трубками для ее подачи с одной ступени на другую создает условия для осуществления процессов разделения путем метода с использованием жидкой мембраны и трехфазной экстракции. The presence of additional chambers of a similar design installed under the first and second chambers (sequential inclusion of several stages) allows for multi-stage separation of substances in a multiphase extractor. The implementation of the extractor with a pipe for supplying and discharging a continuous phase and connecting tubes for feeding it from one stage to another creates the conditions for the implementation of separation processes by the method using a liquid membrane and three-phase extraction.
На фиг. 1 - 3 представлены схемы трех возможных вариантов выполнения предлагаемого многохфазового экстрактора, а на фиг. 4 - 6 - формы выполнения многофазового экстрактора. In FIG. 1 to 3 are diagrams of three possible embodiments of the proposed multiphase extractor, and in FIG. 4 - 6 - execution forms of a multiphase extractor.
Фиг. 1 показывает одноступенчатый экстрактор для осуществления процессов разделения веществ со стационарной, циркулирующей непрерывной фазой, служащей в качестве жидкой мембраны. FIG. 1 shows a single-stage extractor for carrying out separation processes with a stationary, circulating continuous phase serving as a liquid membrane.
Фиг. 2 и 3 показывают многоступенчатые трехфазовые экстракторы, в которых камеры размещены в одном корпусе. FIG. 2 and 3 show multi-stage three-phase extractors in which the cameras are housed in one housing.
В экстракторе согласно фиг. 2 камеры ступеней разделения отделены друг от друга посредством совместной разделительной стенки, выполненной в виде вертикальных стенок 16. В экстракторе согласно фиг. 3 разделительная стенка выполнена в виде центральной, концентричной трубы 16. В данном случае одна из камер 1 находится в кольцевом наружном пространстве, причем другая камера 2 находится в центральной трубе 16, то есть экстрактор выполнен в виде цилиндрической колонны. In the extractor according to FIG. 2 chambers of separation stages are separated from each other by means of a joint separation wall made in the form of
Согласно всем формам выполнения трехфазовый экстрактор включает первую 1 и вторую 2 камеры с диспергирующим приспособлением 3 в каждой камере. Верхние и нижние части камер 1, 2 соединены посредством соединительных каналов соответственно переливов 4. В зависимости от диспергированной фазы поверхность раздела контактируемых фаз должна находиться или над, или под каналами, соединяющими камеры 1, 2. Камеры 1, 2 трехфазового экстрактора снабжены отделительными зонами 6, 7, выполненными у впускных отверстий соединительных каналов 4 соответственно переливов. Экстрактор имеет патрубки 8, 9 для подачи и патрубки 10, 11 для отвода первой и второй диспергированных фаз. According to all forms of execution, a three-phase extractor includes a first 1 and a second 2 chambers with a dispersing
Многоступенчатый экстрактор согласно фиг. 2, 3 представляет собой систему последовательно включенных дальнейших камер 1, 2, установленных под верхними первой 1 и второй 2 камерами. Кроме того, он включает патрубки 12 для подачи и патрубок 13 для отвода непрерывной фазы и соединительные трубки 14 для подачи непрерывной фазы (с одной ступени на другую) между верхними и нижними камерами. Камеры 1, 2 разных ступеней сообщены друг с другом через перфорированные (ситовые) тарелки 15, служащие в качестве диспергирующего приспособления между смежными камерами. На каждой ступени камеры 1, 2 разделены друг от друга посредством совместной разделительной стенки 16, причем каждая стенка 16 установлена над нижней перфорированной тарелкой 15 и под верхней перфорированной тарелкой 15. The multi-stage extractor according to FIG. 2, 3 represents a system of successively connected
Принцип работы трехфазового экстрактора следующий. The principle of operation of a three-phase extractor is as follows.
Первую и вторую камеры наполняют непрерывной фазой. По патрубкам 8, 9 и диспергирующим приспособлениям 3 в камеры подают первую и вторую подлежащие диспергированию фазы. В зависимости от плотности контактируемых жидкостей капельки диспергированной фазы перемещаются вверх или вниз в камерах 1, 2, и коалесцируют на поверхности 5 раздела фаз. В многоступенчатом устройстве описанный процесс диспергирования и коалесценции повторяется на каждой ступени. При этом подлежащая диспергированию фаза диспергируется в камерах второй ступени и последующих ступеней (в соответствии с направлением перемещения фаз) посредством перфорированных тарелок 15. Обе диспергированные фазы отводят из экстрактора через патрубки 10, 11. The first and second chambers are filled with a continuous phase. The
При перемещении капелек через камеры 1, 2 образуются эмульсии разной плотности. Вследствие этого в непрерывной фазе возникают направленные вверх соответственно вниз потоки, что приводит к циркуляции непрерывной фазы между камерами 1, 2 через отделительные зоны 6, 7, размещенные у впускных отверстий соединительных клапанов 4. When droplets move through
При проходе через отделительные зоны 6, 7 камер 1, 2 отделяются унесенные непрерывной фазой капельки диспергированной фазы. Это позволяет заметно снизить потери эффективности процесса разделения, возникшие вследствие смешивания потоков первой и второй диспергированных фаз. When passing through the separation zones 6, 7 of the
Унос капелек диспергированной фазы зависит от скорости потока непрерывной фазы в отделительных зонах 6, 7 и в соединительном канале 4. Вследствие разделения камер 1, 2 посредством размещенной в корпусе разделительной стенки 16 (см. фиг. 2 и 3) значительно увеличено поперечное сечение соединительных каналов 4, что приводит к дальнейшему снижению скорости циркуляции непрерывной фазы, и достигается еще более хорошее отделение капелек. Это представляет собой простое и эффективное выполнение отделительных зон 6, 7 в виде перелива жидкости для диспергированных фаз. The ablation of droplets of the dispersed phase depends on the flow rate of the continuous phase in the separation zones 6, 7 and in the connecting
Трехфазовый экстрактор можно использовать в качестве устройства для разделения веществ с помощью жидких мембран, а также в качестве устройства для многофазной экстракции. A three-phase extractor can be used as a device for separating substances using liquid membranes, as well as a device for multiphase extraction.
В первом случае исходный раствор (фазу рафината) подают в камеры 1, 2 в виде диспергированной фазы. Подлежащее экстракции вещество экстрагируется непрерывной фазой. Вещество, экстрагированное циркуляцией непрерывной фазой (в данном случае служащей в качестве жидкой мембраны), переносится в другую камеру, где осуществляется повторная экстракция второй диспергированной фазой (фазой экстракта). При этом циркулирующая непрерывная фаза может быть стационарной (фиг. 1) или проходящей (фиг. 2, 3). В последнем случае исходный раствор, содержащий, по меньшей мере, два компонента, подают в экстрактор по патрубку 12 (фиг. 2, 3), и подлежащие экстракции компоненты разного рода экстрагируются разнообразными диспергированными фазами в камерах 1, 2. В многоступенчатом колоночном устройстве происходит противоточное контактирование непрерывной и диспергированной фаз. При этом непрерывная фаза течет с одной ступени на другую по соединительным трубкам 14, установленным между верхними и нижними камерами, и покидает устройство через патрубок 13. In the first case, the initial solution (raffinate phase) is fed into
Описанный многофазовый экстрактор позволяет эффективно осуществлять процессы разделения при большой разности соотношения фаз рафината и экстракта. The described multiphase extractor makes it possible to effectively carry out separation processes with a large difference in the ratio of the phases of the raffinate and extract.
На фиг. 4 представлен одноступенчатый экстрактор для осуществления многокомпонентной экстракции. При этом плотности всех диспергированных фаз должны превышать плотность непрерывной фазы. Последняя представляет собой фазу рафината, а диспергированные фазы - фазы экстракта. Согласно фиг. 5 и 6 все камеры экстракта установлены в колонне. In FIG. 4 shows a single-stage extractor for multicomponent extraction. Moreover, the densities of all dispersed phases must exceed the density of the continuous phase. The latter is the raffinate phase, and the dispersed phases are the phases of the extract. According to FIG. 5 and 6, all extract chambers are installed in the column.
Разрез согласно фиг. 6 показывает форму выполнения экстракта, согласно которой камеры размещены в цилиндрической колонне. При этом первая 1а и третья 3а камеры находятся в кольцевом пространстве, в то время как вторая камера 2а размещена в центральной трубе. The section according to FIG. 6 shows an embodiment of the extract according to which chambers are arranged in a cylindrical column. In this case, the
Принципиально многофазовый экстрактор соглсно фиг. 4 - 6 состоит из первой 1а, второй 2а и третьей 3а камер, причем каждая из камер снабжена диспергирующим приспособлением 4а. Верхние и нижние части первой 1а и третьей 3а камер сообщены со второй камерой 2а. Экстрактор снабжен патрубками 6а, 7а, 8а для подачи и патрубками 9а, 10а, 11а для отвода первой, второй и третьей диспергированных фаз. A fundamentally multiphase extractor according to FIG. 4-6 consists of a
Многофазовый экстрактор согласно фиг. 5 включает дополнительные камеры 1а, 2а, 3а, размещенные под тремя камерами первой ступени. Кроме того, он снабжен патрубками 12а для подачи и 13а для отвода непрерывной фазы. The multiphase extractor according to FIG. 5 includes
Принцип работы многофазового эстрактора согласно фиг. 4 - 6 следующий. The principle of operation of the multiphase ejector according to FIG. 4 - 6 next.
Первую 1a, вторую 2а и третью 3а камеры наполняют непрерывной фазой. По патрубкам 6а, 7а, 8а и через диспергирующие приспособления 4а вводят первую, вторую и третью подлежащие диспергированию фазы. В зависимости от плотности контактируемых жидкостей капли диспергированных фаз перемещаются вверх или вниз в камерах 1а, 2а, 3а, и коалесцируют на поверхностях раздела фаз. В многофазовом экстракторе процессы диспергирования и коалесценции повторяются на каждой ступени. При этом диспергирование диспергируемой фазы осуществляется в камерах второй ступени и последующих ступеней при проходе через перфорированные тарелки 14а, отделяющих камеры смежных ступеней друг от друга. Первую, вторую и третью фазы отводят по патрубкам 9а, 10а, 11а. The first 1a, second 2a and third 3a chambers are filled with a continuous phase. The first, second and third phases to be dispersed are introduced through the
За счет разности в плотностях эмульсий, находящихся в камерах 1а, 2а, 3а, во второй камере 2а возникает направленный вниз поток непрерывной фазы, а в первой 1а и третьей 3а камерах непрерывная фаза течет вверх, вследствие чего происходит циркуляция по камерам через верхние и нижние соединительные каналы (см. фиг. 4 и 5). Возможно также возникновение циркуляции в обратном направлении. В этом случае имеется направленный вверх поток в камере 2а и направленный вниз поток в камерах 1а, 3а. Due to the difference in the densities of the emulsions located in
Благодаря сообщению второй камеры 2а с третьей камерой 3а во многокамерной системе образуются несколько циркулирующих потоков непрерывной фазы, исходящих из второй камеры 2а. В непрерывной фазе перемешиваются подаваемые потоки. Таким образом компоненты исходного раствора распределяются на разные диспергированные фазы. Due to the communication of the
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98109705/12A RU2177357C2 (en) | 1995-10-19 | 1996-10-11 | Multiphase extractor apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95117766/25A RU95117766A (en) | 1995-10-13 | MULTI-PHASE EXTRACTOR | |
RU95117767 | 1995-10-19 | ||
RU95117767/25A RU95117767A (en) | 1995-10-19 | MULTI-STAGE THREE PHASE EXTRACTOR | |
RU95117766 | 1995-10-19 | ||
RU98109705/12A RU2177357C2 (en) | 1995-10-19 | 1996-10-11 | Multiphase extractor apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98109705A RU98109705A (en) | 2000-05-20 |
RU2177357C2 true RU2177357C2 (en) | 2001-12-27 |
Family
ID=27354165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98109705/12A RU2177357C2 (en) | 1995-10-19 | 1996-10-11 | Multiphase extractor apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2177357C2 (en) |
-
1996
- 1996-10-11 RU RU98109705/12A patent/RU2177357C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОЯДЖИЕВ Л. Теоретические основы химической технологии. - 1984, т.18, № 6, с.736-738. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6446815B2 (en) | Multiple phase extractor | |
US6129842A (en) | Multiphase extractor | |
US4747948A (en) | Parallel plate extractor system and method for using same | |
US5021165A (en) | Oil and water separating system with hydrocyclone and floatation device | |
JPH04247283A (en) | Liquid purging device | |
EP0452435A1 (en) | Method and device for filtering of suspensions. | |
RU2177357C2 (en) | Multiphase extractor apparatus | |
RU2203123C2 (en) | Multi-phase extractor with washing chamber | |
US6090352A (en) | Multistage three-phase extractor | |
US4804471A (en) | Oil-water separator | |
RU2080162C1 (en) | Apparatus for liquid membrane-mediated separation of substances | |
RU2177356C2 (en) | Multistage three-phase extractor | |
RU1836339C (en) | Method for extracting paraffin from their liquid mixture with alkanesulphoacids | |
JP4333850B2 (en) | Method and apparatus for mixing / separating two types of incompatible liquids | |
US2528426A (en) | Solvent extraction apparatus | |
CA2235303A1 (en) | Multiple phase extractor | |
RU2178326C2 (en) | Method of multi-phase extraction | |
CA2281939A1 (en) | Triphase extraction column | |
US4748006A (en) | Extractor apparatus | |
US6699445B2 (en) | Integrated column for liquid-liquid contacting | |
CA2235127A1 (en) | Multistage three-phase extractor | |
SU1051759A1 (en) | Multistep mixing-settling extractor | |
SU1165423A1 (en) | Method of separating gas from liquid or gas from water and oil | |
RU2241518C2 (en) | Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase | |
RU2019252C1 (en) | Separating apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051012 |