RU2241518C2 - Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase - Google Patents
Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241518C2 RU2241518C2 RU2002129821/15A RU2002129821A RU2241518C2 RU 2241518 C2 RU2241518 C2 RU 2241518C2 RU 2002129821/15 A RU2002129821/15 A RU 2002129821/15A RU 2002129821 A RU2002129821 A RU 2002129821A RU 2241518 C2 RU2241518 C2 RU 2241518C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- heavy phase
- extraction
- extractive
- clearing
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям комбинированных аппаратов для разделения смесей и может быть использовано в химической и смежных отраслях промышленности, в частности, в производстве уксусной кислоты для уменьшения ее потерь.The invention relates to the construction of combined apparatuses for separating mixtures and can be used in chemical and related industries, in particular, in the production of acetic acid to reduce its losses.
Известен отстойник, который содержит корпус в виде вертикального полого цилиндра, входной и выходные патрубки (Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник. /Под ред. Е.Н.Судакова. - М.: Химия, 1979, с.494, рис. VIII-2в).Known sump, which contains a housing in the form of a vertical hollow cylinder, inlet and outlet pipes (Calculations of the main processes and apparatuses of oil refining. Reference. / Ed. By E.N. Sudakova. - M.: Chemistry, 1979, p. 494, Fig. VIII-2c).
Недостатком известного устройства является малая площадь осаждения, что отрицательно сказывается на его производительности и делает невозможной очистку тяжелой фазы от того или иного компонента при ее многокомпонентном составе.A disadvantage of the known device is the small deposition area, which negatively affects its performance and makes it impossible to clean the heavy phase from one or another component with its multicomponent composition.
Известен также отстойник, содержащий корпус в виде горизонтального полого цилиндра, входной и выходные патрубки. (Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник. /Под ред. Е.Н.Судакова. М. “Химия”. 1979, с.494, рис. VIII-2a).Also known is a sump containing a housing in the form of a horizontal hollow cylinder, inlet and outlet pipes. (Calculations of the main processes and apparatuses for oil refining. Handbook. / Ed. By E.N. Sudakov. M. “Chemistry.” 1979, p. 494, Fig. VIII-2a).
Недостатком известного устройства является малая высота слоев отстоявшихся легкой или тяжелой фаз при малом количестве той или другой, что обусловливает эксплуатационные трудности, связанные с выводом фаз и невозможностью очистки тяжелой фазы от того или иного компонента при ее многокомпонентном составе.A disadvantage of the known device is the small height of the layers of settled light or heavy phases with a small amount of one or the other, which causes operational difficulties associated with the withdrawal of phases and the inability to clean the heavy phase from one or another component with its multicomponent composition.
Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для гравитационного разделения смеси и экстрактивной очистки тяжелой фазы, содержащее корпус, входные и выходные патрубки, причем в корпус встроена смесительная камера без крышки, используемая для экстракции (Ягодин Г.А. Основы жидкостной экстракции. - М.: Химия, 1981, с.284-286).Closest to the proposed solution is a device for gravitational separation of the mixture and extractive purification of the heavy phase, comprising a housing, inlet and outlet pipes, and a mixing chamber without a cover, used for extraction, is integrated into the housing (G. Yagodin. Basics of liquid extraction. - M. : Chemistry, 1981, p. 284-286).
Недостатками известного устройства являютсяThe disadvantages of the known device are
- невозможность осуществления больше одной ступени изменения концентрации при экстракции, потому что исходные вещества поступают в аппарат прямотоком, а не противотоком;- the impossibility of more than one step of changing the concentration during extraction, because the starting materials enter the apparatus by direct flow, and not by countercurrent;
- сложность конструкции, потому что необходимо установить электродвигатель с приводом;- design complexity, because it is necessary to install an electric motor with a drive;
- расход электроэнергии.- power consumption.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования аппарата для гравитационного разделения смесей и экстрактивной очистки тяжелой фазы, в котором, благодаря установке экстракционной камеры выше уровня жидкости, а также оригинальной конструкции аппарата осуществляется разделение многофазных многокомпонентных смесей и экстрактивная очистка тяжелой фазы.The basis of the invention is the task of improving the apparatus for gravitational separation of mixtures and extractive purification of the heavy phase, in which, thanks to the installation of the extraction chamber above the liquid level, as well as the original design of the apparatus, separation of multiphase multicomponent mixtures and extractive purification of the heavy phase is carried out.
Поставленная задача решается тем, что в аппарате для гравитационного разделения смесей и экстрактивной очистки тяжелой фазы, содержащем корпус, входной и выходные патрубки, встроенную бескрышечную камеру для экстракции, согласно изобретению, корпус выполнен в виде сочлененных полых горизонтального и вертикального цилиндров с расположением второго под первым со смещением в сторону, противоположную той, на которой находится входной патрубок, причем верхняя часть камеры для экстракции расположена выше уровня жидкости в аппарате, устройства для ввода тяжелой фазы и экстрагента расположены соответственно в верхней и нижней частях камеры, а устройства для их вывода расположены соответственно в нижней и верхней частях камеры.The problem is solved in that in the apparatus for gravitational separation of mixtures and extractive purification of the heavy phase, comprising a housing, inlet and outlet nozzles, an integrated sleeveless extraction chamber, according to the invention, the housing is made in the form of articulated hollow horizontal and vertical cylinders with the second one under the first with a shift in the direction opposite to that on which the inlet pipe is located, the upper part of the extraction chamber being located above the liquid level in the apparatus, Twa for entering the heavy phase and the extractant are located respectively at the top and bottom of the chamber, and for their output devices are respectively disposed in upper and lower parts of the chamber.
Камера для экстракции может быть полой или со слоем насадочных элементов.The extraction chamber may be hollow or with a layer of packing elements.
Камера для экстракции имеет форму цилиндра или его части.The extraction chamber is in the form of a cylinder or part thereof.
Корпус снабжен отбойником, установленным напротив входного патрубка.The housing is equipped with a chipper installed opposite the inlet pipe.
Выходные патрубки для жидких фаз снабжены продольными пластинами, установленными на входе в них.The outlet nozzles for the liquid phases are provided with longitudinal plates mounted at their inlet.
Встроенная в корпус в любом месте бескрышечная камера для экстракции позволяет осуществлять экстрактивную очистку всей тяжелой фазы или ее части от заданного компонента экстрагентом, входящим в состав легкой фазы.The flushless extraction chamber integrated in the housing at any place allows the extractive cleaning of all or part of a given component from the specified component with extractant, which is part of the light phase.
Выполнение общей конфигурации аппарата в виде сочлененных полых цилиндров, а также установление камеры для экстракции выше уровня жидкости, в отличие от прототипа, позволяет увеличить высоту встроенной камеры и вместе с организацией противотока фаз обеспечить повышенную разделительную способность камеры, а установка неподвижного слоя насадки исключает необходимость перемешивания. Противоток фаз в экстракционной камере обеспечивается тем, что устройства для ввода тяжелой фазы и экстрагента расположены соответственно в верхней и нижней частях камеры для экстракции, а устройства для их вывода соответственно в ее нижней и верхней частях, причем устройством для вывода экстрагента служит открытый верхний торец камеры для экстракции.The overall configuration of the apparatus in the form of articulated hollow cylinders, as well as the installation of a chamber for extraction above the liquid level, unlike the prototype, allows to increase the height of the built-in chamber and, together with the organization of the countercurrent phases, provide increased separation ability of the chamber, and the installation of a fixed layer of the nozzle eliminates the need for mixing . The countercurrent of phases in the extraction chamber is ensured by the fact that the devices for introducing the heavy phase and the extractant are located respectively in the upper and lower parts of the extraction chamber, and the devices for their output, respectively, in its lower and upper parts, the open upper end of the chamber being the device for extracting the extractant for extraction.
Камера для экстракции может быть полой, с диспергатором на входе экстрагента, но для увеличения разделительной способности экстракционной камеры она оснащена слоем насадочных элементов, фиксируемым опорной и прижимной решетками.The extraction chamber may be hollow, with a dispersant at the inlet of the extractant, but to increase the separation ability of the extraction chamber, it is equipped with a layer of nozzle elements fixed by the support and pressure grids.
Камера для экстракции может иметь любую форму, но форма цилиндра или его части имеет преимущество с точки зрения ее технологичности.The extraction chamber may be of any shape, but the shape of the cylinder or part thereof has an advantage in terms of manufacturability.
Отбойник, устанавливаемый напротив входного патрубка, служит для предотвращения или, как минимум, уменьшения возмущений, вносимых входящим потоком исходной смеси.The chipper, installed opposite the inlet pipe, serves to prevent or at least reduce disturbances introduced by the input stream of the initial mixture.
Для предотвращения возникновения эффекта воронкообразования целесообразно, чтобы выходные патрубки для жидких фаз были снабжены продольными пластинами, установленными на входе в них.To prevent the occurrence of the effect of funnel formation, it is advisable that the outlet pipes for the liquid phases were equipped with longitudinal plates installed at the entrance to them.
Техническая суть и принцип действия предлагаемого устройства поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез аппарата.The technical essence and principle of operation of the proposed device is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of the apparatus.
Аппарат содержит корпус в виде сочлененных полых горизонтального цилиндра 1 и вертикального цилиндра 2 с расположением второго под первым со смещением в сторону, противоположную той, на которой находится входной патрубок 3, отбойник 4, выходные патрубки 5, 6, 7 соответственно для газа (пара), легкой и тяжелой фаз с продольными пластинами 8, 9, встроенную в корпус бескрышечную камеру для экстракции 10, предпочтительно цилиндрической формы, с подводящими устройствами 11, 12 соответственно для тяжелой фазы и экстрагента и отводящими устройствами тяжелой фазы 13 и экстрагента 17, которым служит открытый верхний торец камеры 10, и насадочным слоем 14, зафиксированным опорной и прижимной решетками 15 и 16 соответственно.The apparatus comprises a body in the form of an articulated hollow horizontal cylinder 1 and vertical cylinder 2 with the second one located under the first one with an offset to the side opposite to the one on which the inlet pipe 3, bump 4, and outlet pipes 5, 6, 7, respectively, for gas (steam) , light and heavy phases with longitudinal plates 8, 9, a sleeveless extraction chamber 10, preferably of a cylindrical shape, integrated in the housing, with inlet devices 11, 12 for the heavy phase and extractant and discharge devices respectively loi 13 and extractant phase 17, which serves as an open upper end of chamber 10 and packed bed 14, fixed support and the pressure bars 15 and 16, respectively.
Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.
Гетерогенная исходная смесь поступает на гравитационное разделение в горизонтальный цилиндр 1 через входной патрубок 3 в виде струи, наталкивается на гасящий ее скорость отбойник 4, обходит его и поступает в зону собственно расслоения жидкой смеси на легкую и тяжелую фазы, а выделившийся газ (пар) отводится через патрубок 5. Производительность и размеры аппарата согласованы таким образом, чтобы время пребывания смеси в зоне разделения было достаточным для ее расслоения на легкую и тяжелую фазы, равно как и высота слоя последней в вертикальном цилиндре 2 даже при ее малом количестве. Легкая и тяжелая фазы выводятся соответственно через патрубки 6 и 7, снабженные продольными пластинами 8 и 9 для исключения в местах вывода фаз эффекта воронкообразования. Для извлечения из выводимой из цикла части тяжелой фазы целевого компонента и его возвращения в технологический процесс вместе с легкой фазой, выводимый поток тяжелой фазы или его часть подают циркуляционным насосом (не показано) через устройство 11 в верхнюю часть экстракционной камеры 10, в нижнюю часть которой через устройство 12 подают экстрагент, входящий в состав легкой фазы. В насадочном слое 14, зафиксированном опорной и прижимной решетками 15 и 16, происходит процесс экстракции; экстракт через верхний торец 17 камеры 10 переливается и смешивается с легкой фазой, возвращаемой в технологический процесс, рафинат покидает экстракционную камеру 10 и аппарат через устройство 13.The heterogeneous initial mixture enters the horizontal cylinder 1 through the inlet pipe 3 in the form of a jet, gravitationally strikes the chimney 4, which dampens its speed, bypasses it and enters the zone of actual separation of the liquid mixture into light and heavy phases, and the gas (vapor) released is discharged through the nozzle 5. The productivity and dimensions of the apparatus are coordinated so that the residence time of the mixture in the separation zone is sufficient for its separation into light and heavy phases, as well as the height of the layer in the vertical th cylinder 2 even if its a small amount. The light and heavy phases are discharged, respectively, through nozzles 6 and 7, provided with longitudinal plates 8 and 9 to exclude the effect of funnel formation at the points where the phases are output. To extract from the cycle part of the heavy phase of the target component and return it to the process together with the light phase, the heavy phase stream or part thereof is fed by a circulation pump (not shown) through the device 11 to the upper part of the extraction chamber 10, to the lower part of which through the device 12 serves the extractant, which is part of the light phase. In the packed layer 14, fixed support and clamping grids 15 and 16, the extraction process; the extract through the upper end 17 of the chamber 10 is poured and mixed with the light phase returned to the process, the raffinate leaves the extraction chamber 10 and the apparatus through the device 13.
Эксперименты с технологическими потоками производства уксусной кислоты дали следующие результаты. В предлагаемом аппарате после гравитационного разделения многофазной смеси и экстрактивной очистки 113 кг/ч тяжелой фазы с концентрацией уксусной кислоты 5,136 мас.% водой в количестве 90 кг/ч при одной теоретической ступени разделения в экстракционной камере, концентрация уксусной кислоты в рафинате составляет 0,460 мас.%. Если этот же поток тяжелой фазы подвергают экстрактивной очистке водой в количестве 50 кг/ч в экстракционной камере с тремя теоретическими ступенями разделения, то концентрация уксусной кислоты в рафинате составит 0,019 мас.%.Experiments with process flows for the production of acetic acid gave the following results. In the apparatus according to the invention, after gravitational separation of the multiphase mixture and extractive purification of 113 kg / h of the heavy phase with a concentration of acetic acid 5.136 wt.% Water in the amount of 90 kg / h at one theoretical stage of separation in the extraction chamber, the concentration of acetic acid in the raffinate is 0.460 wt. % If the same heavy phase stream is subjected to extractive purification with water in an amount of 50 kg / h in an extraction chamber with three theoretical stages of separation, then the concentration of acetic acid in the raffinate will be 0.019 wt.%.
Благодаря изложенным отличиям аппарат для гравитационного разделения смесей и экстрактивной очистки тяжелой фазы, в сравнении с прототипом, позволяет осуществлять более глубокую экстрактивную очистку тяжелой фазы и устранить трудности эксплуатации, связанные с выводом фаз, даже при малом количестве тяжелой фазы.Due to the above differences, the apparatus for gravitational separation of mixtures and extractive purification of the heavy phase, in comparison with the prototype, allows for deeper extractive purification of the heavy phase and eliminates the difficulties of operation associated with the withdrawal of phases, even with a small amount of heavy phase.
Таким образом, заявляемый комбинированный аппарат эффективно решает поставленную задачу и рекомендуется к промышленному использованию, в частности, в производстве уксусной кислоты.Thus, the inventive combined apparatus effectively solves the problem and is recommended for industrial use, in particular in the production of acetic acid.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002129821/15A RU2241518C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002129821/15A RU2241518C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002129821A RU2002129821A (en) | 2004-05-10 |
RU2241518C2 true RU2241518C2 (en) | 2004-12-10 |
Family
ID=34387258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002129821/15A RU2241518C2 (en) | 2002-11-06 | 2002-11-06 | Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2241518C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022010998A1 (en) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | Washington University | Supercritical fluid -enhanced selective extraction of rare earth elements |
-
2002
- 2002-11-06 RU RU2002129821/15A patent/RU2241518C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЯГОДИН Г.А. и др. Основы жидкостной экстракции. - М.: Химия, 1981, с.284-286. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022010998A1 (en) * | 2020-07-09 | 2022-01-13 | Washington University | Supercritical fluid -enhanced selective extraction of rare earth elements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2241518C2 (en) | Apparatus for a gravity separation of mixes and extractive clearing of a heavy phase | |
US2528426A (en) | Solvent extraction apparatus | |
US6699445B2 (en) | Integrated column for liquid-liquid contacting | |
RU130870U1 (en) | DEEP WATER TREATMENT DEVICE | |
SU973142A1 (en) | Device for combine preparing gas, oil and water | |
RU2428239C1 (en) | Separator | |
RU2284844C1 (en) | Horizontal cylindrical settling tank | |
RU217235U1 (en) | OIL SEPARATOR | |
RU163472U1 (en) | COMBINED COLUMN FOR OIL SLUDGE PROCESSING AND SEWAGE TREATMENT | |
RU2118198C1 (en) | Oil cleaning plant | |
SU929149A1 (en) | Apparatus for sumultaneous prepartion of oil, gas and water | |
RU145055U1 (en) | PRESSURE FLOTATOR-DEGASATOR (OPTIONS) | |
SU1680252A1 (en) | Settling tank for cleaning oil-containing water | |
SU1636006A1 (en) | Device for preliminary dehydration of highly flooded oil with refining of stratal water | |
SU557803A1 (en) | The device for the purification of oily water | |
SU1761178A1 (en) | Column apparatus for suspension extracting, separating and washing off | |
RU2809323C1 (en) | Hydrocyclone separation unit for preliminary treatment of well fluid | |
RU2238783C1 (en) | Separating installation | |
SU731987A1 (en) | Centrifugal extractor | |
SU1152609A1 (en) | Bubble extractor | |
RU206542U1 (en) | Deep water purification apparatus | |
RU2308311C1 (en) | Apparatus for the oil treatment | |
RU2231636C2 (en) | Hydrocyclone separation installation | |
SU1480847A1 (en) | Apparatus for jointly preparing water and oil | |
RU2341318C1 (en) | Separator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101107 |