RU2670234C2 - Centrifugal extractor with device for demulsification - Google Patents
Centrifugal extractor with device for demulsification Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670234C2 RU2670234C2 RU2017106838A RU2017106838A RU2670234C2 RU 2670234 C2 RU2670234 C2 RU 2670234C2 RU 2017106838 A RU2017106838 A RU 2017106838A RU 2017106838 A RU2017106838 A RU 2017106838A RU 2670234 C2 RU2670234 C2 RU 2670234C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- separation chamber
- separation
- centrifugal
- extractor
- nozzle
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 abstract description 28
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 17
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 8
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002007 uranyl nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000005501 phase interface Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920005594 polymer fiber Polymers 0.000 description 1
- WPPDXAHGCGPUPK-UHFFFAOYSA-N red 2 Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=CC=CC=C11)=C(C=2C=3C4=CC=C5C6=CC=C7C8=C(C=9C=CC=CC=9)C9=CC=CC=C9C(C=9C=CC=CC=9)=C8C8=CC=C(C6=C87)C(C=35)=CC=2)C4=C1C1=CC=CC=C1 WPPDXAHGCGPUPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 229940054541 urex Drugs 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0426—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position
- B01D11/0434—Counter-current multistage extraction towers in a vertical or sloping position comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, rotational oscillating motion, mixing pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0476—Moving receptacles, e.g. rotating receptacles
- B01D11/048—Mixing by counter-current streams provoked by centrifugal force, in rotating coils or in other rotating spaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов для системы жидкость-жидкость в технологии очистки и разделения эмульсий не смешивающихся жидкостей в урановой и радиохимической промышленности, в процессах гидрометаллургии, в химической, фармацевтической и пищевой промышленности, в технологии разделения эмульсий нефти.The invention relates to designs of centrifugal extractors for a liquid-liquid system in the technology for cleaning and separating emulsions of immiscible liquids in the uranium and radiochemical industries, in hydrometallurgy processes, in the chemical, pharmaceutical and food industries, in oil emulsion separation technology.
В технологии очистки растворов способом экстракции в системе жидкость-жидкость известно множество типов оборудования, наиболее интенсивными из которых являются центробежные экстракторы. Принято считать, что экстрактор тем совершеннее, чем меньше рабочий объем ступени при заданной производительности и эффективности массопередачи, то есть чем больше коэффициент использования объема. Поэтому для уменьшения размеров аппарата и для повышения эффективности работы экстракторов камеру разделения центробежного экстрактора присоединяют к камере смешивания, при этом эмульсия диспергированных жидкостей незамедлительно поступает из камеры смешивания в камеру разделения.In the technology for cleaning solutions by extraction in a liquid-liquid system, many types of equipment are known, the most intense of which are centrifugal extractors. It is generally accepted that the extractor is the more perfect, the smaller the working volume of the stage for a given productivity and mass transfer efficiency, that is, the greater the volume utilization coefficient. Therefore, to reduce the size of the apparatus and to increase the efficiency of the extractors, the centrifugal extractor separation chamber is connected to the mixing chamber, while the emulsion of dispersed liquids immediately enters the mixing chamber into the separation chamber.
Для интенсификации массообмена стараются получить максимально возможную поверхность раздела фаз перерабатываемых жидкостей, применяя мешалки, сочлененные с ротором (камерой разделения) и скоростью вращения равной скорости вращения ротора (до 3000 об/мин). Тонкость диспергирования жидкостей ограничивает образование трудно разделяющихся эмульсий, что, в свою очередь, снижает производительность центробежного экстрактора или делает невозможным его применение. Для снижения эмульсионного уноса применяют отбойные (отражающие) диски [1. Кузнецов Г.И., Пушков А.А., Косогоров А.В. Центробежные экстракторы ЦЭНТРЭК. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. С. 24, 40].To intensify mass transfer, they try to obtain the maximum possible interface between the phases of the processed liquids using agitators coupled to the rotor (separation chamber) and a rotation speed equal to the rotor speed (up to 3000 rpm). The finer dispersion of liquids limits the formation of difficult to separate emulsions, which, in turn, reduces the performance of the centrifugal extractor or makes it impossible to use. To reduce emulsion entrainment, fender (reflective) discs are used [1. Kuznetsov G.I., Pushkov A.A., Kosogorov A.V. Centrifugal extractors TSENTREK. M .: RCTU them. DI. Mendeleev, 2000. S. 24, 40].
Этот прием широко используется в конструировании центробежных экстракторов в РФ и за рубежом [Кузнецов Г.И., Пушков А.А., Косогоров А.В. Центробежные экстракторы ЦЭНТРЭК. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. 214 с.; Пат. РФ №1732524, опубл. 30.11.1994; Пат. РФ №2393906, опубл. 10.07.2010; Warburton J.L. Spectroscopic methods of process monitoring for safeguards of used nuclear fuel separations. University of Nevada, Las Vegas. December 2011. P. 40; Solvent extraction equipment evaluation study. Part 2. Work shop proceedings. Battelle pacific northwest laboratories. BNWL-2186. Pt 2. January 1977. P. 20; Georg F.V. et al. Designing and demonstration of the UREX+ process using spent nuclear fuel. Atalante 2004. Advances for future nuclear fuel cycles. International conference nimes, France. June 21-24, 2004. P. 16.]This technique is widely used in the design of centrifugal extractors in the Russian Federation and abroad [Kuznetsov GI, Pushkov AA, Kosogorov AV Centrifugal extractors TSENTREK. M .: RCTU them. DI. Mendeleev, 2000.214 s .; Pat. RF №1732524, publ. 11/30/1994; Pat. RF №2393906, publ. 07/10/2010; Warburton J.L. Spectroscopic methods of process monitoring for safeguards of used nuclear fuel separations. University of Nevada, Las Vegas. December 2011. P. 40; Solvent extraction equipment evaluation study. Part 2. Work shop proceedings. Battelle pacific northwest laboratories. BNWL-2186. Pt. 2. January 1977. P. 20; Georg F.V. et al. Designing and demonstration of the UREX + process using spent nuclear fuel. Atalante 2004. Advances for future nuclear fuel cycles. International conference nimes, France. June 21-24, 2004. P. 16.]
Недостатком такого конструктивного решения является то, что отбойный диск, по сути, является диафрагмой, установленной на пути потока. Известно, что за диафрагмой образуется область пониженного давления - это приводит к завихрениям в потоке и его турбулизации. На практике эта особенность конструкции приводит к тому, что производительность центробежного экстрактора снижается из-за взаимного уноса фаз, поскольку фактически снижается путь движения капли в линейном режиме после дополнительной турбулизации за диафрагмой (отбойным диском). Так, практически не удается достигнуть производительности, например, указанной в [1. Кузнецов Г.И., Пушков А.А., Косогоров А.В. Центробежные экстракторы ЦЭНТРЭК. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. 27, табл. 1. 4 с.] для экстрактора ЭЦ320. При аффинаже азотнокислого уранила в системе с раствором 30% ТБФ в РЭД-2 при 1500 об/мин ротора (камеры разделения) экстрактора, на существующем центробежном ЭЦТ320 возможно работать с удовлетворительным разделением фаз только на производительности 7,0-7,5 м3/час, при проектной 10 м3/час.The disadvantage of this design solution is that the bump disk is, in fact, a diaphragm mounted on the flow path. It is known that a low pressure region forms behind the diaphragm - this leads to turbulence in the flow and its turbulization. In practice, this design feature leads to the fact that the performance of the centrifugal extractor is reduced due to mutual phase entrainment, since the path of the droplet's movement in linear mode actually decreases after additional turbulization behind the diaphragm (baffle plate). So, practically it is not possible to achieve productivity, for example, indicated in [1. Kuznetsov G.I., Pushkov A.A., Kosogorov A.V. Centrifugal extractors TSENTREK. M .: RCTU them. DI. Mendeleev, 2000.27, tab. 1. 4 S.] for the extractor EC320. When refining uranyl nitrate in a system with a solution of 30% TBP in RED-2 at 1500 rpm of the rotor (separation chamber) of the extractor, it is possible to work with satisfactory phase separation only at a capacity of 7.0-7.5 m 3 / on the existing centrifugal ETZ320 / hour, at design 10 m 3 / hour.
Из уровня техники известны конструкции центробежных экстракторов, позволяющие преодолеть указанный недостаток, но характеризующиеся сложностью изготовления или низкой эффективностью разделения эмульсий водной и органической фаз [Пат. РФ №2524756, опубл. 02.10.2012; Пат. РФ №2295377, опубл. 25.03.2005; Пат. РФ №2086288, опубл. 25.02.1991; Пат. РФ №2085249, опубл. 20.11.1995; Пат. РФ №2081666, опубл. 15.04.1992; Пат. РФ №2064321, опубл. 17.09.1993; Пат. РФ №2060778, опубл. 11.04.1994; Пат. РФ №2047321, опубл. 01.10.1992; Пат. США 4,857,040, опубл. 15.08.1989].The prior art design of centrifugal extractors that can overcome this drawback, but characterized by the complexity of manufacture or low efficiency of the separation of emulsions of aqueous and organic phases [Pat. RF №2524756, publ. 10/02/2012; Pat. RF №2295377, publ. 03/25/2005; Pat. RF №2086288, publ. 02/25/1991; Pat. RF №2085249, publ. 11/20/1995; Pat. RF №2081666, publ. 04/15/1992; Pat. RF №2064321, publ. 09/17/1993; Pat. RF №2060778, publ. 04/11/1994; Pat. RF №2047321, publ. 10/01/1992; Pat. US 4,857,040, publ. 08/15/1989].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является центробежный экстрактор с отбойным диском [Кузнецов Г.И., Пушков А.А., Косогоров А.В. Центробежные экстракторы ЦЭНТРЭК. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2000. С. 47. рисунок 1.29] и конусным ротором, принятый в качестве прототипа. Экстрактор имеет типовое устройство, а камера разделения снабжена отбойным диском и совмещена со смесительной камерой, откуда лопастным транспортным устройством (ЛТУ) эмульсия жидкостей вбрасывается в камеру разделения. Граница раздела фаз, образованная в верхней части ротора не смешивающимися потоками органической и водной фаз имеет пульсирующую поверхность из-за изменения скорости водной фазы, вызванную изменением сечения потока из-за конусности ротора. Пульсация поверхности раздела фаз затрудняет разделение остатков эмульсии.The closest in technical essence to the claimed is a centrifugal extractor with a jack disc [Kuznetsov G.I., Pushkov A.A., Kosogorov A.V. Centrifugal extractors TSENTREK. M .: RCTU them. DI. Mendeleev, 2000. S. 47. Figure 1.29] and a conical rotor, adopted as a prototype. The extractor has a typical device, and the separation chamber is equipped with a baffle disk and combined with a mixing chamber, from where the emulsion of liquids is thrown into the separation chamber by a paddle transport device (LTU). The phase boundary formed in the upper part of the rotor by immiscible flows of organic and aqueous phases has a pulsating surface due to a change in the speed of the aqueous phase caused by a change in the flow cross section due to the taper of the rotor. The pulsation of the phase interface makes it difficult to separate the residual emulsion.
Данный экстрактор обладает теми же недостатками, что и предыдущие, оборудованные отбойными дисками и не имеющие устройства стабилизации скорости водной фазы. Эмульсия, полученная в камере смешивания, передается ЛТУ в камеру разделения, частично бьется об отбойный диск, что дополнительно измельчает частицы жидкостей, частично огибает отбойный диск, создавая циркуляционные токи за диском, изменяющие направление движения частиц от направления их движения в поле центробежных сил - легкой фазы к центру, тяжелой к периферии камеры. Следовательно, более половины высоты камеры не работает на разделение эмульсии на составляющие - легкую и тяжелую жидкости (макрофазы).This extractor has the same drawbacks as the previous ones, equipped with fender disks and without a device for stabilizing the speed of the aqueous phase. The emulsion obtained in the mixing chamber is transferred to the LTU in the separation chamber, partly beats on the baffle plate, which further grinds the particles of liquids, partially bends around the baffle plate, creating circulating currents behind the disc, changing the direction of movement of particles from the direction of their movement in the field of centrifugal forces - light phase to the center, heavy to the periphery of the chamber. Therefore, more than half the height of the chamber does not work on the separation of the emulsion into components - light and heavy liquids (macrophases).
Технической задачей изобретения является создание конструкции разделительной камеры позволяющей в значительной мере устранить взаимный эмульсионный унос фаз с увеличением производительности экстрактора.An object of the invention is to create the design of a separation chamber that can significantly eliminate the mutual emulsion phase entrainment with an increase in extractor productivity.
Указанная цель достигается тем, что в центробежном экстракторе, содержащем корпус с камерой смешивания с мешалкой, камерой разделения (ротором), лопастным транспортным устройством, приводом, патрубками ввода и отвода легкой и тяжелой фаз, в камере разделения (роторе) дополнительно установлен стабилизатор скорости тяжелой фазы в форме цилиндра, а вместо отбойного диска установлена насадка из гофрированной сетки.This goal is achieved by the fact that in a centrifugal extractor containing a housing with a mixing chamber with a stirrer, a separation chamber (rotor), a blade transport device, a drive, pipes for input and output of light and heavy phases, a heavy speed stabilizer is additionally installed in the separation chamber (rotor) phases in the form of a cylinder, and instead of a jack disc, a nozzle of corrugated mesh is installed.
На фиг. показана схема экстрактора (общий вид).In FIG. The scheme of the extractor is shown (general view).
Центробежный экстрактор (см. фиг.) состоит из корпуса 1 с камерой смешивания 2, камерой разделения (ротором) 3, лопастным транспортным устройством (ЛТУ) 4, приводом 5. Камера смешивания 2 снабжена патрубками 6 и 7 ввода водной и органической фаз соответственно, мешалкой 8 и отражающими перегородками 9. Камера разделения 3 содержит насадку 10 из гофрированной сетки, уложенной слоями в противофазе гофр, и стабилизатор 11 скорости тяжелой фазы в форме цилиндра, а также патрубки 12 и 13 отвода соответственно легкой и тяжелой фаз из экстрактора.The centrifugal extractor (see Fig.) Consists of a
Работа заявляемого центробежного экстрактора осуществляется следующим образом.The operation of the inventive centrifugal extractor is as follows.
Эмульсии водной (тяжелой) фазы и органической (легкой) фазы, например, в процессе аффинажной переработки растворов уранил-нитрата - содовый раствор и регенерируемый трибутилфосфат, поступают в камеру смешивания 2 центробежного экстрактора, где под действием мешалки 8, вращающейся со скорость 1500 об/мин, диспергируются, образуя тонкую эмульсию.Emulsions of the aqueous (heavy) phase and the organic (light) phase, for example, in the process of refining solutions of uranyl nitrate — a soda solution and regenerated tributyl phosphate — enter the mixing chamber 2 of a centrifugal extractor, where, under the action of a
ЛТУ 4 подхватывает эмульсию и вбрасывает ее внутрь камеры разделения 3. Камера разделения 3 в зоне поступления эмульсии заполнена насадкой 10 из гофрированной сетки, изготовленной из смачиваемого металла или пластика, устойчивого в среде перерабатываемых жидкостей. Поток из ЛТУ 4 входит в насадку 10, его скорость снижается обратно пропорционально увеличению площади сечения камеры разделения 3. На микрокапли эмульсии в этот момент действует сила от восходящего потока (определяемого линейной скоростью, зависящей от общего расхода эмульсии) и центробежная сила, получаемая от вращающегося ротора.LTU 4 picks up the emulsion and throws it inside the
Микрокапли контактируют с гофрированной сеткой насадки 10.Microdrops are in contact with the
Толщину проволоки (волокон) сетки, высоту гофр сетки насадки выбирают из условия минимизации веса насадки для снижения вибраций ротора. Минимальные значения величины ячейки сетки могут быть определены по величине сопротивления насадки, препятствующей достижению заданной производительности. Максимальная величина ячейки сетки и высота слоя насадки может быть определена по эффективности разделения эмульсии.The thickness of the wire (fibers) of the mesh, the height of the corrugation of the mesh nozzle is chosen from the condition of minimizing the weight of the nozzle to reduce vibration of the rotor. The minimum values of the grid cell can be determined by the resistance of the nozzle, which prevents the achievement of a given performance. The maximum mesh cell size and the height of the nozzle layer can be determined by the separation efficiency of the emulsion.
Полярность (гидрофильность или гидрофобность) поверхности материала гофрированной сетки предпочтительно аналогична полярности перерабатываемых растворов. Вещества с одинаковой полярностью эффективно взаимодействуют при контакте, и, следовательно, микрокапли эмульсии с большей скоростью обволакивают структурные элементы насадки и коалессциуют в макрофазу, которая легко отделяется от сопутствующей макрофазы в центробежном поле камеры разделения.The polarity (hydrophilicity or hydrophobicity) of the surface of the corrugated mesh material is preferably similar to the polarity of the processed solutions. Substances with the same polarity effectively interact upon contact, and, therefore, the microdroplets of the emulsion envelop the packing structural elements with greater speed and coalesce into a macrophase, which is easily separated from the accompanying macrophase in the centrifugal field of the separation chamber.
Гофрированная сетка изготовлена из коррозионностойкой проволоки (или волокон полимера).The corrugated mesh is made of corrosion-resistant wire (or polymer fibers).
Высота насадки составляет 1/4-2/3 высоты камеры разделения Уменьшение высоты насадки снижает эффективность коалесценции микрокапель эмульсии. Увеличение высоты насадки снижает производительность экстрактора за счет увеличения сопротивления слоя насадки потоку разделяемой эмульсии.The height of the nozzle is 1 / 4-2 / 3 of the height of the separation chamber. A decrease in the height of the nozzle reduces the coalescence efficiency of the microdroplets of the emulsion. Increasing the height of the nozzle reduces the performance of the extractor by increasing the resistance of the layer of the nozzle to the flow of the shared emulsion.
Гофры сетки образуют пространственную ячеистую структуру, стороны ячеек, состоят из проволоки (волокон) смачиваемого материала, микрокапли обеих фаз на смачиваемой поверхности проволоки (волокнах) коалесцируют, обволакивают проволоку, и при отрыве жидкости от проволоки образуются крупные капли, которые сливаются в макрофазу и эффективно отделяются в центробежном поле.The corrugations of the mesh form a spatial cellular structure, the sides of the cells are composed of wire (fibers) of the wetted material, microdroplets of both phases on the wetted surface of the wire (fibers) coalesce, envelop the wire, and when liquid is separated from the wire, large drops form that merge into the macrophase and effectively separated in a centrifugal field.
В центробежных экстракторах с конической камерой разделения тяжелая фаза движется с переменной скоростью из-за увеличения диаметра ротора, что приводит к возмущениям, волнам и турбулентности на границе раздела фаз. Для исключения этого явления (и повышения эффективности разделения эмульсии) перед выходом тяжелой фазы из экстрактора установлен стабилизатор 11 скорости тяжелой фазы в форме цилиндра. Восходящие потоки водной и органической фаз, содержащие некоторую часть не разделившейся эмульсии, входят в зону, где стабилизатор 11 скорости движения водной фазы придает цилиндричность камере разделения 3. Цилиндрическая внутренняя поверхность камеры разделения 3 исключает пульсации поверхности границы раздела фаз, что обеспечивает более глубокое разделение макрофаз.In centrifugal extractors with a conical separation chamber, the heavy phase moves at a variable speed due to an increase in the diameter of the rotor, which leads to disturbances, waves and turbulence at the phase boundary. To eliminate this phenomenon (and increase the efficiency of separation of the emulsion) before the exit of the heavy phase from the extractor, a
В таблице приведены результаты работы центробежного экстрактора, взятого за прототип, и заявляемого центробежного экстрактора.The table shows the results of the centrifugal extractor, taken as a prototype, and the inventive centrifugal extractor.
Таким образом, экспериментально подтверждено, что заявляемый центробежный экстрактор с насадкой из гофрированной сетки и стабилизатором скорости водной фазы позволяет увеличить скорость распада эмульсии и работать на производительности, по крайней мере, в два раза больше, чем аналогичный центробежный экстрактор, оборудованный отбойным диском.Thus, it has been experimentally confirmed that the inventive centrifugal extractor with a corrugated mesh nozzle and an aqueous phase velocity stabilizer can increase the decay rate of the emulsion and work at a rate of at least two times that of a similar centrifugal extractor equipped with a baffle plate.
При применении насадки из гофрированной сетки увеличивается полезное время разделения эмульсии (т.к. устранены удар потока об отбойный диск и завихрения жидкости за диском) и используется эффект коалесценции микрокапель в крупные капли (макрофазу) на поверхности материала гофрированной сетки, а стабилизатор скорости водной (тяжелой) фазы исключает пульсации поверхности раздела фаз, что увеличивает качество разделения макрофаз.When using a nozzle made of corrugated mesh, the useful time for emulsion separation increases (since the impact of the flow on the bump disk and fluid swirls behind the disk are eliminated) and the coalescence effect of droplets into large droplets (macrophase) on the surface of the corrugated mesh material is used, and the water velocity stabilizer severe) phase eliminates pulsation of the interface, which increases the quality of separation of macrophases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106838A RU2670234C2 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Centrifugal extractor with device for demulsification |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017106838A RU2670234C2 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Centrifugal extractor with device for demulsification |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2017106838A3 RU2017106838A3 (en) | 2018-09-03 |
| RU2017106838A RU2017106838A (en) | 2018-09-03 |
| RU2670234C2 true RU2670234C2 (en) | 2018-10-19 |
Family
ID=63478723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017106838A RU2670234C2 (en) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | Centrifugal extractor with device for demulsification |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670234C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752982C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Device for separation of emulsions |
| RU2800097C1 (en) * | 2022-12-05 | 2023-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ТЕХПРОГРУПП" | Centrifugal extractor |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU323133A1 (en) * | Г. К. Гончаренко, Е. И. Орлова, В. П. Плавник , С. Чернышев | MULTI-STAGE EXTRACTOR,. 'oyuznd) - ^ Sh1ish-x-x. ^ - yy:. ,,. 1JbHs / moTEKA' " | ||
| GB451014A (en) * | 1935-01-14 | 1936-07-28 | Donald Frank Stedman | Packing for fractionating columns and the like |
| GB1341981A (en) * | 1971-01-14 | 1973-12-25 | Grimma Masch App Veb | Heavy-duty exchangeable packing for columns |
| SU1655557A1 (en) * | 1989-06-08 | 1991-06-15 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Regular packing of heat exchanger |
| RU2257253C2 (en) * | 2003-07-02 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" | Flow-through filter |
| CN102218293A (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-19 | 中国科学院金属研究所 | Silicon carbide foamed ceramics corrugated structured packing and preparation method and applications thereof |
-
2017
- 2017-03-01 RU RU2017106838A patent/RU2670234C2/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU323133A1 (en) * | Г. К. Гончаренко, Е. И. Орлова, В. П. Плавник , С. Чернышев | MULTI-STAGE EXTRACTOR,. 'oyuznd) - ^ Sh1ish-x-x. ^ - yy:. ,,. 1JbHs / moTEKA' " | ||
| GB451014A (en) * | 1935-01-14 | 1936-07-28 | Donald Frank Stedman | Packing for fractionating columns and the like |
| GB1341981A (en) * | 1971-01-14 | 1973-12-25 | Grimma Masch App Veb | Heavy-duty exchangeable packing for columns |
| SU1655557A1 (en) * | 1989-06-08 | 1991-06-15 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Regular packing of heat exchanger |
| RU2257253C2 (en) * | 2003-07-02 | 2005-07-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Акватория" | Flow-through filter |
| CN102218293A (en) * | 2010-04-14 | 2011-10-19 | 中国科学院金属研究所 | Silicon carbide foamed ceramics corrugated structured packing and preparation method and applications thereof |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2752982C1 (en) * | 2020-12-14 | 2021-08-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Device for separation of emulsions |
| RU2800097C1 (en) * | 2022-12-05 | 2023-07-18 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ТЕХПРОГРУПП" | Centrifugal extractor |
| RU2816905C1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ТЕХПРОГРУПП" | Centrifugal extractor |
| RU2823098C1 (en) * | 2023-10-17 | 2024-07-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" (ФГБОУВО "ЯГТУ") | Unit for production of emulsions |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2017106838A3 (en) | 2018-09-03 |
| RU2017106838A (en) | 2018-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2705127C (en) | Revolution vortex tube gas/liquids separator | |
| US20140377834A1 (en) | Fluid dynamic sonic separator | |
| CN109806673A (en) | A kind of gas-liquid separation device for gas defoaming | |
| Chantry et al. | Application of pulsation to liquid-liquid extraction | |
| EP2938427B1 (en) | Swept membrane emulsification | |
| JPH0268158A (en) | Method and apparatus for separating components of flow consisting of plurality of fluids different in specific gravity | |
| WO1997026085A1 (en) | Rotor shroud for a centrifugal separator | |
| MX2007004918A (en) | System, chamber, and method for fractionation and elutriation of fluids containing particulate components. | |
| JPS5976561A (en) | Centrifuge | |
| RU2670234C2 (en) | Centrifugal extractor with device for demulsification | |
| CA1174987A (en) | Solids-liquid separation | |
| US4721571A (en) | Method for dispersing two phases and for setting the dispersed phases | |
| CN101708382A (en) | Extraction and back-extraction device | |
| CN107073419B (en) | Mixing device and application thereof | |
| RU1773469C (en) | Rotary apparatus | |
| EP3482004B1 (en) | A skimming and separation device - central rotating flow | |
| JPH09276675A (en) | Gas-liquid contact apparatus | |
| RU2441694C1 (en) | Emulsion preparation plant | |
| CN210728737U (en) | Wheel disc assembly and extraction tower | |
| CN109954294A (en) | A kind of supercritical extraction unit big with gas-liquid separation diffusion coefficient | |
| JPH0429403B2 (en) | ||
| US10537840B2 (en) | Radial counterflow separation filter with focused exhaust | |
| CN105435487A (en) | Vertical mixing, clarifying and extracting apparatus, tower extraction method and application of method | |
| CN104874206A (en) | Separator tube bundle rotational flow inlet device | |
| EP0069729A1 (en) | Industrial coolant fluid recovery system |