RU2752313C1 - Экстракционная установка с барботажным экстрактором - Google Patents
Экстракционная установка с барботажным экстрактором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752313C1 RU2752313C1 RU2020127625A RU2020127625A RU2752313C1 RU 2752313 C1 RU2752313 C1 RU 2752313C1 RU 2020127625 A RU2020127625 A RU 2020127625A RU 2020127625 A RU2020127625 A RU 2020127625A RU 2752313 C1 RU2752313 C1 RU 2752313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extractor
- bubbling
- liquids
- light
- liquid
- Prior art date
Links
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химическим аппаратам для экстракции в системах «жидкость-жидкость», широко используемых в химической и смежной с нею отраслях промышленности (нефтехимической, пищевой, фармацевтической, гидрометаллургической и др.). Экстракционная установка с барботажным экстрактором, включающая экстрактор, емкости для легкой и тяжелой жидкостей, трубопроводы, расходомеры с регулировочными вентилями для подачи тяжелой жидкостей в верхнюю часть экстрактора, а легкой жидкости в нижнюю часть экстрактора, отличающаяся тем, что барботажная экстракционная установка снабжена для сжатия инертного газа компрессором, который через ресивер соединен с емкостью для легкой жидкости и емкостью для тяжелой жидкости за счет соответствующих трубопроводов, а с нижней частью барботажного экстрактора за счет трубопровода, регулировочного вентиля и расходомера. Технический результат: повышения эффективности процесса в барботажном экстракторе за счет перемешивания жидкостей инертным газом, а также снижение затрат энергии в экстракционной установке за счет подачи легкой и тяжелой жидкостей в барботажный экстрактор с помощью сжатого компрессором инертного газа. 1 ил.
Description
Изобретение относится к аппаратам для экстракции в системах жидкость-жидкость, широко используемых в химической и смежной с нею отраслях (нефтехимической, пищевой, фармацевтической, гидрометаллургической и др.).
Известны барботажные экстракторы, в которых интенсификация процесса осуществляется за счет использования для перемешивания жидкостей энергии вводимого в аппарат химически инертного по отношению к жидкостям газа (например, патент РФ на изобретение №2658053. Бюл. №17, 2018 г.).
Одним из основных достоинств барботажных экстракторов является повышение эффективности процесса экстракции за счет роста межфазной поверхности контакта жидкостей, достигаемое за счет пневмоперемешивания последних инертным газом. А к недостаткам данных экстракторов можно отнести то, что при использовании в промышленности они применяются в составе экстракционных установок, включающих кроме самого барботажного экстрактора еще емкости для легкой и тяжелой жидкостей, а также насосы для подачи указанных жидкостей в барботажный экстрактор, которые потребляют значительное количество энергии.
Наиболее близким по технической сущности, принятым за прототип, является экстракционная установка с экстрактором механического перемешивания, которая состоит из самого экстрактора, электродвигателя привода механических мешалок, емкостей для легкой и тяжелой жидкостей, насосов для перекачивания легкой и тяжелой жидкостей, вентилей и расходомеров для легкой и тяжелой жидкостей, штуцеров для входа в экстрактор и выхода из него легкой и тяжелой жидкостей [Берестовой A.M., Белоглазов И.Н. Жидкостные экстракторы (инженерные методы расчета). - Л.: Химия, 1982. - 208 с. См. с. 13-14 и с. 110-111].
С существенными признаками изобретения совпадает следующая совокупность признаков прототипа: сам экстрактор, емкости для легкой и тяжелой жидкостей, вентили и расходомеры, обеспечивающие необходимые расходы легкой и тяжелой жидкостей.
Главным недостатком описанной выше экстракционной установки является то, что эффективность процесса жидкостной экстракции в экстракционной установке с механическими перемешивающими устройствами значительно снижается при увеличении диаметра установки за счет различной степени перемешивания жидкостей в центре и у стенок самого экстрактора. Кроме того, в таких установках имеются достаточно высокие затраты энергии на организацию процесса жидкостной экстракции, поскольку требуется подача легкой и тяжелой жидкостей в экстрактор при помощи насосов, а также перемешивание реагирующих жидкостей внутри экстрактора при помощи механических мешалок (например, лопастной мешалки), вращение которых от электродвигателей также связано с достаточно высокими затратами электроэнергии.
Изобретение направлено на повышение эффективности процесса экстракции за счет перемешивания жидкостей в экстракторе с помощью инертного газа, а также на снижение затрат энергии в экстракционной установке за счет подачи легкой и тяжелой жидкостей в барботажный экстрактор с помощью сжатого компрессором инертного газа.
Это достигается тем, что экстракционная установка с барботажным экстрактором снабжена компрессором и соединенным с ним ресивером для получения сжатого, химически инертного по отношению к жидкостям, газа, часть энергии которого используется для перемешивания жидкостей внутри барботажного экстрактора, а другая часть энергии сжатого инертного газа используется для подачи легкой и тяжелой жидкостей в барботажный экстрактор.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема эктракционной установки с барботажным экстрактором, т.е. аппарата, в котором перемешивание реагирующих жидкостей осуществляется продуванием химически инертного по отношению к жидкостям газа сквозь столб находящихся в аппарате смеси легкой и тяжелой жидкостей. В этом случае часть энергии газа Э1 может быть использована непосредственно на пневмоперемешивание жидкостей в барботажном экстракторе, а вторая часть энергии газа Э2 может быть применена для подачи реагирующих легкой и тяжелой жидкостей в барботажный экстрактор передавливанием их из емкостей, в которых они находятся. В качестве барботажного экстрактора может быть, например, использован аппарат, описанный в Патенте РФ №2658053, Бюл. №17, 19.06.2018 г.
Экстракционная установка состоит из барботажного экстрактора 1, емкостей для легкой 2 и тяжелой 3 жидкостей, которые системой трубопроводов сообщаются с ресивером 4, соединенным с компрессором 5, а также включает расходомеры для легкой жидкости 6, тяжелой жидкости 7 и инертного газа 8, регулировочные вентили 9, 10 и 11 соответственно для легкой и тяжелой жидкостей и инертного газа. Барботажный экстрактор 1 снабжен штуцерами 12, 13 и 14 для входа соответственно легкой, тяжелой жидкостей и инертного газа. Штуцеры 15, 16 и 17 предназначены для выхода из барботажного экстрактора соответственно легкой, тяжелой жидкостей и инертного газа.
Работает установка следующим образом.
Легкая жидкость, например бензол, подается в нижнюю часть барботажного экстрактора 1 через штуцер 12 путем передавливания ее из емкости 2 сжатым инертным газом, подаваемым от компрессора 5 через ресивер 4. Ее необходимый расход регулируется при помощи вентиля 9 и определяется расходомером 6. Из барботажного экстрактора 1 легкая жидкость, например бензол, выходит в ее верхней части через штуцер 15. Тяжелая жидкость, например вода, подается в верхнюю часть барботажного экстрактора 1 через Штуцер 13 путем передавливания ее из емкости 3 сжатым инертным газом, штуцер 13 путем передавливания ее из емкости 3 сжатым инертным газом, который подается от компрессора 5 через ресивер 4. Необходимый расход тяжелой жидкости регулируется при помощи вентиля 10 и определяется расходомером 7. Тяжелая жидкость выходит из барботажного экстрактора 1 в ее нижней части через штуцер 16.
Необходимый для интенсификации процесса экстракции химически инертный по отношению к перерабатываемым жидкостям газ подается в барботажный экстрактор 1 через штуцер 16 из ресивера 4 через регулировочный вентиль 11 и расходомер 8. Необходимое давление инертного газа, которое должно быть больше давления столба жидкости высотой Н, обеспечивается компрессором 5. Выводится инертный газ из барботажного экстрактора 1 через штуцер 17 и, в целях защиты окружающей среды, по замкнутому циклу поступает на вход компрессора 5.
При противоточном движении легкой и тяжелой жидкостей внутри барботажного экстрактора, они интенсивно перемешиваются за счет энергии Э1 инертного газа, который при поступлении в барботажный экстрактор дробится на пузырьки, которые барботируя через слой смеси жидкостей (т.е. происходит пневмоперемешивание) обеспечивает значительную интенсификацию процесса жидкостной экстракции за счет увеличения межфазной поверхности контакта легкой и тяжелой жидкостей при пневмоперемешивании.
Подача же легкой и тяжелой жидкостей в барботажный экстрактор 1 при помощи части энергии сжатого инертного газа Э2 путем передавливания из емкостей 2 и 3 соответственно, позволяет обеспечить значительное снижение расхода энергии на организацию процесса жидкостной экстракции за счет исключения из экстракционной установки перекачивающих жидкости насосов.
Наши экспериментальные исследования на промышленных системах экстракции капролактама бензолом из лактамного масла в экстракционной установке с барботажным экстрактором и перемешиванием жидкостей при помощи инертного газа азота показали, что при этом значительно повышается эффективность процесса за счет увеличения межфазной поверхности контакта легкой и тяжелой жидкостей при пневмоперемешивании, а также обеспечивается почти 2-х кратная экономия электроэнергии по сравнению с экстракционной установкой, в которой применяются экстракторы с механическим перемешиванием жидкостей внутри аппарата.
Использование данной экстракционной установки с барботажным экстрактором для промышленных систем позволяет добиться значительного повышения эффективности процесса экстракции, а также снижения расхода электроэнергии за счет использования части энергии сжатого инертного газа для перекачивания легкой и тяжелой жидкостей между элементами экстракционной установки.
Claims (1)
- Экстракционная установка с барботажным экстрактором, включающая экстрактор, емкости для легкой и тяжелой жидкостей, трубопроводы, расходомеры с регулировочными вентилями для подачи тяжелой жидкостей в верхнюю часть экстрактора, а легкой жидкости в нижнюю часть экстрактора, отличающаяся тем, что барботажная экстракционная установка снабжена для сжатия инертного газа компрессором, который через ресивер соединен с емкостью для легкой жидкости и емкостью для тяжелой жидкости за счет соответствующих трубопроводов, а с нижней частью барботажного экстрактора за счет трубопровода, регулировочного вентиля и расходомера.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127625A RU2752313C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Экстракционная установка с барботажным экстрактором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020127625A RU2752313C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Экстракционная установка с барботажным экстрактором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752313C1 true RU2752313C1 (ru) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020127625A RU2752313C1 (ru) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | Экстракционная установка с барботажным экстрактором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752313C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2776193A (en) * | 1952-12-06 | 1957-01-01 | Habicht Lojo | Apparatus for carrying out interactions of liquids on each other |
SU135876A1 (ru) * | 1960-06-09 | 1960-11-30 | А.С. Решанов | Барботажный многоступенчатый экстрактор |
SU585854A1 (ru) * | 1976-04-05 | 1977-12-30 | Казанский Химико-Технологический Институт Им. С.М.Кирова | Пульсационный экстрактор |
-
2020
- 2020-08-18 RU RU2020127625A patent/RU2752313C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2776193A (en) * | 1952-12-06 | 1957-01-01 | Habicht Lojo | Apparatus for carrying out interactions of liquids on each other |
SU135876A1 (ru) * | 1960-06-09 | 1960-11-30 | А.С. Решанов | Барботажный многоступенчатый экстрактор |
SU585854A1 (ru) * | 1976-04-05 | 1977-12-30 | Казанский Химико-Технологический Институт Им. С.М.Кирова | Пульсационный экстрактор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4207180A (en) | Gas-liquid reaction method and apparatus | |
US3547811A (en) | Cyclic oxygenation of bod-containing water | |
CN2892845Y (zh) | 一种臭氧氧化技术处理难降解有机废水的设备 | |
EP0511677B2 (en) | Improved gas-liquid mixing process and apparatus | |
CN2561501Y (zh) | 一种溶解混合装置 | |
US5013429A (en) | Apparatus for stabilizing sludge | |
CN1248975C (zh) | 高输出量的臭氧处理设备 | |
US20110259196A1 (en) | Gaseous effluent treatment apparatus | |
CN205667835U (zh) | 一种可视化搅拌式瓦斯水合反应实验装置 | |
RU2752313C1 (ru) | Экстракционная установка с барботажным экстрактором | |
GB1589190A (en) | Single stage process for continuously introducing oxygen containing gases into sewage containing activated sludge or fermentation broths | |
KR101753380B1 (ko) | 압력유지 보조탱크를 이용한 가스용존장치 | |
CN1817402B (zh) | 液液萃取方法 | |
US10603643B2 (en) | Process and device for dispersing gas in a liquid | |
KR100493209B1 (ko) | 혐기성 소화조의 회전식 가스 교반장치 | |
EP3089945B1 (en) | Process | |
CN209940505U (zh) | 竖式布气搅拌器 | |
US20090205497A1 (en) | Pressurised container | |
WO2021047048A1 (zh) | 一种微界面强化的湿式氧化法处理工业污泥的系统及方法 | |
RU2389542C1 (ru) | Реактор синтеза гидроксиламинсульфата | |
CN101940885B (zh) | 硝酸铵溶液投料、射流混合并行的装置及方法 | |
US20180328351A1 (en) | Metering device | |
US20230175502A1 (en) | Multi-piston pump having multiple inlet conduits | |
JP2000271468A (ja) | 超臨界水反応装置 | |
AU2011353661B2 (en) | Improved oxidation method and reactor |