SE437615B - Flerstegsvetske-vetskeextraktionsapparat av blandare-avsettaretyp - Google Patents

Description

7806615-6 10 l5 20 25 30 35 ...__.._.___.__.._ l._._.._ _ ... 2 steget, strömmar från det första stegets avsättare till det andra stegets blandare, medan den lättare vätskan in- kommer i apparaten genom det andra stegeüsblandare, ström- mar från det andra stegets avsättare till det första stegets blandare och lämnar apparaten genom det första stegets avsättare, eller omvänt.

När blandaren-avsättaren har mer än två steg, inkom- mer den tyngre vätskan i apparaten genom det första stegets blandare och lämnar apparaten genom det sista stegets av- sättare, medan den lättare vätskan inkommer i apparaten genom det sista stegets blandare och lämnar apparaten genom det första stegets avsättare, varvid det eller de mellanliggande stegens blandare mottager både den tyngre vätska, som strömmar från föregående stegs avsättare, och den lättare vätska, som strömmar från nästa stegs avsätta- re, eller omvänt.

En vätske-vätskeextraktionsapparat med cirkelsektorer av den ovan angivna typen beskrivs i den franska patent- skriften l 028 143. Denna kända apparat har platt botten och i varje sektor åstadkommas blandningen av de båda vätskorna i en blandare med en hjälp av en centrifugalpump som matar de blandade vätskorna genom en ledning till nästa sektor, där blandningen anländer i en fördelningskammare, t ex en låda med perforerade väggar, vilken kammare är lokaliserad nära apparatens axel och varifrån blandningen strömmar mot sidoväggen hos denna sektor under det att blandningen uppdelas i sina beståndsdelar. Som ett resul- tat härav blir ä na i blandarna hos denna kända apparat alltför kraftig och å andra sidan överstiger längden hos avsättningsvägen i avsättarna vid denna apparat inte apparatens radie. När kontakten mellan de båda vätskorna i apparaten åtföljs av bildning av en fast fas, kommer dessutom denna fasta fas att avsättas nästan överallt på botten av avsättarna, vilket gör rengöring av apparaten komplicerad och kon- ena sidan blandningen av de båda vätskor- tinuerlig uttömning av det avsatta slammet omöjlig.

Apparaten enligt föreliggande uppfinning undanröjer de ovannämnda nackdelarna. _ PDOR QUALL 10 15 20 25 30 35 7806615-*6 3 Enligt uppfinningen utmärkes flerstegs-vätskeextrak- tionsapparaten av att blandarutrymmenas agiteringsorgan på i och för sig känt sätt är utformade som turbinpumpar, som vardera inbegriper en skiva med skovlar fästade vid åtminstone skivans botten, och att blandarutrymmenas utlopp på i och för sig känt sätt utgöres av fördämningar som är lokaliserade närmre kärlets sidovägg än dess axel, varjämte varje sektor är försedd med medel för att styra de blandade vätskor som utmatas vid blandarutrymmets utlopp mot kärlets mittzon, samt att kärlets botten är lutad mot kärlets axel för att definiera en omvänd kon eller pyramid, och att apparaten inbegriper medel för avtappning från kärlets undre del.

De ovannämnda styrmedlen i varje sektor kan bestå av en baffel i avsättarutrymmet och en skiljevägg, som sträcker sig från motsatta sidor av utloppet hos blan- darutrymmet till mittzonen.

Baffeln sträcker sig företrädesvis över en sträcka, som är 0,4-0,8 ggr avståndet mellan blandarutrymmets utlopp och kärlets axel.

Ovannämnda styrmedel i varje sektor kan också bestå av en ränna, som sträcker sig över avsättarutrymmet, från blandarutrymmets utlopp till mittzonen.

Det är fördelaktigt att rännan är försedd med en emulsionsbrytare med dubbelt galler intill utloppet hos blandarutrymmet.

Det är fördelaktigt att vid rännans inlopp, dvs nära blandarnas utlopp, anordna en emulsionsbrytare, t ex en emulsionsbrytare med dubbelt galler.

Det är också fördelaktigt att vid rännans utlopp, dvs vid den ände därav som är lokaliserad på sidan för den ovannämnda zonen, anordna en kant, som företrädesvis har en höjd av minst 5 mm, för att förlänga den tidrymd under vilken vätskorna förblir i rännan, samt under rän- nans utlopp, en baffel, som doppar ned i den underlig~ gande avsättaren och tvingar vätskorna som lämnar rännan att strömma mot den undre delen av nämnda zon innan de att vtrooßffšsv” '~ 7896615-6 4 strömmar mot avsättarnas utlopp. Företrädesvis sträcker sig baffeln nedåt en sträcka av mellan 0,15 och 0,6 ggr avståndet mellan centrum för utloppet hos rännan och den vertikala projektionen av detta centrum på kärlets bot- 5 ten, minskat med höjden hos den eventuella kanten.

Lutningen hos kärlets botten måste anpassas till na turen hos den fasta fasen som bildas under extraktionen.

För en grov och snabbt sedimenterande fällning kan en lutning av 100 med avseende på horisontalplanet vara 10 tillräcklig. För en fin fällning, som har svårt att av- sätta sig, kan emellertid en lutning av 400 med avseende på horisontalplanet vara nödvändig.

Apparaten enligt uppfinningen är lämpligen försedd med medel för avtappning från kärlets undre del. Det är 15 t ex möjligt att i varje sektor anordna ett rör, som sträcker sig ned i kärlet nära dess axel och nästan till botten av kärlet, varvid röret är anslutet till en sug- anordning. Varje sektor kan också vara försedd med en tömningsventil vid sektorns undre del nära kärlets axel, 20 så att slam, som ansamlas i den undre delen av apparaten, då och då eller kontinuerligt kan avtappas utan att appa- ratens drift avbrytas.

Följande beskrivning av en utföringsform av uppfin- ningen ges som ett ej begränsande exempel för att under- 25 lätta förståelsen av uppfinningen och dess fördelar.

Beskrivningen hänför sig till en extraktionsapparat med 6 steg och belyses med de bifogade ritningarna. På ritningarna är fig l en planvy av extraktionsapparaten.

Fig 2 är sektionsvy längs linjen II-II i fig 1. Fig 3 30en sektionsvy längs linjen III-III i fig l. Fig 4 är en sektionsvy längs linjen IV-IV i fig 1. Fig 5 är en sek- tionsvy längs linjen V-V i fig l. Fig 6 är en sektionsvy längs linjen VI-VI i fig l. Fig 7 är sektor av en variant av extraktionsapparaten i fig l. Fig 8 är en sektionsvy 35längs linjen VIII-VIII i fig 7. Fig 9 är en sektionsvy längs linjen IX-IX i fig 7.

PÛOR QUÄ, rm un' ”jg” 10 15 20 25 30 35 7806615-6 5 Med hänvisning till fig 1-6 och mera speciellt till fig 1 och 2 omfattar extraktionsapparaten 10 ett kärl ll, vars sidovägg 12 definierar en cylinder och vars botten 13 definierar en omvänd kon. Kärlet ll är uppdelat med hjälp av sex radiella skiljeväggar 14, 15, 16, 17, 18 och 19 i sex stycken blandare-avsättareenheter 20, 21, 22, 23, 24 och 25 med lika stora volymer.

Varje blandare-avsättareenhet 20, 21, 22, 23, 24 och 25 är i sin tur uppdelad med hjälp av skiljeväggar 26 och 27 till en blandare 28, 29, 30, 31, 32 och 33 och en avsät- tare 34, 35, 36, 37, 38 och 39, varvid skiljeväggarna 27 är lägre än skiljeväggarna 14, 15, 16, 17, 18, 19 och 26 så att de verkar som fördämningar, som bestämmer vätske- nivån i blandarna.

Den tyngre vätskan inmatas till blandaren 32 genom ledningen 40 och uttages från avsättaren 37 genom led- ningen 41, medan den lättare vätskan inmatas till blanda- ren 31 genom ledningen 42 och uttages från avsättaren 38 genom ledningen 43.

Var och en av blandarna 28, 29, 30, 31, 32 och 33 är försedda med ett pumpande agiteringsorgan 44, som inne- fattar en skiva 99 med sex radiella platta skovlar 100 fästa på skivans botten (se fig 3). Ett sådant agiterings- organ är välkänt inom tekniken.

Var och en av avsättarna 34, 35, 36, 37, 38 och 39 är försedd med utlopp för den lättare vätskan, vilketutlopp utgöres av en fördämning 45, 46, 47, 48, 49 och 50 och en fallränna 51, 52, 53, 54, 55 och 56, samt utlopp för den tyngre vätskan, som består av en justerbar sifon 57, 58, 59, 60, 61 och 62 och fallränna 63, 64, 65, 66, 67 och 68.

Fallrännorna 51, 52, 53, 54 och 56 är anslutna genom de respektiva öppningarna 69, 70, 71, 72 och 73 i skilje- väggarna 14, 15, 16, 17 och 19 med den undre delen av blandarna 33, 28, 39, 30 och 32. Fallrännan 55 är ansluten till utloppet 43 för den lättare vätskan.

POW» QUALITY i 7806615-6 10 15 20 30 35 6 Fallrännorna 63, 64, 65, 67 och 68 är anslutna genom de respektive ledningarna 74, 75, 76, 77 och 78 med den undre delen av blandarna 29, 30, 31, 33 och 28. Fallrännan 66 är ansluten till utloppet 41 för den tyngre vätskan.

Som ett resultat av agiteringsorganens44_pumpande verkan strömmar den lättare vätskan in i fallrännan 5l, 52, 53, 54 och 56 i pilarnas X riktning och den tyngre vätskan strömmar i ledningarna 74, 75, 76, 77 och 78 i pilarnas Y riktning.

I varje avsättare 34, 35, 36, 37, 38 och 39 är skilje- väggen 26 förlängd för att bilda en baffel 79, som sträcker sig från fördämningen 27 till kärlets ll axialzon över en sträcka, som motsvarar 60 % av avståndet mellan fördämningen 27 och kärlets ll axel. Denna baffel 79 tvingar vätskorna, som kommer från fördämningen 27, att först strömma mot kärlets ll axialzon och därifrån till avsättarnas utlopp i pilarnas Z riktning. Eftersom kärlets ll axialzon är kärlets djupaste zon, blir de strömmande vätskornas linjära hastighet i avsättarna mycket låg i denna axialzon, vilket är mycket fördelaktigt både för separationen av de båda vätskefaser- na och för avsättningen av den fasta fasen.

I varje avsättare finns nära kärlets ll axel rör 80, som medger avtappning då och då genom sugning från kärlets ll undre del, där avsatta fastämnen bildar ett slam.

Fig 3 är en vertikalsektionsvy av blandaren 30. Blan- daren 30 är uppdelad medelst en horisontell skiljevägg 81 till en mottagningskammare 82 och en blandningskammare 83.

Mottagningskammaren 82, vari den lättare vätskan inmatas genom öppningen 72 och den tyngre vätskan genom ledningen 75, är ansluten till blandningskammaren 83 medelst en öppning 84 i skiljeväggen 81 under agiteringsorganet 44.

Blandarens botten bildas genom en horisontell skiljevägg 85. Den övre kanten på skiljeväggen 27 verkarÉomeæ1fixerad fördämning,mendetäruppenbartattenjusteflæwfördämninglätt kan anordnas i stället om det skulle vara nödvändigt.

Blandarna 28, 29 och 33 är identiska med blandaren 30. 10 15 20 25 30 35 7806615-6 7 Fig 4 är en vertikal sektionsvy av blandaren 31. Den~ na blandare skiljer sig från blandaren 30 genom att den mottager den lättare vätskan genom ledningen 42. Blandaren 32 skiljer sig från blandaren 30 genom att den mottar den tyngre vätskan genom ledningen 40, som motsvarar ledningen 42.

Fig 5 är en vertikalsektionsvy av sifonen 59 i arbete.

Sifonen 59 är utformad av tvâ vertikala skiljeväggar 86 och 87, som tillsammans bildar kammaren 88. Skiljeväggen86 är nära kärlets botten 13 försedd med en öppning 89 så att kammaren 88 och avsättaren 36 bildar kommunicerande kärl.

Skiljeväggen 87 är försedd med en justerbar fördämning 90, med hjälp av vilken nivån hos gränsytan mellan den lättare vätskan 91 och den tyngre vätskan 92 i avsättaren 36 kan regleras. Den tyngre vätskan 92 i kammaren 88 strömmar över fördämningen 90 och avlägsnas via fallrännan 65 ge- nom ledningen 76. Sifonerna 57, 58, 61 och 62 är identiska med sifonen 59. Sifonen 60 skiljer sig från sifonen 59 genom att dess tillhörande fallränna 66 är ansluten till utloppet 41 för den tyngre vätskan.

Fig 6 är en vertikalsektionsvy av en fast fördämning 47 för den lättare vätskan 91 och av den tillhörande fall- rännan 53. Det inses att en justerbar fördämning kan an- ordnas vid 47 om detta skulle vara nödvändigt. Fördämning- arna 45, 46, 48 och 50 är identiska med fördämningen 47.

Fördämningen 49 skiljer sig från fördämningen 47 genom att den tillhörande fallrännan 55 är ansluten till utmatningen 43 för den lättare vätskan.

Vid en variant av den ovan beskrivna extraktionsappa~ raten ersätts bafflarna 79 med rännor 93, såsom visas i fig 7, som endast visar en sektor motsvarande sektorn 22 i fig l. Dessa rännor 93 är bildadeafl'en horisontell botten 94, en sidokant 95 och den radiella skiljevägg intill blandaren vartill rännan är förbunden, dvs skiljesväggenl7 i sektorn i fig 7. Rännan 93 är vidsittinlopp försedd med en i och för sig känd dubbelgalleremulsionsbrytare 96 och vid sitt utlopp med en kant 97 och en baffel 98. Det in- POUR 7806615-6 8 ses att nivån hos kanten 97 måste vara lägre än nivån för fördämningen 27. En relativt god fasseparation inträffar emellertid redan i rännan 93 när höjden hos kanten 97 är endast cirka 5 mm. 5 Baffeln 98 sträcker sig ned avsättaren en sträcka d, som är mellan 0,16 och 0,6 ggr avståndet D, t ex ett avstånd d = 0,4 ggr avståndet D, varigenom den fasta fasen tvingas att i huvudsak avsättas i kärlets axialzon utan att emellertid därvid en alltför häftig cirkulation skapas 10 i axialzonens undre del.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 7806615-6 PATENTKRAV

1. Flerstegsvätske-vätskeextraktionsapparat av blandare-avsättaretyp (10), som inbegriper ett kärl (11), vars sidovägg (12) definierar en cylinder eller en regelbunden polygonal kropp och som är uppdelat medelst radiella skiljeväggar (14, 15, 16, 17, 18, 19) i sektorer (20, 21, 22, 23, 24, 25), vilka var och en innefattar ett blandarutrymme (28, 29, 30, 31, 32, 33), som är försett med ett agiteringsorgan (44), samt ett avsättarutrymme (34, 35, 36, 37, 38, 39), varjämte blandarutrymmena och utloppen för avsättarutrymmena är anordnade på avstånd från kärlet axel, k ä n n e - t e c k n a d organ (44) på i och för sig känt sätt är utformade som därav, att blandarutrynmænas agiterings- turbinpumpar, som vardera inbegriper en skiva (99) med skovlar (100) fästade vid åtminstone skivans botten, och att blandarutrymmenas utlopp på i och för sig känt sätt utgöres av fördämningar (27) som är lokaliserade närmre kärlets sidovägg (12) än dess axel, varjämte varje sektor är försedd med medel (79, 93) för att styra de blandade vätskor som utmatas vid blandarutrymmets utlopp mot kärlets mittzon, samt att kärlets botten (13) är lutad mot kärlets axel för att definiera en omvänd kon eller pyramid, och att apparaten inbegriper medel (80) för avtappning från kärlets undre del.

2. Apparat enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att nämnda styrmedel i varje sektor består av en baffel (79) i avsättarutrymmet (34, 35, 36, 37, 38, 39) och en skiljevägg (14, 15, 16, 17, 18, 19), som sträcker sig från motsatta sidor av utloppet (27) hos blandarutrymmet (28, 29, 30, 31, 32, 33) till mittzonen.

3. Apparat enligt kravet 2, n a d därav, att baffeln (79) sträcker sig över en sträcka, som är 0,4-0,8 ggr avståndet mellan blandarut- rymmets utlopp och kärlets axel. k ä n n e t e c k - FOG-R lQvïfllLïqïy i 7806615-6 l0 15 20 25 30 10

4. Apparat enligt kravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att styrmedlen i varje sektor består av en ränna (93), som sträcker sig över avsättarutrymmet (34, ss, ss, .37, ss, 39), från blanaarutrymmets (za, 29, 30, 31, 32, 33) utlopp till mittzonen.

5. Apparat enligt kravet 4, k ä n n e t e c k - n a d därav, att rännan (93) är försedd med en emul- sionsbrytare (96) med dubbelt galler intill utloppet (27) hos blandarutrymmet (28, 29, 30, 31, 32, 33).

6. Apparat enligt kravet 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d en kant (97) vid sin ytterände riktad mot mittzonen. k ä n n e t e c k - därav, att rännan (93) är försedd med

7. Apparat enligt kravet 6, n a d (därav, att nivån hos kanten (97) är åtminstone 5 mm högre än nivån hos rännans botten (94).

8. Apparat enligt något av kraven 4-7, k ä n n e - t e c k n a d därav, ätt rännan (93), under sin ut- loppsände, är försedd med en baffel (98), som doppar ned i det underliggande avsättarutrymmet (34, 35, 36, 37, 38, 39).

9. Apparat enligt kravet 8, n a d därav, att baffeln (98) sträcker sig nedåt än sträcka, som är 0,15-0,6 ggr avståndet mellan centrum för utloppsänden hos rännan (93) och den vertikala projektionen av centrum på botten (13) av kärlet (ll), minskat med höjden hos den eventuella kanten (97).

10. Apparat enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att botten (13) hos kärlet (ll) har en lutning av 10-400 med avseende på k ä n n e t e c k - horisontalplanet.