SE459559B - Kontinuerligt arbetande helkapslad motstroems-centrifugalextraktor - Google Patents

Description

459 559 avsmalnande ändområdet utformat utlopp för fasta partiklar, en i en skalkanmare anordnad skalanordning för bortledning av en första vätske- fas samt en till klarningszonen och i förhållande till skalkammaren försluten ringkanal för en andra vätskefas.

En helkapslad-motströms-centrifugalextraktor enligt ovan är känd exempelvis från DE-PS 29 01 607 (fig. 2).

Centrifugalextraktorer enligt känd teknik användes för att över- föra det lösta extraktet från en extrakthaltig och lämpligen höghaltig, fasta partiklar innehållande vätska medelst ett flytande extraktions- medel till detta extraktionsmedel, varvid lösligheten av extraktet i förhållande till extraktionsmedlet skall vara större än i förhållande till den extrakthaltiga vätskan. Härvid kan extraktionsmedlet antingen höra till den specifikt lätta eller specifikt tunga vätskefasen.

För uppående av ett högt extraktionsutbyte är överföringen av extraktionsämnet från den vattenhaltiga extrakt och fasta partiklar innehållande vätskefasen till extraktionsmedlet beroende av en god blandning eller en nära kontakt mellan de båda_vätskefaserna, varvid det antal extraktionssteg som är möjligt att uppnå, och sålunda extrak- tionsutbytet blir synnerligen högt, när denna extraktionsprocess genom- föres enligt motströmsprincipen i blandningszonen. Vid en motströms- extraktion kan extraktionsförfarandet genomföras med minsta mängd extraktionsmedel.

Vid kända centrifugalextraktorer överföres de båda vätskefaserna genom skilda matarledningar till skilda kamrar, vilka är belägna inuti snäckskruvnavet och från dessa kamrar via öppningar ledes in i bland- ningszonen, som är belägen i området av matarskruvens spiralgängor, varvid vätskorna i motström skall genomströmma under kraftigt bland- ningsinflytande av matarskruvens spiraler.

Det har nu visat sig, att en nära kontakt och därigenom en god blandningseffekt mellan de båda vätskefaserna i blandningszonen är möj- lig,'blott när densitetsskillnaden mellan de båda vätskefaserna inte är för stor och de båda vätskornas benägenhet till emulsionsbildning är god. ' 459 559 Genom DE-PS 2 70l 763 är det visserligen känt att anordna ett antal kontaktställen i form av segment eller formstycken i spiral- gängorna i närheten av blandningszonen för att åstadkomma en inten- sivare blandning, vilka kontaktställen emellertid endast har mycket begränsat infiyranae på biananingseffekten, viiker ingående försök har , visat, eftersom de blandade vätskorna innanför spiralerna genom inver- kan av den mot dem verkande centrifugalkraften mycket snabbt åter skil- jes och därigenom uppnås endast delvis den önskade genomblandningen av vätskorna.

Försök har dessutom visat, att den mest intensiva blandnings- effekten uppnås, när vätskan inledes direkt i den andra vätskefasen vid vätskans inlopp från kamnaren inuti snäckskruvsnavet i blandningszonen, vilket är fallet vid den specifikt tyngre vätskefasens inlopp i bland- ningszonen, eftersom denna på grund av sin högre specifika vikt måste strömma genom den specifikt lättare vätskefasen i det yttre området av trumman, så att den specifikt tyngre vätskefasen kommer i nära kontakt med den specifikt lättare vätskefasen.

Den lättare vätskefasen kommer däremot huvudsakligen i kontakt med ytan på den specifikt tyngre vätskefasen, så att här bara åstadkom- mes en begränsad blandningseffekt. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att utforma helkapslade motströms-centrifugalextraktorer enligt ovan angiven konstruktion så, att fler intensiva kontaktställen åstadkommas i området av blandnings- zonen, varvid extraktorns extraktionseffekt förbättras.

Denna uppgift har lösts enligt uppfinningen därigenom, att åtminstone en anordning för bortledande av den lätta vätskefasen, vil- ken är försedd med ett överloppsskydd i form av ett rör, är anordnad inuti extraktionszonen mellan inloppen för den lätta och den tunga vätskefasen, att extraktionszonen är uppdelad i blandnings- och separe- ringskamrar, att tilloppskanaler är anordnade för tillförsel av den lätta vätskefasen från kammaren i snäckskruvsnavets inre i den första blandnings-separeringskammaren, vilka tilloppskanaler mynnar nära trum- kåpans insida i området av den specifikt tunga vätskefasen, och att åtminstone en överloppskanal är anordnad i anordningen för bortledande 459 559 av den lätta, från den första blandnings-separeringskanmaren avskilda vätskefasen in till den följande, andra blandnings-separeringskam- maren, vilken överloppskanal likaledes mynnar i området av den tunga vätskefasen.

Anordnandet av en matarkanal för tillförsel av den specifikt lättare vätskefasen, vilken kanal sträcker sig in i närheten av trum- manielns innervägg och sålunda in i området av den specifikt tyngre vätskefasen och dessutom anordnandet av ett överloppsskyddfi området av blandningszonen med en överloppskanal för den i den första bland- nings-avskiljningskanmaren avseparerade specifikt lätta vätskefasen, vilken likaledes sträcker sig in i området av den specifikt tyngre vätskefasen, medför att det åstadkommes ytterligare två intensiva blandningskontaktställen i extraktorn, vilka väsentligt förbättrar extraktionseffekten i extraktorn.

Ett utföringsexempel på uppfinningen skall i det följande beskri- vas med hänvisning till de bifogade ritningarna, varå fig. l schema- tiskt visar ett vertikalt längdsnitt genom en helkapslad motströms- -centrifugalextraktor enligt uppfinningen och fig. 2 är en delför- storing av fig. 1 visande centrifugalextraktorns blandningszon.

Fig. 1 visar en helkapslad motströms-centrifugalextraktor, som består av en cylindriskt-koniskt utformad trunma 1, i vilken är anord- nad en matarskruv 3, vilken är roterbart driven med ett i förhållande till trumkåpan 2 avvikande varvtal och vilken uppvisar spiraler 4, som är anpassade till trummantelns insida, varjämte varvtalsreglering mellan matarskruven och trummanteln åstadkommes medelst en med matar- skruven och trummanteln förbunden kraftöverföringsväxel 5 och trumman är roterande lagrad i ett hölje 6, bestående av en höljesmantel 7 och ett höljeslock 8. Trummanteln 2 och matarskruven 3 drives via kraft- överföringen 5 lämpligen medelst en icke visad elmotor, vilken via kil- remmar 9, 10 bringar kraftöverföringen och således även trummanteln och matarskruven att rotera med förutbestämda varvtal.

I separeringskammaren är separeringsskivor 12, 13 anordnade i området av spiralerna 4 mellan snäckskruvsnavet 11 och trunmanteln 2, ' 459 559 vilka uppdelar separeringskammaren i klarningszoner 14, 15 och en blandningszon 16. .

I blandningszonens 16 inre är anordnat ett överloppsskydd 17, vilket uppvisar en ringspalt mot trumkåpans 2 innervägg, är tillslutet gentemot snäckskruvsnavet och är vinkelformigt samt uppdelar bland- ningszonen i en första och en andra blandnings-separeringskammare 18, l9-och vid i överloppsskyddets axiellt förlöpande skänkel är anbragt en överloppskanal 20, vars mynning sträcker sig in i området-av den - specifikt tyngre vätskefasen i den andra blandnings-separeringskammaren 19 och är ämnad att avleda den i den första blandnings~separeringskam- maren avskilda, specifikt lättare vätskefasen.

För tillförsel av den specifikt lättare vätskefasen har anordnats en tilloppsledning 21, vilken mynnar i en kanmare 22, som är belägen i matarskruvsnavets 11 inre. Från kammaren 22 utgår en eller flera matarkanaler 23, vilka mynnar i området av den.specifikt tyngre vätske- fasen i den första blandnings-separeringskammaren 18 nära trumkåpans 2 insida. Matarledningen 21 omges av en matarledning 24 för tillförsel av den specifikt tyngre vätskefasen och mynnar i en kanmare 25 i matar- skruvsnavets ll inre på avstånd från kammaren 22 och uppvisar en eller flera utloppsöppningar 26, vilka mynnar i området av den andra bland- nïngs-separeringskammaren 19.

Under avledandet av den specifikt lättare vätskefasen via en skalanordning 27, vilken är anordnad i en skalkammare 28 i höljes- mantelns 8 inre, och denna skalkanmare är avgränsad gentemot klarnings- zonen 15 medelst ett överloppsskydd 29, åstadkommes bortledandet av den specifikt tyngre vätskefasen från trummans klarningszon 14 medelst överloppsrör 30, vilka mynnar i en ringkanal 31, från vilken vätskan ledes från trumman via en utloppskanal 32 in i höljesmanteln 8, från vilken den tunga vätskefasen vidareledes via ett avlopp 33.

Det i trumman avskilda materialet matas av den i den koniska delen av trumman anordnade matarskruven 3 medelst den på matarskruven belägna spiralen 4 till utloppsöppningen 34 i trummanteln och tömmes via tömningsöppningen 35 i husmanteln 7. 459 559 Extraktorn arbetar på följande sätt: När extraktortrunman har uppnått sitt normala varvtal, tillföras den specifikt tyngre och fasta partiklar innehållande vätskan via tilloppsledningen 24 i kanmaren 25 matarskruvnavets ll inre och når därifrån in i området av blandningszonen 16 via utloppsöppningar 26. Så snart trumman har fyllts med en viss mängd av den specifikt tyngre vätskan, strömmar denna i den koniska trumdelens riktning och uttömmes trycklöst ur den roterande trumman via överloppsröret 3Ö,Üringkanalen 31 och utloppskanalen 32. På sanma gång ledes det i trunman avskilda och på trunmantelns 2 insida avsatta materialet under inverkan av matarskruvens 3 spiraler 4 i riktning mot tömningsöppningen 34 i trum- manteln och tömmes ur trumman i relativt torrt tillstånd.

Efter trummans fyllning med den specifikt tyngre vätskan till- föres den specifikt lättare vätskan, exempelvis extraktionsmedlet, via tilloppsledningen 21 motströms mot den specifikt tyngre vätskan och når därefter först kammaren 22 i matarskruvsnavets 11 inre och därifrån via tilloppskanaler 23 och på grund av den i kammaren 22 uppdämda vätskan och det härmed förbundna tryckfallet i området av den specifikt lättare vätskefasen i blandningszonens 16 inre till blandnings-separeringskam- maren 18 mellan matarskruvens spiraler 4. Eftersom den härvid sig an- samlande, specifikt lättare vätskan genom strömmar och dessutom åstad- kommer ytterligare en omrörning av vätskorna mellan den roterande matarskruven 3 och den med annat varvtal roterande trummanteln 2, upp- nås en intensiv blandning av vätskorna i denna blandnings-separerings- kammare 18.

Allt efter skillnaden i specifik vikt mellan de båda vätskorna och allt efter vätskornas uppehållstid i trumman åstadkommes också genom motström en viss separering mellan de båda vätskorna mellan spiralerna 4, så att den åtminstone delvis åter avskilda, specifikt lättare vätskefasen kan utnyttjas ytterligare till en intensiv bland- ning med den speciellt tyngre vätskefasen i den första blandnings-sepa- reringskanmaren 18, genom att den från den första blandnings-separe- ringskammaren avskilda specifikt lättare vätskefasen avledes via det blandnings-separeringskamrarna 18 och 19 åtskiljande överloppsskyddet 459 559 17 och via överloppskanalen 20 in i den specifikt tyngre vätskefasen i den andra blandnings-separeringskammaren 19, varvid likaledes en inten- siv blandning mellan de båda vätskorna återigen blir följden. På sin väg mot tömningssidan i klarningszonen 15 genomströmmar den specifikt lättare vätskefasen-motströms den från utloppsöppningarna 26 inström- , mande specifikt tyngre vätskefasen, så att en tredje intensiv blandning mellan vätskorna blir följden vid detta ställe. Den specifikt lättare vätskan når därefter via klarningszonen 15 in till skalkaninaren 28, ur vilken den tömmes under tryck medelst skalningsanordningen 27 från trumman.

Fig. 2 visar i huvudsak blandningszonen 16 i fig. 1, men i för- storing, varvid vätskorna och materialet i trumman har åskådliggjorts grafiskt för bättre förståelse.

Uppfinningen är givetvis även tillämpbar vid helkapslad mot- ströms-centrifugalextraktorer, i vilka den extraherade specifikt tunga vätskefasen tömmes ur trumman tillsamnans med fasta partiklar.

Claims (2)

459 559 P A T E N T K R A V

1. Kontinuerligt arbetande helkapslad-motströms-centrifugal- extraktor för blandning och separering av två, via skilda tillopp (21, 24) tillförbara vätskor med olika specifik vikt samt fasta partiklar med en i förhållande till vätskorna högre specifik vikt pch_med en åtminstone delvis konisk, roterande drivbar, kring en horisontell-axel vridbar centrifugtrumma (1), vilken uppvisar klarningszoner (14, 15) och en från dessa medelst separeringsskivor (12, 13) avgränsad extraktionszon (16), varvid vätskorna tillföres extraktionszonen (16) från kamnare (22, 25), som är anordnade i centrifugtrummans (1) inre och en i centrifugtrumman (1) med ett annat varvtal kring en horison- tell axel roterande drivbar matarskruv (3), vars gänga (4) är anpassad till centrifugtrummans (1) insida, ett i det koniskt avsmalnande ändom- rådet utformat utlopp (34) för fasta partiklar, en i en skalkanmare ' (28) anordnad skalanordning (27) för bortledning av en första vätskefas samt en till klarningszonen (15) och i förhållande till skalkammaren (28) försluten ringkanal (31) för en andra vätskefas, k ä n n e t e c k~ n_a d d ä r a v, att åtminstone en anordning (17) för bortledande av den lätta vätskefasen, vilken är försedd med ett överloppsskydd (17) i form av ett rör, är anordnad inuti extraktionszonen (16) mellan in- loppen för den lätta och den tunga vätskefasen, att extraktionszonen (16) är uppdelad i blandnings- och separeringskamrar (18, 19), att tilloppskanaler (23) är anordnade för tillförsel av den lätta vätske- fasen från kammaren (22) i snâckskruvsnavets (ll) inre i den första blandnings-separeringskammaren (18), vilka tilloppskanaler (23) mynnar nära trumkåpans (2) insida i området av den specifikt tunga vätske- fasen, och att åtminstone en överloppskanal (20) är anordnad i anord- ningen (17) för bortledande av den lätta, från den första blandnings- -separeringskammaren (18) avskilda vätskefasen in till den följande, andra blandnings-separeringskammaren (19), vilken överloppskanal lika- ledes mynnar i området av den tunga vätskefasen. J _ 459 559

2. Kontinuerfigt arbetande helkapslad-motströms-centrífuga]- extraktor enïigt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att överïoppskanaïen (20) utgår från anordníngens (17) rörformiga deï.