со ;О со сд Изобретение относитс к аппаратам химической технологии, предназначенным дл проведени процессов жидкост ной экстракции, и может быть исполь зовано на нефтехимических предпри ти х . Известен пульсационный экстрактор , содержащий вертикальный цилинд рический корпус 5 разделенный по выс те на отстойные и смесительные секции , образованные набором цилиндрических вертикальных коаксиально рас положенных перегородок, в кольцевых каналах которых установлены наклонные лопасти l , Однако в отстойных зонах между смесительными секци ми наблюдаетс значительна поперечна неравномерность и продольное перемешивание фа зовых потоков, которые снижает эффективность аппарата. Изготовление цилиндрических перегородок с кольцевыми полками в горизонтальной пло кости снижает производительность экстрактора, требует значительньпс трудозатрат и расхода металла. Цель изобретени - интенсификаци процесса экстракции путем интенсивн го вращени жидкостных потоков во взаимно противоположных направлени х уменьшение общей высоты аппарата за счет сокращени высоты смесительной и отстойной зон, увеличение произво дительности, . „ Поставленна цель достигаетс тем что в пульсационном экстракторе, в включающем вертикальный цилиндрический корпус, разделенный по высоте на отстойные и смесительные секции. образованные набором цилиндрических вертикальных коаксиально расположенных перегородок5 в кольцевых каналах которых установлены наклонные лопасти , в смежных кольцевых каналах лопасти установлены в один или два р да под углом 5-10° к горизонтали в противоположных направлени х. На фиг, 1 представлен пульсационный экстрактор, продольный разрез, на фиг. 2 - два смежных коаксиальных цилиндра- детали 1 и И на фиг 1 (стрелками указаны направлени жидкостных потоковS X, и Xj - струи из межлопастных каналов); на фиг„ 3 разрез А-А на фиг, 1 (стрелками пока заны направлени жидкостных потоков на выходе из кольцевых зазоров смесительной секции). Пульсационный экстрактор состоит из корпуса 1 с чередующимис смесительными 2 и отстойными 3 секци ми. Смесительна секци 2 образована наборЬм вертикальных цилиндрических коаксиально расположенных перегородок 4, фиксируемых между собой установленными в кольцевых каналах наклонными лопаст ми 5 и 6 в один или два р да. Дл подвода и отвода жидких фаз имеютс штуцеры 7-10, Патрубок 11 служит дл подключени пульсатора. Экстрактор работает следующим образом , В штуцер 7 подаетс т жела фаза, котора выводитс через штуцер 8, в штуцер 9 - легка фаза, выводитс через штуцер 10, Таким образом, в колонне противопотоком двигаютс две смешивающиес между собой жидкости, одна из которых при этом диспергируетс . Проход между лопаст ми 5 и 6 в смесительных секци х 2, жидкие потоки при пульсаци х получают интенсивное вращательное движение, благодар чему происходит активное смешение контакриюущих фаз и интенсифицируетс массообмен. Лопасти установлены на таком рассто нии от кромок коаксиальньгх цилиндров и ориентированы таким образом, что вращательное движение струй в кольцевых зазорах не затухает, и струи вырываютс из смежных зазоров в противоположных направлени х , что резко снижает поперечную неравномерность и продольное перемешивание в отстойных зонах, так как смежные противоположные направлени струи образуют как бы завесы и при этом они гас т друг друга на некотором рассто нии от кромок смесительной секции. Струйные завесы вл ютс продолжением цилиндрических перегородок и одновременно создают активный гидродинамический режим, Проведена экспериментальна проверка по гидродинамике и массообмену на модельной системе дизельное топливо - бензойна кислота - вода, Результаты проверки сведены в таблицу, Здесь oi - угол наалона лопасти от .горизонтали, 2А - двойна (полна ) амплитуда пульсаций, Н.- высота смесительной секции, Н,., - высота отстойной зоны, h рассто ние от кромки цилиндрической перегородки до торцов лопастей, X - длина струи из межлопаточного канала, котора зависит от ширины межлопаточного зазора ( 8 ) и может прин ть X (УХ - Ун) 100% - степень изW - фактор эне влечени , эк-У гоэффективности, расходы сплошной где V. и дисперсной фаз соответственно, начальна и конеч на концентрации бензойной кислоты в воде, г/л, начальна концент раци бензойной кислоты в дизтопл ве, г/л, W У„ + суммарна нагрузк по обеим фазам, ч, высота, эквивален на теоретической ступени, м, у - интенсивность пул сации, м/ч. , Поискова работа выполн етс в к лонне диаметром 80 мм, оптимальные варианты повтор ютс в апг;арате 400 м. По результатам эксперимента можно заключить, что оптимальными параметрами вл ютс об 5-10, Нд (3-5)2Aj h X. С точки зрени закрутки потоков малые углы наклона лопастей более желательны, но при этом растут гидравлические сопротивлени , что св зано с энергозатратами. Отстойна зона с одной стороны содействует перераспределению фазовьсх потоков, способствует возникновению концевых эффектов , с другой стороны увеличиваетс продольное перемешивание и поперечна неравномерность. В конечном итоге положительное воздействие оказываетс преобладающим. Экспериментально найдено, что минимальна высота отстойной зоны должна быть не менее полного периода гармонических колебаний, что соответствует двойной амплитуде пульсаций (2А), с учетом объема скоагулировавшейс дисперсной фазы в отстойной зоне перёд входом в смесительную секцию оптимальна величина несколько увеличиваетс , Оптимальна длина струй вл етс продолжением цилиндрических перегородок за счет закрутки струй в противоположных направлени х что способствует уменьшению высоты смесительной секции, но дальнейшее увеличение струй (в зависимости от интенсивности пульсаций и ширины межлопаточного зазора) приводит к .возрастанию высоты отстойной зоны. Использование изобретени позволит резко увеличить производительность установки, так как ликвидированы кольцевые перегородки в горизонтальной плоскости, уменьшаетс рабоча в высота экстрактора за счет подбора оптимальных размеров смесительной и отстойной зон, что достигаетс закруткой потоков в противоположных направлени х. В целом экономи в металле доходит до 35%.
тгп
w
Zj
V..
x
a