SU850109A1 - Центробежный экстрактор - Google Patents

Description

t

изобретение относитс  к устройствам дл  осуществлени  процесса экстракции в системе жидкость-жидкость и может быть применено в различных отрасл х промьшшенности.

Известен центробежный экстрактор, содержащий корпус, ротор с насадкой и устройства ввода и вывода фаз. Ротор аппарата сформован из отдельного куска металла с просверленными в нём радиальными каналами, в которые вставл ютс  определен юле устройства смесительных камер, выполненных по двум вариантам: сочетайием глухих цилиндрических перегородок и вращающихс  колонок, состо щий из цанги, р да плоских дисков, насаживающихс  на цангу попарно через установленные втулки. Попарно расположенные диски дают возможность регулировать величину перфорации путем сдвига их на некоторый угол; в другом варианте перфорированные контактные диски колонки могут быть заменены насе1дкой типа -кольца Рашига и др. 11.

Основной недостаток известного устройства - низка  производительность и недостаточней эффективность массообмена.

Цель изобретени  - интенсификаци  процесса за счет повышени  степени массообмена.

Указанна  цель достигаетс  тем,

что размещенна  в роторе центробежного экстрактора насадка выполнена в виде винтообразных элементов с пере10

менным углом подъема винтовой линии, которьй- определ етс  по формуле

fg-i V

И 9

Oi

Ц--1

-u.;

15

где 9 - угол наклона винтовой линии, определ емый по формуле

20.

0.aroty i;--,

X - показатель степени,, характеризующий вли ние угла 9 и радиуса R, а также физические

Claims (1)

1. 25 свойства жидкостей и технологических параметров на скорость движени  капель дисперсной фазы,t - шаг винтовой линии/ . 0- диаметр винтообразного элемента; 1- индекс, указывакиций местопо ложение рассматриваемой точ ки относительно оси ротора. На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез; на фиг. 2 - сече ние А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - геометрические параметры винтообразных элементов; на фиг. 4-16 - различные варианты профилей винтообразных элементов; на фиг, 17-22 - варианты профилей сечений каналов, образован ных винтообразными элементами. При этом на фиг. 3 t - шаг винтовой линии; Ь ()cos 9 - ширина каналов винтовой линии дл  многоканального винтообразного-.элемента-, е - толщин гребн  винтовой нарезки; п - число заходов; R - радиус аппарата; d, , fi - углы; D - диаметр винтового насадочного элемента. Центробежный экстрактор состоит из ротора 1, верхнего диска 2 с каналами 3 и 4 дл  сбора проконтактировавших жидкостей соответственно дл  т желой и легкой фазы. В камеры введены не св занные с ними неподвижные трубки 5 и б дл  отвода жидкостей. Сверху по оси ротора 1 коаксиально расположены неподвижные патрубки 7 и 8 дл  ввода жидкостей. Патрубок 7 вплотную подходит к нижнему диску 9 ротора, образующего радиальные каналы 10 с нижней частью корпуса ротора дл  подвода легкой фазы в контактную зо ну аппарата. Подвод т желой фазы производитс  из диспергирующего уст ройства 11. Рабочее пространство ротора заполнено насадкой из винтообразных .элементов 12, образующих каналы 13. Отделение т желой фазы от уносимой ее легкой фазы осуществ л етс  в сепарационной зоне 14, выполненной в виде каналов, размещенн под некоторым углом к радиусу аппарата , а отделение легкой фазы осуществл етс  в сепарационных зонах 15 и 16, ротор помещен в корпусе аппарата 17. Аппарат работает следующим образом . Т жела  (дисперсна ) фаза через межтрубное пространство патрубков 7 и 8поступает в диспергирующее устройство 11, откуда под действием центробежной ситш выбрасываетс  в виде капель в контактную зону аппарата , состо щую из радйсшьно расположенных винтообразных элементов 12 Далее капли под действием центробеж ной силы движутс  по каналам 13 ви тообразных элементов 12 от центра к периферии ротора. Достигнув главной поверхности уровн  раздела фаз, наход щегос  вблизи уровн  подвода легкой фазы контактную зону аппарата, капли дисперсной фазы коалесцируют и далее в виде сплошного потока поступают в сепарационную зону дл  нее. Достигнув периферии ротора, т жела  фаза поступает в канал 3 и по трубке б выводитс  из аппарата. Легка  фаза по неподвижному патрубку 7 и радиальным каналам 10 поступает в контактную зону аппарата вблизи главного уровн  раздела фаз и движетс  по каналам 13 винтообразных элементов 12 противотоком к дисперсной фазе от периферии к центру. Далее, пройд  зону сепарации 15 и 16 дл  легкой фазы, поступает в кангш 4, откуда по трубке 5 выводитс  Из аппарата . Посто нство скорости движени  капель дисперсной фазы по радиусу аппарата обеспечиваетс  тем, что винтообразные элементы выполнены с переменным углом подъема винтовой линии , который определ етс  по формуле. Посто нство скорости движени  капель дисперсной фазы по раДиусу обеспечивает посто нство удерживающей способности, что ведет к интенсификации процесса за счет повышени  степени массообмена. С учетом физических свойств контактируемых жидкостей, а также технологических параметров предлагаема  конструкци , винтообразных элементов позвол ет в широких пределах варьировать конструктивные параметры последних . На фиг. 4, 5 и 10 приведены винтообразные элементы. d. (1 О (фиг.4,5,10) dji О, рГ 5 О (фиг.б и 7) d О, ГЬ 7 О (фиг.8 и 9) (фиг. 4, 6, 8 -и IQ) t cons const (фиг.5,7,9,14-16). При этом поверхность ММ и NN могут быть выполнены пр молинейными в случае нулевой кривизны поверхности ММ , NN (фиг.4-10); криволинейными в случае переменной кривизны поверхностей мм и NN (фиг.11,12,14 и 15); либо в сочетании пр молинейных с криволинейными (фиг.13,16). Профиль канала может иметь различную форму: треугольную (фиг.17), ромбическую (фиг.18), эллиптическую (фиг.19 и 20), в виде окружности (фиг.21), в виде многогранника (фиг.22). Использование предлагаемого изобретени  позволит повысить производительность и интенсифицировать процесс массообмена. Формула изобретени  Центробежный экстрактор, включающий корпус с располох«енным в нем ротором, в котором размещена насадка и устройство дл  ввода и вывода фаз отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышени  степени масообмена, насадка выполнена в виде винтообразных элементов с переменным углом под ема винтовой линии, который определ етс  по формуле ,- Чй,-.,/ угол наклона винтовой линии, определ емый по формуле 9i arctif. X - показатель степени, характеризующий вли ние угла 0 и радиуса R, а также физические свойства жидкостей и технологических параметров на скорость движени  капель дисперсной фазы; t - шаг винтовой линии; D - диаметр винтообразного элемента; i - индекс, указывающий местоположение рассматриваемой точки относительно оси ротора. Источники информации,  тые во внимание при экспертизе . Патент США № 3116246, 23-273, 1963 (прототип).

   fc

   F7vX ччу ГоУ оуУг)

   .

   (pur.f

   PU9. 11

   Риг. n