SU891110A1 - Пульсационный экстрактор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к аппаратам химической технологии и предназначено дл  исполь зовани  в пульсационных зкстракторах. В экстракционной технологии полнота разделени  фаз после смещени  имеет существенное значение. При неполном разделении фаз после смещени  в смесительно-отстойной ступени происходит взаимный унос фаз друг в друге, что снижает зффективность продесса и производительность зкстракторов. Более полное и быстрое разделение фаз достигаетс  в центробежных зкстракторах, где дл  разделени  фаз используетс  дополнительна  энерги , преобразуема  вращением ротора в центробежные силы. Но вращающиес  узлы и примен емые подшипники в аппарате при производстве агрессивных и токсичных вещест  вл етс  недостатком центробежных экстракторов . В услови х агрессивных сред больпше преимущества имеют пульсационные экстракторы, которые не имеют вращающихс  узлов и подщипников. Известен пульсащюнный экстрактор, в кото ром, благодар  применению обратных клапанов в трубопроводах, соедин ющих выше и ниже сто щие ступени с пульсопроводом, используетс  цульсационна  энерги  струй кратковременно дл  разделени  фаз. При (Штимальном рассто нии диспергирующего устройства от стенки корпуса жидкостные струи, встреча  перпендикул рную стенку, отклон ютс  от своего направлени , в результате чего в короткий промежуток времени в жидкостном потоке возникают. инерционные, силы, способствующие разделению фаз 1. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что действие стенки корпуса на юменение направлени  жидкостного потоки кратковременное и ненаправленное, при этом не используетс  энерги  пульсации дл  разделени  фаз наложением центробежных сил. Цель изобретени  - интенсификаци  процесса за счет повыпюни  степени разделени  фаз. Пель достигаетс  тем, что в пульсационном экстракторе, включающем корпус, разделенный наклонными перегородками на смесительно-отстойные ступени, трубопроводы с обратными клапанами, соедин ющими трубопровод пульсации с ниже и выше расположенными ступен ми, диспергирующее устройство с соплами , и направл ющие перегородки, расположенные выше иНиже диспергирующего устройства , выходные отверсти  сопел диспергирующего устройства снабжены, по крайней мере, №ум  желобами, расположенными один в друтбм по изогнутой линии относительно сопла, при этом каждый внутренний желоб выполнен относительно внешнего с меньшим радиусом кривизны.

Снабжение выходных отверстий сопел , диспергирующего устройства желобами с криВ гпной относительно оси сопла, установленных |||дин в другом, обеспечивает отклонение жид остных потоков, выход щих из сопла, что создает инерционные силы, которые способствуют отделению капель более т желой фазы относительно капель более легкой фазы, что способствует их более быстрому сли нию и разделению.

На фиг. 1 представлены ступени экстрактора, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Диспергирующее устройство 1 (фиг. 1) выполнено в виде трубы, установленной в корпусе 2 экстрактора по центру ступенк. На торце диспергирующего устройства имеетс  перегородка с соплами 3. На выходных отверсти х сопел установлены желоба 4, размещенные один в другом и изогнутые относительно осевой линии сопел по сход щейс  к центру спирали (фиг. 2 и 3), причем каждый внутренний желоб во внешнем вьщолнен с меньпшм радиусом кривизны. Входные кромки 5 желобов изготовлены острыми и удал ютс  друг от друга в поперечном сечеи и На рассто ние, равное отношению размера диаметра сопла к количеству желобов. Затекание т желой фазы в диспергирующее устройство осуществл етс  через обратный клапаН б, легкой фазы - через обратный клапан 7, установленный в трубопроводах, соедин: ющих его с выще и ниже расположенными ступен ми. Смесь фаз из даспергирзтощего устройства, выталкиваетс  через обратный клапан 8. Дл  осуществлени  пульсации пульскамера 9 сообщаетс  с пульсатором трубопровода . .....

Р&бота пульсирующего устройства осуществл етс  следующим образом.

При подаче в экстрактор т желой фазы сверху, легкой - снизу, в нем создаетс  противоточное движение фаз. При соединении пульскамеры 9 через пульсатор с атмосферой в ней относительно давлени  столба жидкости

911104

в колонне создаетс  разрежение. Через клапан 6 в диспергирующее устройство затекает т жела  фаза, через .клапан 7 - легка  фаза,-при этом клапан 8 закрыт. При подаче давлени 

5 воздуха через .пульсатор в пульскамеру 9 закроютс  клапаны 6 и 7, откроетс  клапан 8 и жидкость, диспергиру сь насадкой, резко выталкиваетс  через сопла в зону разделени  фаз.

10 В соплах жидкостному потоку придаетс  ускорение, с которым смесь капель направл етс  в желобе 4, где смесь, состо ща  преимущественно из капель т желой фазы, двига сь по внеишему желобу, выполненному

15 по большему радиусу кривизны, отклон етс  от осевого направлени . При отклонении направлени  струи капли т желой фазы за счет большего момента сил инерции относительно капель легкой фазы стрем тс  проJO должать свое движение в прежнем направлении , в результате этрго произойдет отделение капель т желой фазы от капель легкой. В зонах обтекани  вн)тренней поверхности внешнего желоба и на внешней поверхности

25 внутреннего желоба движутс  однородные капли т желой и легкой фаз соответственно. Сли ние однородных, капель имеет более высокую скорость, что интенсифицирует процесс разделени  фаз. Поток смеси легких капель

JQ после отклонени  направлени  движени  на первом желобе острой кромкой 5 будет направл тьс  на внутренний желоб, где также ускор етс  процесс разделени  фаз.

Поток смеси более легких капель после отклонени  направлени  движени  на втором желобе острой кромкой направл етс  в третий желоб, где также ускор етс  процесс разделени  фаз. Желоба, вьшолненные с меньшим радиусом кривизны, обеспечивают движение смеси, состо щих из более легких капель, по большей кривизне, что создает равные силы инерции и услови  разделени  фаз наложением центробежных сил энергии пульсации.

Таким образом, предлагаемое техническое решение дл  совершенствовани  пульсационных экстракторов обеспечивает интенсификацию процесса разделени  фаз с использованием энергии пульсации путем наложени 

5 центробежных сил на смесь фаз, что сокращает врем  разделени  фаз, повьшиет надежность и эффективность процесса экстракции.

Сокращение времени разделени  фаз и поИ вышение эффективности экстракционного процесса позвол ет повысить производительность зкстрактора, сократить стоимость технологического процесса.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Пульсационный экстрактор, включающий корпус, разделенный наклонными перегородками на смесителыю-отстойные ступени, трубопроводы с обратными клапанами, соедин ющими трубопровод пульсации с ниже и выше, расположе1шыми ступен ми, диспергирующее устройство с соплами, и направл ющие перегородки, расположенные выще и ниже диспергирующего устройства, о т личающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышени 

   степени разделени  фаз, выходные отверсти  сопел снабжены, по крайней мере, двум  желобами, расположенными один в другом по изогнутой линии относительно оси сопла, при зтом каждый внутренний желоб выполнен относительно внешнего с меньшим радиусом кривизны.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2659123/23-26, кл. В 01 D 11/04, 1978.