SU955975A1 - Центробежный экстрактор - Google Patents

Description

(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

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

Известен центробежный экстрактор, включающий кожух с расположенным в нем ротором с контактными элементами в виде коаксиальных перфорированных цилиндров, устройства ввода и -вывода фаз 1.

Недостаток известного экстрактора в низкой эффективности процесса массообмена за счет неустойчивого гидродинамического режима работы экстрактора.

Цель изобретени  - интенсифицировать процесс массообмена за счет обеспечени  устойчивого гидродина- мическогд режима работы и повышение производительности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что центробежный экстрактор, включающий корпус с расположеннЕЛМ в нем ротором с контактнь ми элементами в виде коаксиальных перфорированних цилиндров,устройства ввода и вывода фаз,согласно изобретению снабжен шаровыми сегментами,прикрепленными к внутренним стенкам цилиндров с помощью пружины, а отверсти  цилиндров расположены по окружности соосно шаровому сегменту, при этом диаметр окружности равен диаметру шарового сегмента.

На фиг.1 изображен продольный: разрез экстрактора;на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - узел I на фиг.2; на фиг. 4 - вид Б на фиг.З.

10

Центробежный экстрактор состоит из кожуха (на чертежах условно не показан), ротора 1, верхнего диска 2 с камерами 3 и 4 дл  сбора проком тактировавших фаз, соответст15 венно легкой и т желой. В камеры введены не св занные с ними неподвижные напорные диски 5 и 6 дл  отвоца жидкостей.

Сверху по оси ротора коаксиально

20 расположены неподвижные патрубки 710 . Патрубок 8 вплотную через уплотнительную шгЛбу 11 подходит к нижнему диску 12 ротора, с выполненными в нем рад на ль ньа каналами 13.

25

Подвод легкой фазы в контактную зон аппарата осуществл етс  через распределитель 14. Подвод т желой фазы осуществл етс  из диспергирующего устройства 15. Сепараци  т же3G лой фазы осуществл етс  в зоне 16, выполненной в виде д|иска 17 с каналами 18. Сепараци  л|егкой фазы осуществл етс  в зоне с|епарации 19. Рабочее пространство ротора заполнено насадкой 20,j выполненной в форме коаксиальных п|ерфорйрованных цилиндров 21, в зазоре между цилинд ми установлены шаровые сегменты 22, прикрепленные к внут ренней стенке цилиндра через пЬужину 23. Отверсти  24 пеЕ Фораци й выполнены по окружности, соосной |С шаровыми элементами , диаметр окр1ужности равен д аметру шарового сегмента. Аппарат работает |следую1дим образом . - , I Т жела  (дисперсна ) фаза по межтрубному пространству патрубков 7 и 8 поступает в диспергирующее ус ройство 15., откуда год действием це робежной силы выбрасываетс  в виде капель в контактную зону с насадкой 20 и движетс  под действием центробежной силы к периферии ротора. Достигнув главной поверхности уровн  раздела фаз наход 1 ;1егос  вблизи уровн  подвода легкий фазы в контак ную аону аппарата, -дисперсной фазы коалесцируют HJ далее, в виде сплошного потока посзтупают в зону с парации 16. Достигнув периферии ротора , т жела  фаза фоступает в каме ру 4 и с помощью HaijiopHoro б по патрубку 10 выво ;итс  из аппарат Легка  фаза по патрубку 8 и ради альным каналам 13 через распредели тель 14 поступает в контактную- зону аппарата вблизи главного уровн  раз дела фаз и движетс  по шаровым сегментам 22 противотоком к дисперсной фазе от периферии к центру. Далее, пройд  зону сепарации 19 дл  легкой фазы, она поступает в камеру 3, откуда по патрубку 9 выводитс  из аппарата .- .1 При движении кон}гактирующих фаз в насадочной части Ькстрактора, выполненной из набора коаксиальных пе форированных цилиндЬов, с установленными между цилиндрами шаровыми сегментами, прикреп|пеннь и к внутренней стенке цилиндра через пружину , при выполнении отверстий перфораци , по ок эужности ,coocнdй с шаровыми элеме тамч, диаметр окружности которой равен диаметру сегмента, создаетс  благопри тные .услови  дл  интенсификации процесса массообмена увеличени  производительности, стабилизаци  режима каждого контактного элемент|а, выполненного в форме коаксиальнс го перфорированного цилиндра и Bcdro аппарата в целом. .1 В самом деле, при истечении стру жидкости т желой фаза из сопел диспергирующего устрой ства, последн   дробитс  на капли и движетс  в виде капель от центра к периферии ротора . Ударившись о поверхность шарового сегмента 22 первого р да коаксиальных перфорированных цилиндров (фиг.З), т жела  фаза Е виде пленки течет по поверхности шарового сегмента от его центральной части к периферии. Достигнув кромки шарового сегмента, пленка срываетс  с последнего , дробитс  на капли, которые под действием центробежной силы инерции, двига сь к периферии ротора , проход т через отверсти  24 перфорации цилиндров, контактиру  с движущейс  противотоком сплошной фазой. При дальнейшем своем движении к периферии ротора капли удар ютс  о поверхность шарового сегмента следующего р да коаксиальных перфорированных цилиндров. Дал.ее весь процесс, описанный выше, повтор етс . Таким образом, при движении т желой фазы в насадочной части аппарата от центра к периферии ротора имеет место многократное диспергирование и редиспергирование капель, включа  пленочное течение, что способствует многократному обновлению поверхности массообмена, и, следовательно, интенсификации массообменного процесса. Предлагаема  конструкци  насадочной зоны ПОЗВОЛЯ6-Т оптимальным образом использовать центробежную силу , действующую на капли и пленку жидкости ,движущуюс  по поверхности шарового сегмента,что ведет к увеличению производительности аппарата. Если в прототипе производительность аппарата всецело определ етс  скоростью совместного (противоточного) прохода через перфорации цилиндров с последующим диспергированием т желой фазы при ее выходе из перфораций (т.е. у кромки отверстий с внешней стороны цилиндров) и на формирование капли и ее отрыв от кромки перфорации требуетс  некоторое врем , то в предлагаемой конструкции насадочной части аппарата диспергирование т желой фазы осуществл етс  при отрыве последней с шаровых сегментов, в отверсти х же перфораций место только противоточное движение фаз. Все это способствует увеличению производительности аппарата. Проверка работоспособности предлагаемой конструкции на образце экстрс:ктора дис1метром 350 мм, насадочна  часть которого выполнена в форме коаксиальйых перфорированных цилиндров с установленными в зазоре между цилиндрами шаровыми, сегментами , прикрепленными к внутренней стенке цилиндра через пружину, с отверсти ми перфораций, выполненными по окружности, соосной с шаровыми элементами, с диаметром окружности, равным диаметру шарового сегмента, показала, что эффективность массообмена увеличилась на 20-25%, а производительность возросла на 7-10% по отношению к прототипу. Исследовани  проводились на системе керосин-фенол-вода (извлечение фенола из керосина водой ) при объемном отношении т желой фазы к легкой От/. и числе оборотов ротора N 1500 об/мин.

Результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о преимуществе предлагаемой модели экстрактора по сравнению с прг5тотипом.

Использование изобретени  по сранению с известньми экстракторами с волнообразной насадкой, примен емым в промылленности (база сравнени ), позволит интенсифицировать процесс массообмена и увеличить производительность аппарата.

Claims (1)

1. Патент США 3133880, кл. 233-15, 1942 (прототип)I