SU963536A1 - Устройство дл разделени жидкостных дисперсий - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  устройства дл  разделени  жидкостных дисперсий после операции экстрагировани  в экстракционных колоннах, преимущественно в роторно-дисковых экстракто рах . Дл  транспортировки коалесцирован ных диспергированных капель после оп рации экстрагировани  примен ютс  контактный фильтр, петельна  ткань, проволочна  сетка, пакет из волокнис того материала или другие коалесцирующие устройства и материалы. При этом дл  выбора коалесцируюиего материала определ кадими  вл ютс  свойства смачиваемости дисперсной фазы, так как дл  технических целей при разделении жидкостей стрем тс  к так называемой капельно-поверхностноактивной коалесценции из-за ее высокой эффективности по сравнению с капельно-капельной коалесценцией. Обычно в качестве коалесцирующего материала при наличии органических фаз примен ют полимеры органических соединений. При наличии диспергиро .ванных водных фаз примен ют материалы из высококачественной стали. В качестве коалесцирующих матери алов наход т применение также стекл керамика и комбинации из названных материалов. Особенно при дисперси х с очень маленькими капл ми (вторичные дисперсии) необходимо применение вспомогательных средств дл  осаждени , так как скорость осаждени  капелек уменьшаетс  квадратно диаметру капелек . В выкладных описани х изобретений к неакцептованным за вкам ФРГ № 1945851, 2357201 и 2518846 уже описаны технические решени  по улучшению разделени  фаз. На основании выкладного описани  изобретени  к неакцептованной за вке ФРГ № 2518846 известно, что подлежаща  разделению фазова  смесь подаетс  в отстойник, отделенный от экстракционного аппарата, в верхнюю часть экстрактора радиально наружу, что там осуществл етс  разделение, фвз на коалесцирующих устройствах, состо щих из одного или нескольких сегментов и могущих быть взаимозамен емыми , и разделенные прозрачные жидкости отвод тс  через особые отводы . Техническое решение на основании выкладного описани  изобретени  к неакцептованной за вке ФРГ № 1945851 лл  непрерывной противоточной экстракции предусматривает расположение смесител , соединительной линии и отстойника на одном уровне, причем устройство содействующее коалесциро ванию, расположено в соединительной линии. В качестве коалесцирующ го материала примен ютс  токарна  стружка из высококачественной стали, стекл  на  вата и полипропиленовые отдельные волокна. Недостатки этих технических решений лежат в пространственном разделении между зоной смешени  и отстойником в таком виде,, что обособленные отстойные простран ства должны быть устроены радиально вокруг экстрактора путем увеличени  диаметра в верхней секции, и разделенные фазы Должны быть возвращены в систему или отведены через допол нительные трубопроводы, или же коагул ци  осуществл етс  в соединительных лини х, что также требует п вьвиени  затрат на аппаратуру и обсл живание. Дальнейшим известным устро ством дл  разделени  жидкостных дис персий  вл ютс  по экономическому патенту ГДР 116 145 вставленные в экстракционные колонны трубчатые та релки. Недостаток трубчатых тарелок, как устройства дл  разделени , заключаетс  в том, что вторичные дисперсии или совсем не раздел ютс , или раздел ютс  недостаточно. Цель изобретени  заключаетс  в ликвидации пространственного разделени  экстракционного устройства и устройства дл  разделени , особенно ликвидаци  технически сложного расположени  крадесцирующего устройств вне роторно-дисксвых экстракторов при одновременном обеспечении разде лени  жидкостных дисперсий после операции экстрагировани  без снижени  производительности экстрактора. В основу .изобретени  положена з-адача создать устройство дл  разделени  жидкостных дисперсий после операции экстрагировани , которое может быть размещено и применено в экстракционных колоннах, особенно в роторно-дисковых экстракторах сверху и/или снизу экстракционной камеры и которое имеет высокую эффективность при разделении жидкостей . 1 Предлагаемое устройство состоит из комбинации специально дл  этой цели конструктивно измененной таре/, ки и одного/ расположенного в камере осаждени  коалесцирующего устрой ства такого рода, что трубки тарелк прикрываютс  металлическими колпака ми направл ющими поток, предпочтительно из т нутого металла, что отверсти  колпаков сто т под острым УГЛОМ против направлени  потока и что коалесцирующий пакет расположен непосредственно над трубчатой тарелкой в камере осаждени  так, что пространства между трубками, cнaбжeнpы вl колпаками, полностью заполнены. Коалесцирующий пакет состоит из известных коалесцирующих материалов, как проволочна  сетка, пакет из волокнистого материала, свободна  или уплотненна  стружка из металла или пластмассы, или из комбинаций этих материалов. Предлагаемое устройство пригодно предпочтительно дл  применени  в экстракционных колоннах, в частности в роторно-дисковцх экстракторах, при этом нет необходимости увеличивать поперечное сечение колонн дл  снижени  скорости потока в камере осахсдени  и разделени . Устройство может быть применено дл  осаждени  и разделени  легких и/или т желых жидких фаз. При применении устройства дл  осаждени  и отделени  легкой фазы над экстракционной или контактирующей камерой с делью перемешивани  во врем  операции экстрагировани  сильно движуща с  жидкость протекает в качестве смешанной фазы через трубки, выступающие в камеру осаждени . Уже при этом nixjqecce жидкость успокаиваетс . На коалесцирующем пакете жидкие фазы раздел ютс  по принципу действи  коалесцирующего устройства. Легка  жидкость отводитс  над коалесцирующим пакетом из камеры осаждени  в качестве осветленного продукта . Т жела  жидкость собираетс  на коалесцирующем пакете в пленку, котора  течет по отдельным элементам пакета вниз.на тарелку. Т жела  фаза , собирающа с  над диском тарелки, течет через трубки назад в камеру экстракции или контактировани . В последующем примере устройство согласно изобретению описываетс  в статическое и кинематическом состо нии . На фиг. 1 представлено устройство в роторно-дисковом экстракторе, в котором из верхней части аппарата отводитс  чистый легкий продукт. Устройство содержит тарелку 2 с трубами 5 дл  смешанной фазы и с трубками 6 дл  стекающей вниз т желой фазы, которые приварены к тарелке 2. Так как роторный вал 1 приводитс  во вращение от мотора, наход щегос  сверху камеры осаждени , то он должен быть через нее проведен. За счет вращени  втулки 3 вокруг роторного вала 1 исключаетс  передача импульсов от вращающегос  роторного вала 1 на жидкость. Сверху тарелки 2 расположёно коалесцирующее устройство 4 в виде, например, токарной стружки, действующей как элемент осаждени .

Отверсти  трубок 7 (см. фиг. 2 и 3) или прикрыты колпаками из т нутого металла 8, при этом отверсти  11 колпака показывают под острым углом пpotивoпoлoжнoe направление потока смешанной фазы в трубках 5, или трубки 5 закрыты сверху и выходные отверсти  9 дл  смешанной фазы распределены по объему трубки ниже ее верхнего кра .

Это п|рик ;%1тие служит тому, что поток смешанной фазы направл етс  в направлении тарелки 2; при этом капли, отделенные в коалесцирующем устройстве, унос тс  вместе в нужном направлении и таким образом через направленные в контактирующую камеру 10 трубки 6 подают в контактирующую камеру 10.

Кроме того, благодар  покрытию коалесцирующий материал может попаст через трубки 5 и 6 в контактирующую камеру 10.

Смешанна  фаза, наход ща с  в контактирующей камере 10 в движении попадает через трубки 5 в камеру осаждени , захваченна  т жела  фаза со6ирае с  в виде жидкостной пленки в коёшесцирук дем устройстве 4 и стекает вдоль коалесцирующих элементов вниз.

Из-за особого исполнени  покрыти трубок тарелки т жела  фаза попадает не в поток смешанной фазы, а транспортируетс  в направлении тарелки 2

Здесь т жела  фаза опускаетс  и может через выступанмцие в контактирующую камеру 10 трубки 6 транспортироватьс  назсЩ в контактирующую камеру 10.

Легка  фаза покидает коалесцирук дее устройство 4 в чистом состо нии и отбираетс  поверх отстойника. Дл  демонстрации работы предлагаемого устройства описываетс  применение его в роторно-дисковом экстракторе.

В роторно-дисковом экстракторе с диаметром 600 мм экстрагируют биологически обработанные фракции нефтеперегонки с пределами кипени  240-360 С 75%-ной фосфорной кислотой в соотношении 185:1 при числе оборотов ротора 95 об/мин и при пропускной способности 2 . Фракцию нефтеперегонки подают снизу вверх, фосфорную кислоту сверху вниз через экстрактор. Дл  достижени  более полного использовани  экстрагирующего агента и по возможности полного разделени  обеих фаз в верхнюю часть экстрактора встраивают предлагаемое устройство.

Достигнутые в экспериментальных опытах показатели выноса и КПД представлены в таблице..

При-этом предлагаемое устройство сравниваетс  с известными (трубчатыми тарелками и коалесцирующими устройствами ) .

Вынос загруженного экстракционного агента,%

/ 100

КПД Vвынос)

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  разделени  жидкостных дисперсий после операций экстрагировани  в экстракционных колоннах, предпочтительно в роторно-дисковых экстракторах, при этом устройство распо/тржено выше и/или ниже экстракционной камеры, отличающеес  тем, что устройство состоит из тарелки 2 с трубками и косш сцирующего устройства 4, расположеиного в камере осаждени , при этом трубки 5 тарелки. 2 снабжены металли12

   28

   8,3

   3,0

   3,6

   ческими колпаками, направл ющими поток, преимущественно из т нутого металла, или отверсти ми 9 трубок 5

   которые расположены под углом 90° против направлени  потока в трубках 5, а отдельные элементы коалесцирующего устройства 4 расположены непосредственно над тарелкой 2 между трубками 5.

   Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Гер

   манской Демократической республики.