Пульсационный экстрактор

(Ю (10 ЗСФСР В 01 ЗОБ САН ОП АВТОРС конт ак подач фаз сообщ ком п КТОР,ус,аГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) Ю.В. Алексеев и А.И. Гурьянов (71) Казанский ордена Трудового Красного Энамени химино-технологический институт им. С. М. Кирова (53) 66061 5(88.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 494172, кл. В 01 В 11/04, 23.0373.2. Авторское свидетельство СССР В 585854, кл. В 01 Р 11/04, 05.0476.3. Авторское свидетельство СССР520990, кл В 01 0 11/04 17.1172.(54)(57) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРА включающий цилиндрический коуп ЕНИЯ,. ;,".г тные тарелки, патрубки для и и слива тяжелой и легкой противофазные пульсопроводы, енные с колонной и источниульсаций, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения зФФективности экстракции путем проведения процесса и оптимальном режиме при широком диапазоне изменения расходов Фаз, пульсопроводы снабжены соединяющими их двумя трубопроводами с установленными иа иии .обратными клаланами и дроссельными регулирующими органвщ, причем обратный клапан на одном трубопроводе установлен противоположно по отношению к обратному кл - ф паву иа другом трубопроводе.Источником 9 пульсации создаетсяпульсация которая передается в ко- .40 лонну 1 по пульсопроводам 7 и 8,причем в то время, когда по пульсопроваду 7 передается положительныйимпульс давления, по пульсопроводу8 передается отрицательный импульс,т.е. пульсация в пульсо+роводах происходит в противофазе. Это пульсирующее возвратно-поступательное движение накладывается на противоноточное движение жидкостей. Легкая Фаза и тяжелая Фаза взаимодействуют 5 О друг с другом, диспергируясь наконтактных тарелках б. Оптимальнымс точки зрения массопередачи распределяемого компонента является ре"жим двойной инверсии фаз, характеризующийся поочередным диспергированием легкой и тяжелой Фаз другв друге. В таком режименад и подкаждой контактной тарелкой б образуются слои тяжелой и легкой Фаз. бО При движении Фазы по аппаратупроисходит многократное обновлениепоаерхности.контакта, что способствует увеличению движущей силыпроцесса массопередачи и повышает 65 эффективность аппарата в целом. Изобретение относится к аппаратам для проведения массообменных процессов и может быть использованов химической и нефтехимической отраслях промышленности для проведения процессов жидкостной экстракции.Известен пульсационный экстрактор, включающий цилиндрическую колонну, устройства для диспергированияи расслаивания фаз, противофазныепульсопроводы 1,Недостатками данного устройстваявляются сложность конструкции,низкая эффективность процесса экстрации, обусловленная отсутствиемвозможности поддержания высокоэффективного режима двойной инверсии Фазпри изменении расходов Фаз.Известен также пульсационныйэкстрактор, включающий цилиндрическую колонну, разделенную коаксиальным цилиндром на две зоны, гидрозатворы, связанные а зонами колонныпротивофазными пульсапроводами 2Недостатком данного. устройстваявляется низкая эффективность процесса экстракции, поскольку в данномаппарате невозможно поддерживатьвысокоэффективный режим двойной инверсии при соотношении расходов фаз,отличающихся от единицы.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является пульсационныйэкстрактор., включающий цилиндрический корпус., контактные тарелки,патрубки для подачи и слива тяжелой и легкой Фаз, противофазныепульсопроводы, сообщенные с колонной и источником пульсаций 3 .Недостатком известной конструкции является низкая эффективностьпроцесса экстракции при изменениирасходов Фаз, рбусловленная сложностью поддержанияв аппарате.оптимального с точки зрения процессамассопередачи режима двойной инверсии фаз в межтарельчатых зонахаппарата.Целью изобретения является повышение эффективности процесса экстрации в пульсационном экстракторепутем проведения процесса в оптимальном режиме при широком диапазонеизменения расходов фаз.1Поставленная цель достигаетсятем, что в пульсационном экстракторе, включающем цилиндрический корпус, контактные тарелки, патрубкидоя подачи и слива тяжелой и легкойфаз, противофазные +ульсопроводы,сообщенные с колонной и источником.пульсаций, пульсопроводы снабжены ссоединяющими их двумя трубопроводамис установленными на них обратными. клапанами и.дроссельными .регулируюшими органами, причем обратный клапан на одном трубопроводе установлен противоположно по отношению кобратному клапану на другом трубопроводе.Такое соединение пульсопроводовпозволит изменять величину импульсов, транспортирующих Фазы по аппарату в зависимости от изменения расходов Фаз, и тем самым поддержи 10 вать на каждой контактной тарелке оптимальный для процесса массопередачи режим двойной инверсии фаз. Таким образом, существенно повьситсяэффективность процесса экетракции15 в пульсационном экстракторе,На чертеже показан экстрактор,продольный разрез.Пульсационный экстрактор состоитиз цилиндрической колонны 1, патрубков 2 и 3 для подачи и патрубков. 4 и 5 для слива тяжелой и легкой фаз соответственно, контактныхтарелок б, пульсопроводов 7 и 8,пульсация жидкости в которых происходит в противофазе, Пульсопроводы7 и 8 связаны с колонной 1 и источником 9 создания пульсаций. Междусобой пульсопроводы 7 и 8 соединенытрубопроводами 10 и 11, на которыхустановлены обратные клапаны 12 и3 О 13 и дроссельные регулируемые орга-.ны 14 и 15,Пульсационный экстрактор работает следующим образом.Тяжелая и легкая фазы подаются в35 колонну 1 через патрубки 2 и 3 идвижутся по колонне противотоком.1029981 ПНП "Патентф,од,ул.Проектная,4 Филиал г, Ужго В случае изменения расхода одной из фаз, например увеличениярасхода легкой Фазы, открываетсядроссельный регулирующий орган, 15на трубопроводе 11 и одновременноувеличивается интенсивность пульсации, возбуждаемая источником 9,При этом импульс, транспортирующийтяжелую фазу, остается неизменнымпо величине, а импульс, транспортирующий легкую фазу, увеличивается согласно увеличению расхода .легкой Фазы. Режим двойной инверсиифаз .таким образом поддерживаетсяна каждой контактной тарелке б.При увеличении расхода тяжелой Фазы открывается дроссельный регули- ..рующий орган 14 на трубопроводе 10и соответственно увеличивается общая интенсивность пульсации. Такимобразом, сохраняется величина импульса, .транспортирующего легкую фазу,и увеличивается импульс, транспортирующий тяжелую фазу,При уменьшении расхода легкойили тяжелой фазы, открывается щос сельный регулирующий орган на трубопроводе 10 или 11 соответственно,при этом уменьшается величина импульса, транспортирующего данную фазу.Это позволяет поддерживать на всех контактных тарелках режим двойнойинверсии Фаз, который характеризуется чередованием процессов коалес.ценции и редиспергирования, за счетчего поддерживается высокая иитен,:сивность процесса массопередачи. Предлагаемое устройство было испытано на лабораторной модели с.экстракцжониой колонной высотой 10 1,5 м и диаметром 0,1.м. В качест.ве контактных устройств использо,ваны тарелки с эжекторами, располо-женными по ходу тяжелой и легкой.,Фаз и снабженные обратными клапана ми. Эа счет установки трубопроводов с обратными клапанами во времяиспытаний, уысота эквивалентнойтеоретической ступени разделения,(ВЭТС) колонны на системе.вода:уксуоная кислота - четыреххлористыйуглерод поддерживалась постояннойиа минимальном уровне порядка150 мм) в широком диапазоне изменения расходов Фаз, в то время как.на той же экстракционной колоннебез трубопроводов с обратными клапанамн, ВЭТС нри изменении расходов,одной из Фаз менялась от 150 до;360 мм .в результате наруриния режима двойной инверсии фаз. У ; ВНИИПИ Заказ 5031/8 : Тираж 688 Подписное