Пульсационный аппарат

(51) 4 В 01 В 11/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БИБЛКОТГ)(Л ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 680219, кл. В 01 1) 11/04, 1981.(57) Изобретение может быть использовано в химической и нефтехимической отраслях промышленности при проведении жидкостной экстракции, осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы, Целью изобретения является повышение производительности и эффективности процесса. Пульсационный аппарат, включающий колонну 1, разделенную коаксиальным цилиндром 2 на цилиндрическую 4 и кольцевую 3 зоны, патрубки 15,17 подводаи 19,20 отвода легкой и тяжелой фаэ,источник постоянного перепада давления 6 распределительный механизм 5,1357033 пульсопроводы 9,10, заполненные жид"костью и соединяющие один патрубокраспределительного механизма с цилиндрической зоной, а другой с кольцевой зоной, снабжен дополнительнымпульсопроводом 13 с обратным клапаном 14, Пульсопровод 13 установленпараллельно пульсопроводу 9, соединяющему распределительный механизм 5с цилиндрической зоной 4, а патрубок Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения массообменных процессов, и может использоваться в химической и нефтехимической отраслях промышленности при проведении жидкостной экстракции осложненной химической реакции с выделением газовой фазы.Целью изобретения является повышение производительности и эффективности процесса экстракции осложненной химической реакцией с выделением газовой Фазы.Такое конструктивное выполнениеаппарата позволяет проводить в одной зоне, например кольцевой, процесс до завершения химической реакции, При этом в кольцевой зоне организовано прямоточное движение обеих жидких и газовой Фаз, вследствие чего газовая Фаза не препятствует движению легкой Фазы и не нарушает структуры потока. В другой зоне,цилиндрической, .газ отсутствует, В целом аппарат остается динамически уравновешенным, а его производительность и эффективность значительно возрастают, так как газ не препятствует в цилиндрической зоне противо- точному движению Фаз и дроблению дисперсной фазы.На чертеже изображен вариант принципиальной схемы аппарата применяемый для случая, когда компоненты,реагирующие с выделением газа, находятся в легкой фазе.Аппарат состоит из колонны 1, разделенной коаксиальным цилиндром 2 на кольцевую 3 и цилиндрическую 4 эоны, распрсделительного механизма 5 и насбса 6, сообщенного с двумя пат 18 отвода легкой фазы из кольцевойзоны соединен с патрубком 16 подвода легкой Фазы в нижнюю часть цилиндрической зоны. В кольцевой зоне организовано прямоточное движение обеихжидких и газовой фаз, вследствие чего газовая Фаза не препятствует движению легкой фазы и не нарушаетструктуры потока. В другой зоне, цилиндрической, гаэ отсутствует. 1 ил,рубками распределительного механизма, Два других патрубка распределительного механизма 7 и 8 соединеныпульсопроводами 9 и 10 соответственно с цилиндрической и кольцевой зонами аппарата через патрубки 1 и12. Патрубок 7 распределительного механизма 5 соединен с центральной зоной помимо основного и дополнитель- О ным пульсопроводом 3, причем дополнительный пульсопровод снабжен обратным клапаном 14.Легкая Фаза подается в кольцевуюи цилиндрическую зоны патрубками 15 5 и 16, а тяжелая - соответственно патрубками 12 и 17. Отвод фаз осуществляется: легкой - из кольцевой зонычерез патрубок 18, из цилиндрической зоны - через патрубок 19, Тяже лая фаза выводится из аппарата черезпатрубок 20, расположенный в кольцевой зоне, Патрубки 18 и 16 сообщенымежду собой трубопроводом 21 и установленным на нем насосом 22, 25 Аппарат работает следующим образом.Свежая легкая фаза (дисперсная)подается через патрубок 15 в нижнюючасть кольцевой зоны.3, куда поступает из цилиндрической зоны черезпульсопровод 13, обратный клапан 14,распределительный механизм 5 и пульсопровод 10 тяжелая (сплошная) фазаиз цилиндрической зоны. Иэ кольцевой зоны легкая фаза после расслаивания в верхней отстойной камере насосом 22 через патрубки 18 и 16 и 40трубопровод 21 подается в нижнюючасть цилиндрической зоны, где ейнавстречу движется тяжелая фаза,1357033 15 20 25 Составитель Миронов Техред М.ДидыкКорректор С,ЧерниРедактор А.Шандор Заказ 5917/3 Тираж 657 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная, 4 поступающая в аппарат через патрубок 17.Таким образом, в кольцевой зонепроисходит прямоточное движение легкой и тяжелой фаз, а в цилиндрической - противоточное, причем легкаяфаза проходит последовательно кольцевую и цилиндрическую зоны, а тяжелая наоборот - цилиндрическую икольцевую,Пульсации в колонне создаютсяследующим образом.В положении А ротора распределительного механизма 5 жидкость насосом 6 перемещается из кольцевой зоны 3 через пульсопровод 10 и пульсопровод 9 в цилиндрическую зону 4,причем в этот момент времени обратный клапан 4 закрыт и в дополнительном пульсопроводе движение жидкости отсутствуетПри перемещении ротора распределительного механизма в положение Б движение жидкости в пульсопроводеменяется на противоположное и жидкость перемещается из цилиндрической зоны аппарата в кольцевую черезосновной 9 и дополнительный 13 пульсопроводы, так как в этот пульсаци- З 0онный полупериод обратный клапан 14открыт.Таким образом, с помощью ра"пределительного механизма 5, насоса 6,основных пульсопроводов 9 и 10 и дополнительного пульсопровода 13 удается создать в колонне не толькопульсацию, но и обеспечить непрерывную прокачку тяжелой фазы иэ цилиндрической зоны в кольцевую, так каксопротивление пульсопровода 13 является переменным,При движении легкой и тяжелойфаз в кольцевой зоне происходит экстракция в прямом токе и химическая 45реакция, сопровождаемая выделениемгаза, который в виде пузырей всплывает вверх с каплями легкой фазы,Создание пульсации обеспечивает хорошее диспергирование легкой фазы иравномерное распределение газа по сечению аппарата, а наличие прямотокаспособствует выводу газа из рабочейзоны аппарата без нарушения структуры потока и снижения производительности по фазам. В цилиндрической зоне, где легкая и тяжелая фазы движутся противотоком, газ отсутствует,и при прохождении дисперсной фазычерез контактные тарелки под действием пульсации капли интенсивно дробятся, что обеспечивает большую поверхность контакта фаз, высокую степень извлечения и одновременно высокую производительность, так как капли могут беспрепятственно проходитьчерез отверстия контактных тарелок,Формула изобретения Пульсационный аппарат, включающий колонну, разделенную коаксиальным цилиндром на цилиндрическую и кольцевую зоны, контактные тарелки,размещенные в зонах, патрубки подвода и отвода легкой и тяжелой фаэ в цилиндрическую и кольцевую зоны, источник постоянного перепада давления, распределительный механизм, пульсопроводы, заполненные жидкостью и соединяющие один патрубок распределительного механизма с цилиндрической зоной, а другой - с кольцевой зоной, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности и эффективности процесса экстракции осложненной химической реакцией с выделением газовой фазы, аппарат снабжен дополнительным пульсопроводом с обратным клапаном, установленным параллельно пульсопроводу, соединяющему распределительный механизм с цилиндрической зоной, а патрубок отвода легкой фазы из кольцевой зоны соединен с патрубком подвода легкой фазы в нижнюю часть цилиндрической зоны.