Способ жидкостной экстракции

)5 В 01 О 11/04 и ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТ бъеди- чно-исститутворгаКерванадэе, С,Тихормай,онныеимия ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Руставское производственное онение "Азот" и Государственный науследовательский и проектный иназотной промышленности и продуктонического синтеза(56) Городецкий И.Я, и др. Вибрацимассообменные аппараты. - М.:1960, с. 14 - 22. Изобретение относится к химической, нефтехимической и другим отраслям промышленности, использующим процессы . жидкостной экстракции для разделения смесей, и может быть использовано в производствах органического синтеза, например в производствах капролактама, синтетического каучука и других.Целью изобретения является повышение эффективности массообмена и производительности колонного аппарата путем оптимизации гидродинамического режима,При наложении вибрационных колебаний на взаимодействующие фазы в результате введения внешней энергии происходящие при этом процессы дробления диспергируемой фазы превалируют над(54) СПОСОБ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАКЦИИ (57) Изобретение относится к химической, нефтехимической и другим отраслям промышленности, использующим процессы жидкостной экстракции для разделения смесей, может быть использовано в произ-. водствах капролактама, синтетического каучука и другйх, и позволяет повысить эффективность и производительность путем оптимизации гидродинамического режима. Способ заключается в наложении циклического чередования вибрационных колебаний насадки и нахождения ее в состоянии покоя, при этом соотношение времени нахождения насадки в состоянии покоя и времени вибрации насадки составляет 1:5 - 1:60, 1 3. и, ф., 2 табл. процессами коалесценции (слия ни я) капель. В результате имеет место большой разброс образующихся капель по размерам и объем фракции мелких капель, имеющих диаметр менее 0,5 - 0,6 мм, достигает 10-15 оь и более.В мелких каплях отсутствует внутренняя циркуляция жидкости, а сами мелкие капли движутся по колонному аппарату с меньшей скоростью, чем средняя скорость движения капель крупных размеров, в результате чего уменьшается полезная разность концентраций по высоте аппарата, что ведет к снижению эффективности массообмена и его производительность,При остановках насадки и нахождении ее в состоянии покоя прекращается подводвнешней энергии к взаимодействующим фазам ипроцессы коалесценции капель превалируют над процессами дробления диспергируемой фазы, В результате происходит значительное сокращение объема 5 фракции мелких капель как за счет их слияния в более крупные, так и за счет поглощения мелких капель крупными.При циклическом чередовании режимов вибрации насадки и нахождении ее в состо янии покоя появляется возможность создания оптимального гидродинамического режима в аппарате, характеризуемого активным дроблением и перемешиванием взаимодействующих фаз в период вибрации 15 насадки и ликвидацией нежелательной фракции мелких капель при нахождении насадки в состоянии покоя. Изменяя соотношение времени вибрации насадки и нахождения ее в состоянии покоя, можно 20 для каждой конкретной системы подобрать оптимальный гидродинамический режим, и ри котором достигается высокая эффективность массообмена и большая производител ьность аппарата. 25П р и м е р 1. 20 кг 12-ного раствора капролактама в трихлорэтилене обрабатывают 7,2 кг воды в противоточном режиме на лабораторном экстракторе диаметром 40 мм и высотой 1000 мм с 25 вибрирующими 30 ситчатыми тарелками. Тарелки вибрируют в непрерывном режиме с амплитудой 6 мм и частотой 2,5 1/с В результате содержание капролактама в экстракте (водном растворе капролактама) ссставляет 13,87 мас.ф , а в 35 рафинате растворе капролактама в трихлорзтилене) - 6,6 мас. Я,. При этом предельная суммарная нагрузка составляет 39 мз/м ч,з ъ."П р им е р 2. Порции 127 ь-ного раствора капролактама в трихлорэтилене по 20 кг 40 обрабатывают порциями воды по 7,2 кг аналогично примеру 1 при циклическом чередовании режимов вибрации насадки и нахождения ее в состоянии покоя при различных отношениях времени нахождения 45 насадки в состоянии покоя к времени вибрации насадки. Экспериментальный данные по содержанию капролактама в рафинатах и экстрактах и расчетные данные . по предельным суммарным удельным на грузкам приведены в табл. 1.П р и м е р 3, Порции 65-ного раствора капролактама в воде по 20 кг обрабатывают порциями трихлорэтилена (ТХЭ), по 87 кг аналогично примеру 1 при непрерывном 55 движении насадки, а также при циклическом чередовании режимов вибраций насадки и нахождения ее в состоянии покоя к времени вибрации насадки, как указано в примере 2, Экспериментальные данные по предельным нагрузкам представлены в табл. 2.П р и м е р 4, Порции 12-ного раствора капролактама в бензоле по 20 кг обрабатывают порциями воды по 7,2 кг аналогично примеру 1 при непрерывном движении насадки, а также при циклическом чередовании режимов вибраций насадки и нахождения ее в состоянии покоя к времени вибрации насадки, как указано в примере 2. Экспериментальные данные по предельным нагрузкам представлены в табл. 2.Из приведенных данных видно, что наиболее существенный эффект от применения предлагаемого способа жидкостной экстракции лежит в области, где соотношение времени нахождения насадки в состоянии покоя и времени вибрации насадки составляет 1/5-1(60. При соотношении указанных времен менее 1/60 эффективность и производительность падают, поскольку времени коалесценции становится недостаточно для существенного сокращения объема мелких капель, При соотношении указанных времен более 1/5 эффективность и производительность сокращаются из-за уменьшения внешней энергии, налагаемой на взаимодействующие фазы. Как следует из приведенных данных, использование предлагаемого способа позволяет повысить эффективность массообмена вибрационных экстракторов на 15,5 - 19,0 и производительность на 12,8. Формула изобретения 1, Способ жидкостной экстракции, осуществляемый в колонном зкстракторе, снабженном вибрирующей насадкой, заключающийся в наложении вибрационных колебаний на взаимодействующие фазы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности массообмена и производительности колонного аппарата путем оптимизации гидродинамического режима, процесс осуществляют с циклическим чередованием вибрационных колебаний насадки и нахождением ее в состоянии покоя,2, Способ по п. 1, отл и ч а ю щи йс я тем, что соотношение времени нахождения насадки в состоянии покоя и времени вибрации насадки составлет 1:5 - 1:60.1678411 Таблица 1 аблица Редактор М.К Заказ 3162 Тираж 421 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 СоставитеТехред М.М С.Трифоноваргентал Корректор ТЯ 1 али