Пульсационный экстрактор

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАН ИИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополни ьное к авт. с(23) Приоритет осударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийн открытий публико ано 05.01.77 Бюллетеньликования описания 21.02,7 45) Дата о. М ени С. М. Кир Казанский хим 1) Заявител хнологический инсти УЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТ(5 Изобретение относится к устройствамхимического машиностроения и предназначено для проведения процессов экстракциив системе жидкость-жидкость,Известны пульсационные насадочные,5ситчатые экстракторы 13.Известен роторно-дисковый экстрактор,содержащий вал с ротором, статорные кольца, и диски которые выполнены с переменными диаметрами, образуя усеченные конусы с общим основанием 2(, Эти аппараты используют для интенсификации процессов экстракции только один вид подводимой извнеэнергии: либо пульсацию столба жидкости(пульсационные экстракторы), либо энергию 5вращения (роторные экстракторы). Ввод того или иного вида энергии нельзя увеличивать выше известных пределов, обусловленных гидродинамикой процесса.Известен пульсационный экстрактор 31 20содержащий вертикальный цилиндрическийкорпус, разделенный по высоте ситчатыми тарелками на отстоиные и смесительныесекции с вертикальными перегородками, выполненными в виде концентрических цилинд ров с кольцевыми выступами. В нем вращательное движение контактирующих жидкостей создается за счет прохождения потоков через установленные в середине смесительных секций тарелки с наклонными отверстиями, ориентированными по касательным к концентрическим окружностям. Однако в нем вращательное движение потоков жидкости, интенсифицирующее процесс массопередачи, ограничено величиной пульсации, которая в свою очередь не может быть выше определенных пределов в силу высоких затрат по ее созданию и ряда других факторов.Цель изобретения - повышение производительности экстрактора и интенсификация процесса экстракции, Это достигается тем, что смесительные секции снабжены установленными по оси корпуса лопастями, выполненными с высотами, уменьшающимися к периферии. Внутреняя стенка корпуса на уровне лопастей имеет кольцевые выступы, и перегородки выполнены с высотами, увеличивающимися к периферии пропорционально уменьшению высот лопастей, Это обеспечивает равномерное распределение вводимойэнергии по сечению аппарата, сохраняет постоянной величину зазора между краями цилиндров и лопастей, позволит поддерживатьодинаковые гидродинамические условия жидкостных потоков во всех кольцевых каналах, 5способствует лучшему диспергированию фаз.На чертеже изображен пульсационныйэкстрактор, продольный разрез,Экстрактор состоит из корпуса 1 с чередуюшимися смесительными секциями 2 10и отстойными секциями 3. Соосно корпусу установлен вал 4, имеющий привод.Смесительная секция ограничена двумяситчатыми тарелками 5. В секции 2 на ваЛу 4 укреплена лопасть 6. Высота лопастиуменьшается к периферии. На тарелках 5укреплены коаксиально расположенные вертикальные перегородки 7, образующие всмесительной секции кольцевые каналы. Наодной высоте с лопастями 6 укреплен навнутренней стороне корпуса кольцевой выступ 8. Для подвода и отвода жидких фазимеются патрубки 9-12,Экстрактор работает следуюшим образом.Б патрубок 9 подают тяжелую фазу, онаотводится затем через патрубок 10, В патрубок 11 подают легкую фазу, выводимуючерез патрубок 12. Таким образом, в экстракте противоточно движутся две несмеши 30ваошиеся между собой жидкости, одна изкоторых при этом диспергируется. Для обеспечения противотока, увеличения межфазнойповерхности и интенсификации массообменасодержимому экстрактора от отдельногопульсатора сообщается возвратно-поступательное движение ( пульсация). Пульсаторподключают к штуцеру 13.Одновременно в смесительных секциях 2жидкостный поток получает вращательноедвижение от лопастей 6, что способствуетувеличению межфазной поверхности, интенсифицирует тем самым массообмен и при этомповышает производительность аппарата. Вотстойных секциях 3 происходит более равномерное перераспределение частиц дисперсной фазы,Был изготовлен и испытан в лабораторных условиях пульсационный экстрактор со следующими параметрами: диаметр экстрактора 58 мм, рабочая высота 760 мм, высота смесительной секции 60 мм, высота отстойной секции 60 мм, диаметр лопасти 40 мм, высота лопасти (в начале 15., в конце лопасти (у периферии) 5 мм, внутренний диаметр кольцевого выступа 50 мм, высота кольцевого выступа 15 мм, ширинакольцевых каналов 5 мм, ширина зазора между краями перегородок и лопас.ей 5 мм.Испытания проводили на системе керосин-бензойная кислота-вода при частоте пульсации 200-240 цикл/мин, амплитуде пульсации 5-10 мм, числе оборотов лопастей 100-600 об/мин.Формула изобретенияПульсационный экстрактор, содержащий корпус, разделенный по высоте ситчатыми тарелками на отстойные и смесительные секции, снабженные вертикальными коаксиально расположенными перегородками, о тличаюшийся тем,что,сцелью интенсификации процесса экстракции за счет равномерного распределения вводимой энергии по сечению корпуса, поддержания одинаковых гидродинамических условий жидкостных потоков во всех кольцевых каналах, смесительные секции снабожены установленными по оси корпуса лопастями, выполненными с высотами, уменьшающимися к периферии, внутренняя стенка корпуса на уровне лопастей выполнена с кольцевыми выступами и перегородки выполнены с высотами, увеличивающимися к периферии пропорционально уменьшению высот лопастей.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авт, св. СССР167824, В 01 П 11/04,1962,2. Авт.св. СССР389808, В 01 Э 11/04,1972.3, Авт, св, СССР392952, В 01 В 11/04,1971.Составитель С. БарановаРедактор Л, Лепилина Техред А. Демьянова Корректор Б, ЮгасЗаказ 5866/2Тираж 864 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4