Роторно-дисковый экстрактор

(51) М. Кл. В 01 Р 11/04 с присоединением заявкиГасударственный комитеСовете Министров СССРло делам изобретенийи открытий(088,8) овано 30.08.77, Бюллетень32убликования описания 02.09.77 Опубл 72) Авторы изобретения А. В, Рукин, В. А, Носач, М. Я. Розкин, А. Н, Семикопный,С. Н. Кошеленко, К). Н, Штонда и Б. 3, Сподарик бежанский филиал Ворошиловградского машиностроительно института1) Заявитель 54) РОТОРНО-ДИСКОВЫЙ АКТО общи 1Изобретение относится к роторно-дисковым массообменным аппаратам для проведения экстракции в системе жидкость - жидкость, применяемым в анилинокрасочной, фармацевтической и других отраслях промышленности в процессах разделения реакционных смесей.Известен роторно-дисковый экстрактор, в котором диспергирующие диски закреплены на вращающемся валу, проходящем по центру экстрактора, и чередуются с неподвижными горизонтальными кольцами перегородками, расположенными на равном расстоянии по высоте корпуса 1.Иногда на статорных кольцах устанавливают неподвижные вертикальные перегородки, перфорированные отверстиями различной конфигурации 2.Известен роторно-дисковый экстрактор, состоящий из цилиндрического корпуса со статорными кольцами и расположенными между ними диспергирующими дисками 3.Недостатком этих устройств является малое время пребывания дисперсной фазы в рабочей зоне экстрактора, особенно в тех случаях, когда велика разность плотностей тяжелой и легкой фаз, например при экстракции ортонитроанилина из вод аммонолиза исходным ортонитрохлорбензолом. В результате этого уменьшается поверхность контакта фаз в единице объема аппарата, что снижает интенсивность массообмена и приводит к увеличению геометрических размеров аппарата,Целью изобретения является интенсификация процесса экстракции.5 Указанная цель достигается тем, что экстрактор снабжен кольцевыми рассекателями,имеющими в сечении треугольный профиль,расположенными против диспергирующих дисков, закрепленных на вращающемся валу.10 Это позволяет интенсифицировать процессэкстракции за счет организации внутреннегорецикла в пределах каждой ступени.На чертеже изображен экстрактор, йвид.15 Роторно-дисковый экстрактор имеет вертикальный корпус 1, верхнюю и нижнюю крышки 2 с размещенными на них патрубками дляподвода и отвода легкой и тяжелой фаз, оросителя 3 для равномерного распределения20 легкой и тяжелой фаз по колонне, вращающийся вал 4, проходящий по оси колонны, который крепится в нижней 5 и верхней б опорах с закрепленными на нем гладкими дисками 7, статорные кольца в виде горизонталь 25 ных кольцевых перегородок 8, кольцевые рас.секатели 9 потока, имеющие в сечении треугольный профиль, высота рассекателей равна половине ширины статорного кольца 8,Гладкие диски 7 установлены против вершинЗО рассекателей 9, 5703733Экстрактор работает следующим образом.Тяжелая фаза (например, ортонитрохлорбензол) через распределительное устройство 10 поступает в верхнюю часть экстрактора. Легкая фаза (например, воды аммонолиза с ортонитроанилином) подается через нижнее распределительное устройство 11 и поднимается противоточно движению анжелой фазы за счет разности плотностей. Ниже оросителя 3 лежит зона сепарации,Действием вращающихся диспергирующих дисков 7 создается вихревое движение обеих фаз в пределах одной ступени смещения. При этом на каплю жидкости действует, с одной стороны, центробежная сила, а с другой стороны, - сила, пропорциональная разности плостностей тяжелой и легкой фаз, и направления для капли тяжелой фазы - вниз, а для капли легкой фазы - вверх. Вследствие этого совокупность отдельных капель в пределах одной камеры смешивания представляют собой семейство параболоидов вращения. Чем больше разность плотностей фаз, тем более вытянутыми становятся эти параболоиды и тем меньше время пребывания капли в пределах данной камеры смешивания.В результате этого при большей разности плотностей сплошной и дисперсной фаз резко уменьшается удерживающая способность экстрактора по дисперсной фазе и, как следствие, уменьшается величина межфазной поверхности в единице рабочего объема и падает интенсивность массообмена, Наличие кольцевых рассекателей 9 потока, установленных против диспергирующих дисков, обеспечивает внутренний рецикл фаз в пределах каждой камеры смешивания и в результате этого - увеличение удерживающей способности аппарата по дисперсной фазе, рост межфазной поверхности в единице объема и интенсификацию массообмена. Это достигается за счет того, что капли легкой фазы, поднимаясь в аксиальном направлении, отбрасываются к периферии дисков 7 и, попадая на нижнюю поверхность рассекате ля 9, частично направляются вниз, в результате чего обеспечивается рецикл по легкой фазе в пределах данной камеры смешивания.Поток тяжелой фазы, отбрасываемый к периферии диском 7, частично попадает на верх нюю поверхность рассекателя 9 и отклоняются вверх, в результате чего имеет место внутренний рецикл и по тяжелой фазе.Предложенное устройство может быть использовано в анилинокрасочной, фармацевти ческой и других отраслях промышленности впроцессах разделения реакционных смесей. Формула изобретения20 1. Роторно-дисковый экстрактор, состоящийиз цилиндрического корпуса со статорнымикольцами и диспергирующими дисками, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет организации внут 25 реннего рецикла фаз в пределах каждой ступени, между статорными кольцами, противдиспергирующих дисков, установлены кольцевые рассекатели потока.2. Роторно-дисковый экстрактор по п. 1,30 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждый рассекатель потока имеет в сечении треугольныйпрофиль с высотой, равной половине шириныстаторного кольца,Источники информации, принятые35 во внимание при экспертизе1. Патент США Мо 2,601.674, кл. 261 - 114,1952.2. Авторское свидетельство СССР Мо 374086,кл. В 01 Р 11/04, 1973.40 3. Авторское свидетельство СССР Мо 461732,кл. В 01 Р 11/04, 1973.570373 Составитель А, Соидо 11едактор Г, Горячева Техред Л. Гладкова Корректор Л. Ьрахнина аказ 1946 ПодписноСССР ипография, пр, Сапунова, 2 Изд. М 703 ИПИ Государственного комитета по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс