Пульсационный экстрактор

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 980750(51) М Кл з В О 0 11/04 Государственный комитет Опубликовано 15. 2.82. Бюллетень46Дата опубликования описания 25,12.82по делам лзобретений и открмтий(72) Авторы изобретения Казанский ордена Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им. С. М, Кирова(54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР 1Изобретение относится к аппаратам, предназначенным для проведения процессов экстракции в системах жидкость - жидкость.Известен пульсационный экстрактор, содержащий цилиндрический корпус с ситчатыми тарелками, делящими экстрактор на смесительные и отстойные секции, причем смесительные секции разделены коаксиальными цилиндрами на кольцевые каналы 1. Недостатком указанного экстрактора является низкая эффективность массопередачи, вследствие относительно малой задержки дисперсной фазы и значительного продольного перемешивания в кольцевых каналах аппарата, при положении синусоидальных колебаний на жидкость.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический конус, секционированный по высоте на смесительные и отстойные секции, вертикальные цилиндрические перегородки, коаксиально размещенные в смесительных секциях и образующие кольцевые каналы,2и лопасти, установленные в кольцевых каналах 2.Недостатками известного пульсационного эксграктора являются его недостаточная эффективность, вследствие значительного продольного перемешивания в аппарате, вызванного неравномерностью поля скоростей при синусоиадальном характере пульсаций. Кроме того, при высоких интенсивностях пульсаций отсутствует коалесценция капель и снижается задержка дисперсной фазы. Все указанные недостатки снижают силу массопередачи эффективность экстрактора в целом.Цель изобретения - интенсификация процесса путем выравнивания поля скоростей контактирующих фаз в кольцевых каналах. Поставленная цель достигается тем, чтов пульсьционном экстракторе, содержашем вертикальный цилиндрический корпус, сск ционированный по высоте на смесительныеи отстойные секции, вертикальные цилиндрические перегородки, коаксиально размеШенные в смесительных секциях и образующие кольцевые каналы, лопасти установ 9807505 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 передачи. Капли, вынесенные из каналов смесительной зоны, перераспределяются движущимся потоком в зоне 4 распределения и отстаивания.При импульсе вниз, лопасти 5 перемещаются из верхнего положения в нижнее. При этом происходит очередное диспергирование фазы скопившейся под лопастями 5 ны с возможностью углового перемещения в вертикальном направлении.Дополнительно экстрактор снабжен радиальными от пжнями, ц 1 арнирно закрепленными одними своими концами на внутренних поверхдкк-я; карп)са и цилиндрических перегородок, а лопасти установлены на стержнях.На фиг. 1 изображен экстрактор в аксонометрической проекции, общий вид; на фиг. 2 - 3 - варианты крепления лопастей в корпусе экстрактора.Пульсационный экстрактор состоит из вертикального корпуса 1, коаксиальных цилиндров 2 и 3, образующих зоны смешения, зон 4 отстаивания и перераспределения потоков, расположенных между плоскостями среза коаксиальных цилиндров 2 и 3 соседних зон смешения, Лопасти 5 установлены в каналах, образованных коаксиальными цилиндрами 2 и 3, и поворачиваются относительно стержней 6, расположенных перпендикулярно образующим цилиндров. В соседних зонах смешения лопасти 5 имеют зеркальное исполнение. Движение лопастей 5 в вертикальном направлении ограничено упорами 7.Экстрактор работает следующим образом Жидкостям, находящимся в экстракторе, сообщается возвратно-поступательное движение. Легкая и тяжелая фазы движутся противотоком. Диспергируемая, например, легкая фаза при импульсе вверх, пройдя через зону 4. поступает в виде капель в изолированные друг от друга каналы зоны смешения, образованные коаксиальными цилиндрами 2 и 3. В каналах лопасти 5 начинают перемещаться от своего крайнего нижнего положения к крайнему верхнему положению, ограниченному стержнем. 6 соседней лопасти 5 и перекрывают поперечное сечение каналов, что приводит к возрастанию гидравлического сопротивления и способствует накоплению под лопастями 5 поступающей дисперсной фазы, причем коаксиальные цилиндры 2 и 3 препятствуют перетоку отсепарированной дисперсной фазы в соседние каналы. При этом свободное сечение каналов возрастает, скоалесцированная во время предыдущего им.- пульса дисперсная фаза начинает истекать из-под лопастей и, попадая в зону повышенной турбулентности, под действием срезающих усилий дробиться на мелкие капли, что сопровождается резким возрастанием поверхности контакта и интенсивности массои коалесценция дисперсной фазы. При размещении лопастей 5 по окружности в каналах аппарата создается вращательное движение потока, причем в соседних смеси- тельных секциях вращение потока осуществляется в противоположных направлениях, что приводит к перераспределению потоков. снижению продольного перемешивания и возрастанию движущей силы массопередачи.Испытания экстрактора пред 11 агаемой конструкции проводилось на модели аппарата диаметром 100 мм и высотой рабочей зоны 1500 мм. Изучалось влияние конструкции экстрактора на режимы его работы и интенсивность массопередачи.Интенсивность массопередачи оценивалась высотой переноса (ВЕП) . Режимы работы экстрактора задавались изменением интенсивности пульсации, которая менялась от 600 мм/мин до 2400 мм/мин. Сплошной фазой служила вода, дисперсной четыреххлористый углерод. Экстрагируемым компонентом являлась уксусная кислота.Изучение процесса экстракции уксусной кислоты в предлагаемом аппарате показывает, что интенсивность массопередачи на 20 О/О выше, чем у известного экстрактора,Применение предлагаемого экстрактора позволяет интенсифицировать процесс экстракции на 15 - 20 О/о, уменьшить расход экстрагента примерно на ЗОО/о.Формула изобретения1. Пульсационный экстрактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, секционированный по высоте на смесительные и отстойные секции, вертикальные цилиндрические перегородки, коаксиально размещенные в смесительных секциях и образующие кольцевые каналы, и лопасти, установленные в кольцевых каналах, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса путем выравнивания поля скоростей контактирующих фаз в кольцевых каналах, лопасти установлены с возможностью углового перемещения в вертикальном направлении.2, Экстрактор по п. 1, отличающийся тем, что, он снабжен радиальными стержнями, шарнирно закрепленными одними своими концами на внутренних поверхностях корпуса и цилиндрических перегородок, а лопасти установлены на стержнях.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Иванов Г, И. Исследование эффекта секционирования пульсационных экстракторов с целью интенсификации массообмена. Автореферат канд. диссертации. Казань, 1973 .2. Авторское свидетельство СССР, Мо 586918, кл. В О 1 Р 11/04, 10.11.75.авитель А. Тард И. Верес ТЗЧ Сос Техре Тираж ИИПИ Государпо делам изо 5, Москва, Ж ППП Патент,твенного ком бретений и о- 35, Раушска г. Ужгород, 1130лиал едактор И. Касардааказ 9537/6ВН Под и тета С ткрытий я наб., ул. Про ектор И. Ватртшкин исноеСРд. 4/5 ктная, 4