Отстойник для разделения эмульсий

)5 ВО ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ДЕТЕЛЬСТ рата. Эмульступает ввыполнен оерическогоза подводдиус 1 - 1,2 и благодаря(53 8,8)Г1442455, кл. 12 За 2,ОТСТОЙЛЬСИЙИзобретелени К ДЛЯ Я ойнику ыть ис- ышленванных т в по- эмульи аппаие относится к отс эмульсий и может б всех отраслях пром зделения эмульгиро ь изобретения состои тивности разделения и производительност для разде пользован ости для р жидкостей. Це ышении эффе ии и увеличен СО С ОПИСА К АВТОРСК СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК.М 30С. М. Мерман, А. Я. Бычасьев, Л. Н. ЧернышеваПриходько и И. Р. Анохин ЕТЕНИЯ я по подводящей трубе 6 поасп редел ительное устройство, в виде вертикального цилиндкана 5, высота которого от срей трубы равна 0,8 - 1,2, а радиаметра подводящей трубы, глухому днищу 7 меняет наего движения. В зоне сочлельной стенки стакана 5 и дниря образующейся там области ного движения жидкости проичное отделение капель дисЭмульсия, продолжая свое рх, проходит снабженный ста 9 потока жидкости участок илированный воротник 11 и аницу раздела фаз, где происельное отделение капель дис 1 3. и. ф-лы, 3 ил, 1 табл. правление сво нения вертика ща 7 благода малоинтенсив исходит перв персной фазь движение вве бил изаторами стакана, проф вытекает на гр ходит окончат персной фазы10 15 3Изобретение относится к устройствам для разделения эмульсий и может быть использовано во всех отраслях промышленности для разделения эмульгировнных жидкостей, в частности для отделения воды от циклогексана в производстве капролактама.Цель изобретения - повышение эффективности разделения эмульсии и увеличение производительности аппарата.На фиг. 1 изображен отстойник для разделения эмульсий, общий вид; на фиг. 2 - распределительное устройство для ввода эмульсий, вид сбоку; на фиг. 3 - распределительное устройство, вид в плане.Отстойник (фиг. 1) содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, распределительное устройство 2, патрубок 3 для вывода легкой фазы, патрубок 4 для вывода тяжелой фазы.Распределительное устройсТво 2 представляет собой вертикальный цилиндрический стакан 5, расположенный соосно с концом подводящей трубы 6 и имеющий глухое днище 7. В цилиндрической части стакана в месте ее стыковки с днищем 7 расположены дренажные отверстия 8. Цилиндрическая часть стакана 5 снабжена стабилизаторами 9 потока жидкости, представляющими собой вертикальные пластины, приваренные своими вертикальными сторонами к стакану 5 и подводящей трубе 6. На обращенном в сторону границы 10 раздела фаз конце стакана 5 установлен профилированный воротник 11.Аппарат работает следующим образом.Эмульсия по подводящей трубе 6 поступает в вертикальный цилиндрический стакан 5, благодаря глухому днищу 7 меняет направление своего движения. При этом в зоне сочленения вертикальной стенки цилиндрического стакана 5 и днища 7, благодаря образующейся там области малоинтенсивного движения жидкости, происходит первичное отделение капель дисперсной фазы, которая через дренажные отверстия 8 вытекает в слой отстоявшейся фазы. Эмульсия, продолжая свое движение вверх, проходит снабженный стабилизаторами участок стакана, профилированный воротник и вытекает на границу раздела фаз, где происходит окончательное отделение капель дисперсной фазы, Расслоенные фазы выводятся из аппарата: легкая - через патрубок 3, тяжелая - через патрубок 4.Высота стакана й от среза подводящей трубы равна 0,8 - 1,2, а радиус г - 1 - 1,2 диаметра д подводящей трубы. Днище стакана расположено на расстоянии а, равном 0,4 - 0,5 диаметра подволягцей трубы. Выхолная часть стакана снабжена профилированным воротником высотой 6 1,0 - 1,5 лиаметра подводящей трубы. При этом образующая профили рова нного воротника в зависимости от ли;метров подводящей трубы, распределительш стакана и аппарата,20 25 30 35 40 45 50 55 4расстояния среза подводящей трубы до границы раздела фаз и высоты цилиндрическойчасти распределительного стакана над срезом подводящей трубы описывается уравнением- Й х - гН - Ь- ггде у - координата профиля по вертикали;х - координата по горизонтали;6 - высота цилиндрической части распределительного стакана от срезаподводяшей трубы;Н - расстояние от среза подводящейтрубы до границы раздела фаз;- радиус цилиндрической части распределительного стакана;Я - радиус корпуса (начало координатрасположено в центре среза подводяшей трубы).В таблице представлены экспериментальные данные, характеризующие достижениеположительного эффекта при указанныхсоотношениях размеров,Профиль воротника, определяемый уравнением, находят экспериментально по отстоюводы в циклогексане. Кроме прототипа испытывают различные распределительныеустройства. При этом профилированная поверхность воротника изготавливается с различной формой образующей (конической,по форме нижней поверхности свободнойструи, по форме гиперболы).Только при выполнении образующейпрофилированного воротника по форме параболы с опрелеленными конструктивнымисоотношениями достигается наибольшийэффект, сушественно уменьшаются возмущения, вносимые вытекающей эмульсиейна зону отстоя и умсньшается повторноесмешение тяжелой и легкой фаз. Эффективность предлагаемого устройства (минимальное содержание дисперсной фазы на выходев, Я) при оптимальных геометрических соотношениях распределительного устройстваотстойника существенно выше (е - ниже),чем в прототипе, даже при увеличении нагрузки на отстойник в 2 раза.При очень узком диапазоне 6/д (ддиаметр подводяшей трубы), равном 1,0 -1,5, наблюдается наиболее низкое содержание дисперсной фазы на выходе из отстойника. Причем выход за пределы этого диапазона в сторону больших значений б/д не даетувеличения эффективности и приводит к несколько худшим результатам. Аналогичнаякартина наблюдается по влиянию г - радиуса цилиндрической части распределительного стакана.Что касается влияния а - расстоянияот среза подводящей трубы до глухого днища вертикального цилиндрического стаканаи Й - высоты цилиндрической части распределительного стакана от среза подводяшейтрубы, то можно отметить, что нижний, оптимальный предел соотношений а/И=0,41584975 разделения эмульсии и увеличения производительности аппарата, распределительное устройство выполнено в виде вертикального цилиндрического стакана с радиусом, равным 1 - 1,2 диаметра подводящей трубы, высота стакана от среза подводящей трубы равна 0,8 - 1,2 диаметра подводящей трубы, днище стакана расположено на расстоянии от среза трубы, равном 0,4 - 0,5 диаметра подводящей трубы, цилиндрическая часть 10 стакана снабжена стабилизаторами потокажидкости, в примыкающей к днищу цилиндрической части стакана выполнены дренажные отверстия, а выходная часть стакана снабжена профилированным воротником высотой 1,0 - 1,5 диаметра подводящей трубы.2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем,что профилированный воротник выполнен с образующей, где начало координат расположено в центре среза подводящей трубы, 20 описываемой уравнением( - Й) х - игде образующей по у - координатакали;х - координата6 - высота цилкана от срН - расстояниетрубы до г- радиус цилкана;Я - радиус кор вертипо горизонтаи ндрическойеза подводяот среза праницы раздеиндрической ли; част щей одво ла фа част ормула изобретения статрубы; дящей таСодергкз:д и с и и .,с и о йраа ла и,Пгруака УР пп Геомет 1 тические рааи рм распределите: го устройства коде,Т 1авестарототи и ый отстойп Преллагаеммй отст 0,60 О,1 ОО 0,1 чо 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,3 0,4 0,7 0,5 0,51,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,5 10 12 Примечал е, очрроы к рас. ич 1.ико о;ииа псртикальстакапа Ь в копро 1 или остальлейоапачепиа ио аметр полполл одвадлсй трчопияричес кого рева ог рона текст ого воротника; 5и й/д=0,8 четко прослеживается. Уменьшение а/д лишь до 0,3 приводит к увеличению содержания дисперсной фазы на выходе из отстойника в 2,9 раза, а уменьшение 71/а до 0,6 приводит к увеличению содержания дисперсной фазы на выходе из отстойника в 2,3 раза.Верхний предел отношений принят а/д= =0,5 и 6/д=1,2, При этом исходят из того, что увеличение верхнего предела а/д и Й/Й не дает существенного снижения содержания дисперсной фазы на выходе из отстойника, приводя в то же время к увеличению габаритов аппарата и металлоемкости,Описание профиля воротника математической формулой позволяет изготовить деталь с большой точностью на станке с числовым программным управлением.Использование предлагаемой конструкции по сравнению с известной позволяет снизить содержание воды в циклогексане после отстойника до 0,012% вместо О,1 % при исходном содержании воды 0,5% или увеличить производительность отстойника в 2 раза. 1. Отстойник для разделения эмульсий, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, распределительное устройство для эмульсии с подводящей трубой, патрубки для вывода разделенных фаз, отличающайся тем, что, с целью повышения эффективности 0,032 О, О 1 С, 012 О 01 О,О;10,02 о 0,022 О, ГЛ 1 О, 01 О,О 12 0,01О,О 11 О,О 12 0,016 0,023 0,037 О,О 2 1, Ооз-1 ИИПИ Государственног113035, М Производственно-издател Составитель О. Калякинаехред А. Кравчук Корректор С. Чер и раж 569 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС сква, Ж - 35, Рау нская наб., д. 4/5кий комбинат Г 1 атент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101