Центробежный экстрактор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(50 В 01 ИБ ИЗОБРЕ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС АВТОРСКОМ 24О.В.Маминов о-техно .Кирова ичес етельство СССР1./04, 1969 . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Казанский химикий институт им. С.М(54)(57) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ-ЭКСТРАКТОР поавт.св. Ф 650262, о т л и ч а ющ и й с я тем,. что, с целью интенсификации процесса за. счет увеличения поверхности меафазового контакта фаз, он снабжен магнитострик, ционнцм преобразователем ультразвуковых, колебаний, жестко соединениямисо стенкой диффузора.873514 2На фиг. 1 изображен предлагаемыйэкстрактор, разрезф на фиг.2 - диспергирующее устройство экстрактора.Экстрактор включает корпус ротора 1, разделенный сплошными коническими перегородками 2 на экстракционные ступени, каждая из которых содержит сепарационную камеру 3 и диспергирующее устройство 4. Экстракт тор имеет патрубки 5 и 6 подводасоответственно легкой и тяжелой фаз центробежную камеру 7, периферийную о камеру 8 и черпающую трубку 9. Диспергирующее устройство состоит из кругового сопла 10.и кольцевого диффузора 11 (смесительной камеры инжектора), образованного из элементов 12 и 13. На одном из них (12) жестко закреплен магнитострикционный преобразователь-излучатель ультразвуковых колебаний., представляющий собой сердечник, набранный из тонких склеенных между собой пластин 14 из ферромагнитного материала. В отверстиях пластин проходят витки обмотки 15 возбуждения. Электропитание и излучатель от ультразвукового генератора (не показан) подается через.вращающийся коллектор 16, установленный на оси аппарата. Изобретение относится к аппаратам химической технологии и предназначено для проведения процессов контактирования в системе жидкость - .жидкость, в частности для жидкостной экстракции.По основному авт.св. В 650262 известен центробежный экстрактор, включающий корпус, внутри которого размещен ротор, разделенный сплошными перегородками на ряд ступеней, каждая ступень снабжена диспергирую щим устройством, состоящим из соосн расположенных сопла и диффузора, каж дое из которых выполнено в виде двух конических элементов, коаксиально расположенных относительно друг друга, одноименные основания которых направлены в противоположные стороны Щ .Недостатком известного экстрактора является то, что он не обеспечивает регулирования и достаточной интенсификации процесса экстракции, оаобенно при обработке высоковязких жидкостей с большим межфазным натяжением. В таком аппарате поверхностной энергии недостаточно для распада жидкости на мелкие капли.Цель изобретения - интенсифика 30 ция процесса за счет увеличения поверхности межфазового контакта фаз.Это достигается тем, что центробежный экстрактор, включающий корпус, внутри которого размещен ротор, разделенный сплошными перего-35 родками на ряд ступеней, каждая из которых снабжена диспергирующим устройством, состоящим из соосно расположенных сопла и диффуэрра,49 снабжен магнитострикционным преобразователем ультразвуковых колебаний, жестко соединенным со стенкой диффузора Благодаря этому пленка (струя) 45 жидкости при выходе из сопла инжектора подвергается воздействию упругих колебаний ультразвукового диапаэона частот, в результате чего интенсифицируется процесс распада 50 пленки жидкости на капли и улучшается смещение фаз. Регулирование же процесса массообмена достигается изменением параметров ультразвукового поля (частоты и амплитуды коле" 55 баний, а также мощности электрической энергии, подводимой к излуча,телю),Экстрактор работает следующим образом. Легкая и тяжелая фазы поступают в экстрактор соответственно через патрубки 5 и 6 самотеком. Тяжелая жидкость из центральной камеры 7 под действием центробежного гидро- статического давления через сопло 10 (кольцевую щель) вытекает в смеснтельную камеру диспергирующего устройства 4, где взаимодействует с легкой жидкостью, которая подсасывается через периферийную камеру 8 н далее - с соседней экстракционной ступени, Смесь жидкостей, заключенная в объеме диффузора, подвергается интенсивному воздействию ультразвукового поля, вызываемого радиальными колебаниями пластин излу-. чателя вместе с одним из элементов диффузора. Возникающие при этом такие явления, как кавитация, звуковой ветер и звуковое давление, вызывают интенсивное дробление пленки жесткости на капли, в результате чего резко возрастает поверхность Межфазового контакта жидкостей,Интенсификация процесса при воздействии ультразвукового поля в зоне контакта жидкостей связана не только с .увеличением удельной поверхности контакта фаз, но и с изменением состояния и величины диффузорного пограничного слоя - толщи- на этого слоя уменьшается, вследствие чего преобладающую роль начйнает играть конвективный массопере" нос, ускоряющийпроцесс массопередачи при экстракции.Образовавшаяся эмульсия поступает в сепарационную камеру 3, где разделяется отстаиванием.При установившемся режиме работы. экстрактора тяжелая жидкость через сопла 10 перетекает со ступени на ступень, подсасывает легкую жидкость иэ соседней ступени. Процесс массопередачи протекает в реэультате многократного смешения и разделения фаз.на ступенях экстракции при общем противоточном движений их по аппарату.Указанные факторы интенсификациипроцесса массообмена позволяют достичь КПД ступени экстрактора 90- 953.Кроме. того, возможность регулиро О вания процесса массообмена йозволяет автоматически поддерживать заданный режим экстракции, а следовательно, получать продукт заданного состава. Использование ультразвука 15 в качестве дополнительной энергии,вводимой в обрабатываемую жидкость, позволит работать при меньшей частоте вращения. ротора, что, в свою .очередь, приведет к уменьшению за трат на изготовление и к увеличению.Обручар Корре едМ.Герге едактор Л.Пи н 4497/3 Тирак 659 Под ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, ис а