Пульсационный экстрактор

(54) ПУЛЬСАЦИОННЫЙ ЭКСТРАКТОР Изобретение относится к аппаратам химической технологии и предназначено для исполь. зования в пульсационных экстракторах.В экстракционной технологии полнота разделения фаз после смещения имеет существен. ное значение. При неполном разделении фаз после смешения в смесительно-отстойной сту. пени происходит взаимный унос фаз друг в друге, что снижает эффективность процесса и производительность экстракторов.Болев полное н быстрое разделение фаз достигается в центробежных экстракторах, где для разделения фаз используется дополнительная энергия, преобразуемая вращением ротора. в центробежные силы. Но вращающиеся узлы и применяемые подшипники в аппарате. при производстве агрессивных и токсичных веществ является. недостатком центробежных экстракторов,В условиях агрессивных сред большие преп.мущества имеют пульсационные экстракторы,которые не имеют вращающихся узлов иподшипников,2Известен пульсационный экстрактор, в котором, благодаря применению обратных клапанов в трубопроводах, соединяющих выше иниже стоящие ступени с пульсопроводом, ис.пользуется пульсационная энергия струйкратковременно для разделения фаз. Нри оптимальном расстоянии диспергирующего устройства от стенкикорпуса жидкостные струн,встречая перпендикулярную стенку, отклоня.ются от своего направления, в результате10Мчего в короткий промежуток времени в жид.костном потоке возникают. инерционные силы,способствующие разделению фаэ 11.Недостатком известного устройства является то, что действие стенки корпуса на из.15менение направления жидкостного потокакратковременное и ненаправленное, при этомне используется энергия пульсации для разделения фаз наложением центробежных сил.20Цель изобретения - интенсификация про.цесса за счет повышения степени разделенияфаз,Цель достигается тем, что в пульсациониомэкстракторе, включающем корпус, разделен.ный наклонными перегородками на смесительно" отстойные ступени, трубопроводы с обрат.ными клапанами, соединяющими трубопроводпульсации с ниже и выше расположеннымиступенями, диспергирующее устройство с соп.лами, и направляющие перегородки, располо.женные выше и ниже диспергирующего уст.ройства, выходные отверстия сопел диспергирующего устройства снабжены, по крайнеймере, двумя желобами, расположенными одинв друтом по изогнутой линии относительносопла, при этом каждый внутренний желобвыполнен относительно внешнего с меньшимрадиусом кривизны,Снабжение выходных отверстий сопелдиспергирующего устройства желобами с кри.арэной относительно оси сопла, установленныхрдин в другом, обеспечивает отклонение жид,костных потоков, выходящих иэ сопла, чтосоздает инерционные силы, которые способствуют отделению капель более тяжелой фазы относительно капель более легкой фазы,что способствует их более быстрому слияниюи разделению.На фиг, 1 представлены ступени экстрактора,общий вид; на фиг, 2 - вид А на фиг, 1;на фиг, 3 - разрез Б - Б на фиг. 2.Диспсргирующее устройство 1 (фиг. 1) выполнено в виде трубы, установленной в корпусе 2 экстрактора по центру ступени, Наторце диспергирующего устройства имеетсяперегородка с соплами 3, На выходных отверстиях сопел установлены желоба 4, размещепные один в другом и изогнутые относительно осевой линии сопел по сходящейсяк центру спирали (фиг. 2 и 3), причем каждый внутренний желоб во внешнем выполненс меньшим радиусом кривизны, Входныекромки 5 желобов изготовлены острыми иудаляются друг от друга в поперечном сечении на расстояние, равное отношению размерадиаметра сопла к количеству желобов, Затекание тяжелой фазы в диспергирующее устройство осуществляется через обратный кла.пан 6, легкой фазы - через обратный клапан 7, установленный в трубопроводах, соеди.няющих его с выще и ниже расположеннымиступенями, Смесь фаз из диспергирующегоустройства выталкивается через обратный кла.пан 8. Для осуществления пульсации пульскамера 9 сообщается с пульсатором трубопровода.Работа пульсирующего устройства осутцест.вллется следующим образом.При подаче в зкстрактор тяжелой фазысверху, легкой - снизу, в нем создается противоточное.движение фаз. При соединениипульскамеры 9 через пульсатор с атмосферойв ней относительно давления столба жидкостиэтом клапан 8 закрыт. При подаче давлениявоздуха через,пульсатор в пульскамеру 9 закроются клапаны 6 и 7, откроется клапан 8и жщкость, диспергируясь насадкой, резковыталкивается через сопла в зону разделенияФаэ,В соплах жидкостному потоку придаетсяускорение, с которым смесь капель направля.ется в желобе 4, где смесь, состоящаяпреимущественно из капель тяжелои фазы,двигаясь по внешнему желобу, выполненномупо большему радиусу кривизны, отклоняетсяот осевого направления, При отклонениинаправления струи капли тяжелой фазы засчет большего момента сил инерции относительно капель легкой фазы стремятся продолжать свое движение в прежнем направлении, в результате этрго произойдет отделение капель тяжелой фазы от капель легкой.В зонах обтекания внутренней поверхностивнешнего желоба и на внешней поверхностивнутреннего желоба движутся однородныекапли тяжелой и легкой фаэ соответственно.Слияние однородных капель имеет более высокую скорость, что интенсифицирует процессразделения фаз. Поток смеси легких капельпосле отклонения направления движенияна первом желобе острой кромкой 5 будетнаправляться иа внутренний желоб, где такжеускоряется процесс разделения фаэ.Поток смеси более легких капель послеотклонения направления движения на второмжелобе острой кромкой направляется в третий желоб, где также ускоряется процессразделения фаз. Желоба, выполненные с мень.шим радиусом кривизны, обеспечивают движение смеси, состоящих из более легкихкапель, по большей кривизне, что создаетравные силы инерции и условия разделенияфаз наложением центробежных сил энергиипульсации. 30 40 Таким образом, предлагаемое техническое решение для совершенствования пульсацион. ных зкстракторов обеспечивает интенсификацию процесса разделения фаз с испольэова. нием энергии пульсации путем наложения центробежных сил на смесь фаз, что сокра. щает время разделения фаэ, повышает надежность и эффективность процесса экстракции,Сокращение времени разделения фаэ и повышение эффективности экстракционного про цесса позволяет повысить производительность экстрактора, сократить стоимость технологи-ческого процесса. 891110 4в колонне создается разрежение. Через клапан 6 в диспергирующее устройство затекает тяже лая фаза, через клапан 7 - легкая фаза, приФормула изобретенияПульсационный зкстрактор, включающий корпус, разделенный наклонными перегород. ками на смесительно отстойные ступени, трубопроводы с обратными клапанами, сое. диняющими трубопровод пульсации с ниже и выше. расположенными ступенями, диспер. гирующее устройство с соплами, и направляющие перегородки, расположенные. выше и ниже диспергирующего устройства, о тличаюшийся тем,что,сцелью интенсификации процесса за счет повышения 8910степени разделения фаз, выходные отверстиясопел снабжены, ло крайней мере, двумяжелобами, расположенными один в другомпо изогнутой линии относительно оси сопла,при этом каждый внутренний желоб выполнен относительно внешнего с меньшим радиусом кривизны,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР по заявкеЮо 2659123/23 - 26, кл. В 01 О 11/04, 1978.891110 тор Л. Г о 11069/6 Подписи ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектнаи Составитель И. НанашеваТехред И, Гайду Тираж 910 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ракомитета СССР открытийушская над. 4/5 Корректор У. Пономаренко