Устройство для разделения жидкостных дисперсий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 963536(23) Приоритет (32) 29. 0 5. 7 8 51) М. Кл.з В 01011 ОЙ Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(31) ЯР В 01 О/205637 (33) ГДР Опубликовано 071082. Бюллетень Мо 37 Дата опубликования описания 04. 02. 83Иностранцы ер, Штаубах То Хике Вольфганг(72) Авторы изобретени пилманн В ар Албре л т,Иностранное предприятие"ФЕБ Петролхемишес Комбинат Шведи "ВНИИсинтезбелок" (СССР)(5 ЖИДКОСТНЫ РОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛ ДИСПЕРСИИвасий стройст диспер вания в преимущех экстрак ение касается ения жидкостны ации экстрагир нных колоннах, роторно-дисков Изобре для разде после опе экстракци ственно в рах. ванных персиях вторичименение осаждения, апелек ру капесны с а ы е Для транспортировки коалесцированных диспергированных капель после операции экстрагирования применяются контактный фильтр, петельная ткань, проволочная сетка, пакет из волокнистого материала или другие коалесцирующие устройства и материалы. При этом для выбора коалесцирующего материала определяющими являются. свойства смачиваемости дисперсной фазы, так как для технических целей при разделении жидкостей стремятся к так называемой капельно-поверхностно- активной коалесценции из-за ее высо.кой эффективности по сравнению с капельно-капельной коалесценцией.Обычно в качестве коалесцирующего материала при наличии органических фаз применяют полимеры органических соединений, При наличии диспергиро.ванных водных фаз применяют материалы из высококачественной стали.В качестве коалесцирующих материалов находят применение также стекло ерамика и комбинации из наатериалов. Особенно при ди очень маленькими каплями е дисперсии) необходимо и помогательных средств для к как скорость осажденияменьшается квадратно диаме В выкладных описаниях изобретеник неакцептованным заявкам ФРГР 1945851, 2357201 и 2518846 ужеописаны технические решения по улучшению разделения фаз,На основании выкладного описанияизобретения к неакцептованной заявке ФРГ Р 2518846 известно, что полежащая разделению фазовая смесь подается в отстойник, отделенный отзкстракционного аппарата, в верхнюючасть зкстрактора радиально наружу,что там осуществляется разделениефвз на коалесцирующих устройствах,состоящих из одного или несколькихсегментов и могущих быть взаимозаменяемыми, и разделенные прозрачныежидкости отводятся через особые отводы.Техническое решение на основаниив кладного описания изобретения кн акцептованной заявке ФРГ Р 1945851963536для непрерывной противоточной экст- углом против направления потока иракции предусматривает расположение что коалесцирукеций пакет расположенсмесителя, соединительнОй линии и непосредственно над трубчатой тарелотстойника на одном уровне, причем кой в камере осаждения так, что про-.устройство содействующее коалесциро странства между трубками, снабженныье 1ванию, расположено в соединительной 5 колпаками, полностью заполнены.линии. Коалесцирующий пакет состоит изВ качестве коалесцирующего мате- известных коалесцирующих материалов,риала применяются токарная стружка как проволочная сетка,. пакет из воиз высококачественной стали, стеклян" локнистого материала, свободная илиная вата и полипропиленовые отдель- О уплотненная стружка из металла илиные волокна. Недостатки этих техни- пластмассы, или из комбинаций этихческих решений лежат в пространст- материалов.венном разделении между зоной сме- . Предлагаемое устройство пригоднощения и отстойником в таком виде, предпочтительно для применения вчто обособленные отстойные простран" 15 экстракционных колоннах, в частностиства должны быть устроены радиально в роторно-дисковых экстракторах,вокруг экстрактора путем увеличения при этом нет необходимости увеличидиаметра в верхней секции, и разде- вать поперечное сечение колонн дляленные Фазы должны быть возвращены снижения скорости потока в камерев систему или отведены через допол- осаждения иразделения.нительные трубопроводы, или же ко- о Устройство может быть примененоагуляция осуществляется в соедини- . для осаждения и Разделения легкихтельных линиях, что также требует по- и/или тяжелых жидких фаз. При привышения затрат на аппаратуру и обслу- менении устройства для осаждения иживание. Дальнейшим известным устрой- отделения легкой Фазы над экстракциством для разделения жидкостных дис онной или контактирующей камеройперсий. являются по экономическому с целью перемешивания во время опепатенту ГДР 116 145 вставленные в рации экстрагирования сильно движуэкстракционные колонны трубчатые та- щаяся жндкость протекает в качестверелки. смешанной Фазы через трубки, выстуНедостаток трубчатых тарелок, ЗО пающие в камеру осаждения. Уже прикак устройства для разделения, за- этом процессе жидкость успокаиваетключается в том, что вторичные дис- ся. На коалесцирующем пакете жидкиеперсии или совсем не разделяются, фазы разделяются по принципу дейстили разделяются недостаточно. вия коалесцирующего устройства.Цель изобретения заключается в 35 Легкая жидкость отводится над коликвидации пространственного разде- алесцирующим пакетом из камеры осажления экстракционного устройства и дения в качестве осветленного проустройства для разделения, особенно дукта.ликвидация технически сложного рас- Тяжелая жидкость сОбирается наположения коалесцирующего устройства 4 р коалесцирующем пакете в пленку, ковне роторно-дисковых экстракторов торая течет по отдельным элементампри одновременном обеспечении разде- пакета вниз на тарелку. Тяжелая Фаления жидкостных дисперсий после за, собиракеаяся над диском тарелки,операции экстрагирования без сниже- течет через трубки назад в камеРУния нроиэводительности экстрактора. 45 экстракции или контактирования,В основу, изобретения положена В последующем примере устройствозадача создать устройство для раз- согласно изобретению описывается вделения жидкостных дисперсий после статическом и кинематическом состооперации экстрагирования, которое янин,может быть размещено и применено в На фиг. 1 представлено устройствоэкстракционных колоннах, особенно в роторно-дисковом экстракторе, вв роторно-дисковых экстракторах котором из верхней части аппарата отсверху и/или снизу экстракционной водится чистый легкий продукт.камеры и которое имеет высокую эф- Устройство содержит тарелку 2фективность при разделении жидкос- с трубами 5 для смешанной фазы и стей. трубками 6 для стекающей вниз тяжеПредлагаемое устройство состоит лой фазы, которые приварены к тарелиз комбинации специально для этой ке 2. Так как роторный вал 1 приводитцели конструктивно измененной тарет, ся во вращение от мотора, находящеки и одного, расположенного в каме- гося сверху камеры осаждения, то онре осаждения коалесцирующего устрой должен .быть через нее проведен. За, ства такого рода, что трубки тарелки счет вращения втулки 3 вокруг роторприкрываются металлическими колпака- ного вала 1 исключается передача имми, направляющими поток, предпочти- пульсов от вращающегося роторноготельно из тянутого металла, что вала 1 на жидкость. Сверху тарелкиотверстия колпаков стоят под острым 65 2 расположено коалесцирующее устрой5 963536 б ет не в поток смешанной фазы, а транспортируется в направлении тарелки 2.Здесь тяжелая фаза опускается иможет через выступающие в контактирующую камеру 10 трубки 6 транспортироваться назад в контактирующую камеру 10,Легкая фаза покидает коалесцирующее устройство 4 в чистом состоянии и отбирается поверх отстойника.Для демонстрации работы предлагаемого устройства описывается применениеего в роторно-дисковом экстракторе.В роторно-дисковом экстракторес диаметром 600 мм экстрагируют би 15 ологически обработанные фракции нефтеперегонки с пределами кипения240-360 ОС 75-ной фосфорной кислотойв соотношении 185:1 при .числе оборотов ротора 95 об/мин и при пропуск 20 ной способности 2 мэ/ч. Фракциюнефтеперегонки подают снизу вверх,фосфорную кислоту сверху вниз черезэкстрактор, Для достижения более полного использования экстрагирунюцего25 агента и по возможности полного разделения обеих фаз в верхнюю члстьэкстрактора встраивают предлагаемоеустройство.Достигнутые в экспериментальных 30 рубчатые Показатель тарелкиВынос загруженного эк- стракционного агента,Ъ 33 28 8,3 3,0 3,6 Формула изобретенияУстройство для разделения жидкостных дисперсий после операций экстрагирования в экстракционных колоннах, предпочтительно в роторно-дисковых экстракторах, при этом устройство распогожено выше и/или ниже экстракционной камеры, о т л и ч а ю - 60 щ е е с я тем, что устройство состоит из тарелки 2 с трубками и коадесцирующего устройства 4, расположенного в камере осаждения, при этом трубки 5 тарелки 2 снабжены металли ство 4 в виде, например, токарной стружки, действующей как элемент осаждения.Отверстия трубок 7 (см. Фиг. 2 и 3) или прикрыты колпаками из тянутого металла 8, при этом отверстия 11 колпака показывают под острым углом противоположное направление потока смешанной фазы в трубках 5, или трубки 5 закрыты сверху и выходные отверстия 9 для смешанной фазы распределены по объему трубки ниже ее верхнего края.Это прикрытие служит тому, что поток смешанной Фазы направляется в направлении тарелки 2; при этом капли, отделенные в коалесцирующем устройстве, .уносятся вместе в нужном направлении и таким образом через направленные в контактирующую камеру 10 трубки 6 подают в контактирующую камеру 10.Кроме того, благодаря покрытию ,коалесцирующий материал может попасть через трубки 5 и 6 в контактирующую камеру 10.Смешанная фаза, находящаяся в контактирующей камере 10 в движении, попадает через трубки 5 в камеру осаждения, захваченная тяжелая фаза собирается в виде жидкостной пленки в коалесцирующем устройстве 4 и стекает вдоль коалесцирующих элементов вниз.Из-за особого исполнения покрытия трубок тарелки тяжелая фаза попадаопытах показатели выноса и КПД представлены в таблицеПри этом предлагаемое устройство сравнивается с известными (трубчатыми тарелками и коалесцирующими устройствами). Коалесциру- Предлагающее уст- емое устройство ройство ческнми колпаками, направляющимипоток, преимущественно из тянутогометалла, или отверстиями 9 трубок 5,которые расположены под углом ( 90 Опротив направления потока в трубках5, а отдельные элементы коалесцирующего устройства 4 расположены непосредственно над тарелкой 2 между тРУбками 5Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленнойВедомством по изобретательству Германской Демократической республики,исное Заказ 4/5 тная, 4 л ППП Т(атент", г, ужгород, ул. Филь 7/1 Тираж 734 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен 113035, Москва, Ж, о комитета СССй и открытийРаушская наб