Пульсационный экстрактор

(57) ПУЛЬСАЦИ чающий вертик ий корпус, ра а отстойные и ии, в которых(5 ОР и- ыс вк че те се аке ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) 1, АвторскоеР 536918, кл. В 02. Авторское спо заявке 9 32215кл. В 01 О 11/04,свидетельствО 11/04, 19идетельство С8/23-26,1980.ННЫЙ ЭКСТРАКТальный цилиндрделенный по всмесительныеустановлены.п ты вертикальных плоскопараллельныхперегородок, расположенных на равном расстоянии друг от друга, концыкоторых загнуты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью интенсификации массообмена эа счет создания активного гидродинамического режима в смесительной сеКцни, он снабжен язычками, выполненными в среднейчастй перегородок в форме треугольника или трапеции под углом 30-40от вертикали, при этом смежные язычки каждой перегородки направлены в .противоположные стороны и перекрывают на половину зазоры между перегородками, верхний и нижний пакетыперегородок повернуты на 90, а по- Еследующие - на 45 относительно смежных пакетов.Изобретение относится к аппаратам ность аппарата и увеличивает гидравхимической технологии, предназначен- лическое сопротивление, а это увели" ным для проведения процессов жид- .чивает энергозатраты. Йзготовление костной экстракции, и может быть и монтаж тарелок внутри колонны треиспольэовано на нефтехимических пред- бует значительных трудозатрат. приятиях, Целью изобретения является интенИзвестен пульсационйый экстрак-снфикация процесса массообмена путемтор, содержащий вертикальный цилинд- : создания активного гидродинамичесрический корпус,. разделенный по вы- кого режима в смесительной секции. соте ситчатыми тарелками на отстой- . Поставленная цель достигается ные и смесительные секции с верти тем, что пульсационный экстрактор, кальными цилиндрическими перегород- включающий вертикальный цилиндриками, образующими кольцевые зазоры :, ческий корпус, разделенный по высок расположенными, коаксиально друг .те на отстойные и смесительные секдругу. Смесительная секция ограни.- ; ции с пакетами вертикальных плоско- чена двумя перфорированными тарелка; параллельных перегородок, располоми, между которыми размещены верти-женными на равном расстоянии друг кальные цилиндрические перегородки, от друга, концы которых загнуты, в зазорах которых установлены в один, снабжен язйчками, выполненными в ряд (или несколько 1 наклонные лопас-. средней части перегородок в форме ти, расположенные по окружности, ле- ;р, треугольника или трапеции под углом жащей в горизонтальной плоскостй, , , 30-400 от вертикали, при этом смежиые. Проходя между лопастями, жидкостьязычки каждой перегородки направле,получает вращательное движение, бла-ны в противоположные стороны и перегодаря чему образуется зона актив- , , крывают на половину зазоры междуного смешения 1(. перегородками, верхний и нижнийНаиболее близким к изобретению пакеты перегородок повернуты на 90, а по технической сущности и достигае- а последующие в ,на 450 относительно мому .эффекту является пульсационный . смежных пакетов. экстрактор, включающий вертикальныйНа фиг. 1 представлен экстрак-"цилиндрический корпус, разделенный и тор, разрез, на фиг. 2 - кольцевой по высоте тарелками на отстойные , . Зразрез колонны, вид иа плане, на и. смесительные,секции с вертикаль-,фиг. 3, - узел 1 на фиг. 1 ( узел комными перегородками, расположенными , пановки отштампованных лепестков на равном расстоянии друг от друга (язычков ) в плоских каналах), на С целью интенсификации массообмена фиг. 4 - узел 11 на фиг. 3 объемное путем создания местных струйно изображение плоской пластины с занаправленных потоков на.выходе из ,гнутыми под определенным углом языч ЩелеэиДных зазоРов ивинтообРазногО : камивращения по высоте аппарата, он Пульсационный экстрактор состо- .снабжен пакетами вертикальных плос- ит из корпуса 1 с чередующимисякопараллельных перегородок, уста-40 смесительными 2 и отстойными 3 секновленных в,омесительных секцияхциями. Смесительная секция содержитна:равных расстояних друг от друга, пакет вертикальных плоскопараллель"верхние концы которых загнуты Под ных пластин 4,: расположенных иауглом 8-15. и перекрывают на 1/3 за- равном расстоянии друг от друга и,озоры между аертикальными перегород- , 45 образующих щелевидные зазорыВсеками, при этом пакеты вертикальных плоские пластины (листыв среднейперегородок по высоте колонны позер- части имеют язычки 5 в форме тре"нуты на угол 10"20 относительно угольников или же трапеций, при этомодруг другадля подвода и отводажид . крайние пластины имеют загнутые вких фаэ имеются патрубки. ОтдельнымстОрону корпуса колонны торцы б, обпульсатором жидкости в объеме аппа- разуя некоторый зазор (сектор 1 7.рата сообщается возвратно-поцтупатель Плоскопараллельные перегородки фикное движение. В аппарате пРотиво-сируются на разном расстоянии другточно движутся две несмешивающиеся.,от друга распорными тягами 8. Длямежду собой жидкогти.ПРоходя по вер- , подвода и отвода жидких фаз имеютсятикальным плоским каналам, жидкость . патрубки 9"12. Для обеспечения про 55иа вьходе из щелевидных зазоров по- тивотока, увеличения межфазной,получает определенное направление - об-:, верхности и интенснфИКаЦИи Массообраэуется эона активного смешения 2 ( мена содержимому аппарата с помощьюОднако недостатком известнж пУль- отдельного пульсатора сообщается сационныхсекционированных э 0 стракто ф возвратно-поступательное движение,ров является значительный расход ме- Пульсатор подключается к патрубку 13. ,талла на изготовление внутренней Экстрактор работает следующим начинки, Сигчатые (либо решетчатые 1 образом.тарелки имеют ограниченное живое се- В штуцер 9 подается тяжелая фаза,чекане, что снижает прспзводитель которая выводится через штуцер 10,1100 100 20 15 75 1,03 74 1,18 100 90 20 45 10 73 1,3120 100 7 70 1,20. 40 100 55 10 20 65 120 12 : 20 100 5 1,09ее 4 еП р и м е ч а н к е: о- угол наклона загнутых язычков от вертикали; ) - уголповорота последующих пакетов после первого верхнего и нижнего)отвосительно друг друга; ф - угол поворота верхнего к нижнего пакетов относительно последующих; Ф- угол наклона торцов крайних вертикальных пластин; В - ширина зазора между вертикальными пластинами, Н - высота вертикальных плоских пластин; Ь- высота катета загнутых язычков; 65 Г 06%. - степень извлечения 1М.-:фактор энергоэффективности,ВЗТСде Ч Ч ,- соответственно расходы сплошной и днссфперсной Фаэ;У У . " начальная и конечная концентрация бенм квойной кислоты в воде, г/л;М - .начальная концентрация бензойной кислоты в дизтопливе, г/л;ф 3 % Ч + У. - суммариая нагрузка по обеим фазам, м /мч;с дВЭТС - высота, эквивалентная теоретическойступени, м;3 - интенсивность .пульсаций, м/ч. В штуцер 11 подается легкая фаза, выводимая через штуцер 12. Таким образом, в колонне протквоточно двигаются две несмешивающиеся между собой жидкости, одна из которых при этом диспергируется. Контактируемые жидкости пульсатором приводятся.в колебательное движение, которые раве номерно распределяются в вертикаль .ных плоских каналах смесительной сек- . ции,а в средней часи каналов вовникают турбулизирующие потоки закчет язычков (лепестков), загнутых в двух плоскостях (поочередно в Одну, и другую стороны ) по одной линии, язычки имеют форму треугольника илк 5 трапеции. Загнутые лепестки способствуют также тому, что потоки жид; ,кости в соседних каналах чередуются, т.е, возникают перекрестные .струи. Крайние вертикальные пластины 20 имеют загнутые кромки в сторону стенок аппарата, что способствует евознккновению направленных струй к сводит до минимума фстеночный эф" фект", а поворот пакетов пластин :на угол 90 ф от первого верхнего к последнего (нижнего) позволяют пе- . рекрывать все сечение аппарата струе- направленными потоками в сторону; стенок, при этом угловые зазоры перекрываются поворотом пакетов последующих пластин на 45 относио тельно друг друга, Таким образом, в смесительной секции образуется ак-. тивный гидродинамический режим за :.счет турбулиэирующихся потоков в средней зоне плоского канала, перекрещивающихся потоков в смежных ка-. налах, струйно-направленных потоков в сторону стенбк колонны,Использование изобретения позволит резко увеличить производитель,ность установки, так как отсутствуюттарелки ситчатые, решетчатые ) - их роли выполняются загнутыми язычками, при этом проходное сечение колонны увелнчнвается.в два раза. Значитель-,. но улучшается технология изготовления насадки - в качестве заготовок берутся стандартные листы, толщиной 0,5-1 мм и выштамповываются в них :,язычки под определенным углом, значительНо упрощается также сборка пакетов пластин. Исключение тарелок из пакета пластин дает значительную экономию в металле - 50 от общего веса внутренней начинки.В таблице приведены результаты экспериментов по гидродинамике и массообмена на модельных системах. 1Поисковая работа выполнялась в колонйе диаметром 80 мм, оптимальные варианты повторялись в аппарате 400 мм. Исследования по гидродинамике проводились на системе вода " дизельное топливо, по массо- обмену - на системе вода - бензойная кислота - дизтопливо, Эффективность экстрактора оценивали по глубине извлечения и фактору энергоэффективности.По результатам экспериментальных данных можно заключить, что опти" мальными параметрами являются д =бс = 30 40 о45 о90 Ъ = 0,55,Приведенные характеристики объясняются увеличением угла наклона язычков Я,), а также катета их (Э, что дает лучшие значения по степени извлечения в этом случае система язычков начинает выполнять роль щелевидных тарелок, но при этом уве личиваются гидравлические сопротивления, растут энергозатраты - уменьшается фактор энергоэффективности.Поворот второго пакета пластин на 90 относительно первых (снизу и свер ху) дает возможность создать струйно-направленные потоки в сторону стенок по всему периметру колонны, а поворот последуюцих на 45 оотносительно друг друга перекрывает угловые секторы, Таким образом, решается проблема фстеночного эффекта" по всей высоте аппарата.1049076 гЗ Составитель А.Мироновдактор И.Шулла Техред И,Надь КорректорЛ. Патай илиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 8281/4 Тираж б 88 . ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Подписное о комитета СССР и открытий уюская наб д. 4/5