Способ жидкостной экстракции и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюз СеветскивСоциалистических11 ес плебее о 776538 К ПАТЕНТУ(23) Приоритет - (З 2) 16.11,73 Государстаеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий,5(088.8) Дата опубликования описания 301080(72 Авторы Иностранцыизобретения Людвиг Райххардт, Экарт Мюллер и Хельмут Маркворт(54) СПОСОБ ЖИДКОСТНОЙ ЭКСТРАЕЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.Изобретение относится к способам жидкостной экстракции и устройствам для их реализации и может быть использовано в химической, радиохими ческой и других отраслях промышлен ности для извлечения ценных компонентов с помощью органических растворителей.Известен способ жидкостной экстракции путем противоточного контак О тирования тяжелой и легкой фаз до получения эмульсии, подачи потока эмульсии в сепаратор, ее разделения на Фазы с последующим их выводом из сепаратора 11.15Известно также устройство для осуществления указанного способа, содержащее горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на камеры, насадку,расположенную 2 О в камерах, и патрубки ввода эмульсии и вывода разделенных легкой и тяжелой фаз 11 .Недостатками известных технических решений является низкая эффективность процесса экстракции из-за некачественного разделения эмульсии на фазы,С целью интенсификации процесса разделения эмульсии на фазы поток 2эмульсии разделяют на два одинаковых потока, которые направляют навстречу друг другу.Кроме того, с целью интенсификациипроцесса сепарации эмульсии за счет разделения ее на два потока и направления их навстречу друг другу патрубки ввода эмульсии установлены. по оси корпуса напротив друг друга, а патрубки вывода легкой и тяжелой Фаз установлены друг над другом перпендикулярно оси корпуса.С целью ускорения коагуляции дисперсной Фазы и снижения гидравличес- кого сопротивления насадка выполнена в виде металлической стружки с острыми краями.На фиг. 1 изображено предлагаемое "устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - сепарационная камера, продольный разрез, на фиг, 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг. 4; на Фиг. 6 - сечение Г-Г на Фиг. 5; на фиг. 7 - граФик зависимости удельной производительности сепаратора от горизонтальной скорости эмульсии.Устройство для сепарации эмульсии, полученной в процессе жидкостной776538 меры до отводных пд 4 егородок 2, через которые, тяжелая и легкая Фазыпопадают в отводную камеру 5 и далеепатрубки 9 и 10 отбираются в видеочищенных фаз.В этом опыте расход эмульсии достигал 924 мЪ/ч или соответственноудельная производительность составляла 42 мъ/матч.Благодаря такому распределениюэмульсии на два равных по расходучастичных потока горизонтальная скорость эмульсии в сепарационных камерах б уменьшается примерно на половину . Такое снижение горизонтальнойскорости способствует значительному 15 повышению производительности сепарационной камерыП р и м е р 2.В качестве сепаратора используют различные формы прямоугольной базовой поверхности 1 м 2 20и высотой 0,8 м, Сепарационные камеры. б заполняют токарной стружкой высококачественной стали. В сепарационнуюкамеру б вводится дисперсия из равных количеств легкой и.тяжелой фаз,а очищенные фазы отбираются через патрубки 9 и 10. В очищенных фазах бы 30 35ГоризонРазмеры сепарационной Расход и удель" полости, м ная производи -1 тельность г длина ширина высота м /ч или м /м ч0,5 2 0,8 56 10 1 1 0,8 52 2 0,5 0,8 42 29 3,335 0,3 0,8 0,2 0,8 0,14 0,8 33 2722 38 47 7,15 55 По приведенным результа;ам пост.роен график зависимости удельной"производительности от горизонтальнойскорости эмульсии в сепарационной 60камере.П р и м е р 3. В сепараторе диаметром б м и высотой 0,8 м подводдисперсии осуществлялся на периферии, "- "а отвод - нз противоположных мест 65экстракцйи содержит горизонтальныйкорпус 1; разделенный вертикЫьнйыиперегородками 2 на камеры 3, 4, 5 и6, насадку (на фиг. не показана),расположенную в камерах, и патрубки7, 8, 9 и 10 ввода эмульсии и выводаразделенных легкой и тяжелой фаз(соответственно),Патрубки 7 и 8 ввода эмульсии установлены по оси корпуса напротивдруг- друга, а патрубки 9 и 10 выводалегкой и тяжелой фаз установленыдруг -над другом перпендикулярно осикорпуса.Насадка может быть выполнена в"виде металлической стружки с острыми краями. Способ жидкостной экстракции осуществляют путем противоточного кбн-тактирования тяжелой и легкой фаз дополучения эмульсйи; подачи"потокаэмульсии в сепаратор, ее разделенияна фазы с пбследующим их выводом из сепаратора. При эт 6 м потокэмульсииразделяют на два одинаковых потока,которые направляют навстречу друг дру гуП р и м е р 1, В корпус 1 черезпатрубки 7 и 8 в сепарационную камеру б подается эмульсия, состоящая из27 й-метилпирролидона, 14 этиленгликоля, 36 толуола и 23 п-гептана. Ссйа 3 ЙЩиойная камера имеет"диаметр"б м и высоту 0,8 м. Эмульсия черезраспределительные камеры 3 и 4 поступает в сепарационные камеры б, заполненнйе стружками из нержавеющей высококачественной стали и двумя взаимно противоположными по направлению частичными потоками обтекает эти кало определена содержание соответственно другой фазы. Расход подведенной эмульсии увеличивается до тех пор, покав одной из двух Фаз не обнаруживают появление 1 другой фазы. Подведенное таким образом количество эмульсии определяет производительнЬсть. Поскольку базовая поверхность сепаратора составляет 1 м 1, то она равноценна удельной производительности.Результаты опытов приведены в таблице,периферии. Производилось разделениеэмульсии, описанной в примере 1.Достигнутый расход составил 660 м /ч,что соответствует удельной производительности 30 м/м ч,Результат опыта четко показывает,что имеет место существенное понижение удельной производительности посравнению с известным способом..776538 6 Х 9 б 7 8 4-4 формула изобретения1Способ жидкостной экстракции путем противоточного контактирования тяжелой и легкой фаз до получения эмульсии, подачи потока эмульсии в сепаратор, ее разделения на фазы с последующим их .выводом из сепаратора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса разделения эмульсии на фазы, поток эмульсии разделяют на два потока, которые направляют навстречу друг другу". -2, Устройство для осуществления способа по п,1, содержащее горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на камеры, насадку, расположенную в камерах, и патрубки ввода эмульсии и вывода разделенных легкой и тяжелой фаз, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса сепарации эмульсии за счет разделения еена два потока и направления их навстречу друг другу, патрубки ввода эмульсии установлены по оси корпуса напротив друг дрУга, а патрубки вывода легкой и тяжелой фаз установлены друг над другом перпендикулярно оси корпуса.3, Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения коагуляции дисперсной фазы и снижения гидравлического сопротивления, насадка выполнена в виде металлической стружки с острыми краями,Йсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР М 169079, кл. В 01 0 53/18, 11.03.65Тира И Государс делам иэо Москва, Ж Подписноеета СССРрытий