Центробежный экстрактор

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,з с присоединением заявки йо(23) Приоритет В 01 0 11/04 тосударствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытии(54) ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР 2ность и недостаточная эффективностьмассообмена,Цель изобретения - интенсификацияпроцесса за счет повышения степенимассообмена.Указаиная цель достигается тем,что размещенная в роторе центробежного экстрактора насадка выполнена ввиде винтообразных элементов с переменным углом подъема винтовой линии,которьФ определяется по формуле е в;, ( ц, )х ВМ 15 где В 9;=Мгсфе 3 25 Изобретение относится к устройствам для осуществления процесса экстракции в системе жидкость-жидкость и может быть применено в различных отраслях проьыаленности. Известен центробежный экстрактор,содержащий корпус, ротор с насадкойи устройства ввода и вывода фаэ.Ротор аппарата сфсрмован из отдельного куска металла с просверленнымив нем радиальными каналами, в которые вставляются определенные устройства смесительных камер, выполненныхпо двум вариантам: сочетанием глухих цилиндрических перегородок ивращающихся колонок, состоящий изцанги, ряда плоских дисков, насаживающихся на цангу попарно черезустановленные втулки, Попарно расположенные диски дают возможность регулировать величину перфорации путемсдвига их на некоторый угол; в дру.гом варианте перфорированные контактные диски колонки могут быть заменены насадкой типа кольца Рашига и др Е 12.. Основной недостаток известногоустройства - низкая производитель- угол наклона винтовой линии, определяемый по формуле- показатель степени, характеризующий влияние угла 8 и радиуса В, а также физические свойства жидкостей и технологических параметров на скорость движения капель дисперсной фазы;- шаг винтовой линии;35 Аппарат работает следующим образом. Тяжелая (дисперсная) фаза через межтрубное пространство патрубков 7 и 8 поступает в диспергирующее устройство 11, откуда под действием центробежной силы выбрасывается в виде капель в контактную зону аппарата, состоящую из радиально расположенных винтообразных элементов 13. Далее капли под действием центробежной силы движутся по каналам 13 вин тообразных элементов 12 от центра к периферии ротора.Достигнув главной поверхности уровня раздела Фаз, находящегося .вблизи уровня подвода легкой фазы в б 5 О - диаметр винтообразного элемента;1 - индекс, указывающий местоположение рассматриваемой точки относительно оси ротора.На фиг. 1 изображен экстрактор,продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 - геометрические параметры винтообразныхэлементов; на фиг. 4-16 - различныеварианты профилей винтообразныхэлементов; на фиг. 17-22 - вариантыпрофилей сечений каналов, образованных винтообразными элементами. Приэтом на фиг. 3 с - шаг винтовой линии; Ь: в -е)соьВ - ширина каналовг и 15винтовой линии для многоканальноговинтообразного:элемента; е - толщинагребня винтовой нарезки; и - числозаходов; К - радиус аппарата; д.,углы; О - диаметр винтового 20насадочного элемента.Центробежный экстрактор состоитиз ротора 1, верхнего диска 2 с ка- .налами 3 и 4 для сбора проконтактировавших жидкостей соответственнодля тяжелой и легкой фазы.В камеры введены не связанные сними неподвижные трубки 5 и б дляотвода жидкостей. Сверху по оси ротора 1 коаксиально расположены неподвижные патрубки 7 и 8 для вводажидкостей. Патрубок 7 вплотную подходит к нижнему диску 9 ротора, образующего радиальные каналы 10 снижней частью корпуса ротора дляподвода легкой фазы в контактную зо.ну аппарата. Подвод тяжелой фазыпроизводится из диспергирующего устройства 11, Рабочее пространстворотора заполнено насадкой из винтообразных элементов 12, образующих 40каналы 13. Отделение тяжелой фазыот уносимой ее легкой фазы осуществляется в сепарационной зоне 14, выполненной в виде каналов, размещенныхпод некоторым углом к радиусу аппарата, а отделение легкой фазы осуществляется в сепарационных зонах15 и 16, ротор помещен в корпусеаппарата 17. контактную зону аппарата, капли дисперсной фазы коалесцируют и далеев виде сплошного потока поступают всепарационную зону для нее. Достигнувпериферии ротора, тяжелая фаза поступает в канал 3 и по трубке б выводится из аппарата,Легкая фаза по неподвижному патрубку 7 и радиальным каналам 10 поступает в контактную зону аппаратавблизи главного уровня раздела фази движется по каналам 13 винтообразных элементов 12 противотоком к дисперсной фазе от периферии к центру.Далее, пройдя зону сепарации 15 и 16для легкой фазы, поступает в канал 4,откуда по трубке 5 выводится из аппарата.Постоянство скорости движения капель дисперсной фазы по радиусу аппарата обеспечивается тем, что винтообразные элементы выполнены с переменным углом подъема винтовой линии, который определяется по формуле,Постоянство скорости движения капель дисперсной фазы по радиусуобеспечивает постоянство удерживающей способности, что ведет к интенсификации процесса за счет повышениястепени массообмена.С учетом физических свойств контактируемых жидкостей, а также технологических параметров предлагаемаяконструкция винтообразных элементовпозволяет в широких пределах варьировать конструктивные параметры последних.На Фиг. 4, 5 и 10 приведены винтообразные элементы,д.= Р = 0 (фиг,4,5,10)й О, (ъ0 (фиг.б и 7)д.= О, ъ0 (фиг.8 и 9)(фиг.4,6,8 и 10)6 = сопзс (фиг.5,7)9,14-16),При этом поверхность ММ и ИМ могутбыть выполнены прямолинейными в случае нулевой кривизны поверхности ММУйй (фиг.4-10), криволинейными вслучае переменной кривизны поверхностей ММ и ИИ (фиг,11,12,14 и 15);либо в сочетании прямолинейных скриволинейными (фиг.13,16).Профиль канала может иметь различную форму: треугольную (Фиг.17),ромбическую (фиг.18), эллиптическую(фиг,22),Использование предлагаемого изобретения позволит повысить производительность и интенсифицировать процесс массообмена.Формула изобретенияЦентробежный экстрактор, включающий корпус с расположенным в нем ротором, в котором размещена насадка и устройство для ввода и вывода фаз, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса за счет повышения степени масообмена, насадка выполнена в виде винтообразных элементов с переменным углом подь- О ема винтовой линии, который определяется по формулегде О - угол наклона винтовой линии, определяемый по формуле 8 = агЬйх - показатель степени, характеризующий влияние угла 6 ирадиуса В, а также физическиесвойства жидкостей и технологических параметров наскорость движения капельдисперсной фазы;с - шаг винтовой линии;О - диаметр винтообразного элемента;- индекс, указывающий местоположение рассматриваемой точки относительно оси ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3116246,кл, 23-273, 1963 (прототип),850109 ор Фиг ро о о оО р ор р о о рв Оф р оо оо ее оо р оо оо850109 ро оф оо фО о фо о олаф ф оо оф. о о о оо ф Фело Оро с О оОфф 9 Ьс. 70 с,8 ие. О о офОО с,б о Составитель И.НенашеваРедактор И.Ковальчук Техред Т.Маточка Корректор М.Коста но Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная И М аказ 6175/4 ВНИИПИ по д 113035, Моосудар ам иэо ва, Жкраж 706венного комитета етений и открыти Раушская наб.,ПодпССР4/5