Центробежный экстрактор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 965450(51)М. Кл. В 01 0 11/ОЧ с присоединением заявки лй Ркударсикнный квинтет,СССР но делаи наебретеннй н отнрытнй(72) Авторы изобретения А.Н.Филимонов, Р.Х.Замалиева и С.С. Садыкова".,".Ж3 тп"1с (п 44:.ф;,Казанский Ордена Трудового Красного Знамени химикотехнологический институт им С.М. Кирова п"".4 5 Ц ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР Фаз 11. ИзоЬретение относится к устройствам для осуществления процесса экстракции в системе жидкость - жидкостьи может Ьыть применено в различныхотраслях промышленности,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является центроЬежный экстрактор, содержащии кожух,ротор с насадкой, выполненной в виде коаксиальных перФорированных цилиндров, образующих ступени, разделенных по высоте дисками на ряд секций, и устройство ввода и вывода К недостаткам известного аппарата относится малая производительность и низкая интенсивность процесса массообмена, высокое гидравличес" ф кое сопротивление движению Фаз, склонность к засорению перФораций механическими примесями. Целью изобретения является интен- сиФикация процесса массообмена за счет увеличения времени контакта.Поставленная цель достигается тем, что в центробежном экстракторе, содержащем кожух, ротор с насадкой, выполненной в виде коаксиальных цилиндров, образующих ступени, разделенные .по высоте дисками на ряд сек" ций, устройства для ввода и вывода фаз, экстрактор снаЬжен контактными устройствами, установленными в каждой секции на дисках, выполненными в виде центроЬежных Форсунок, расположенных соосно навстречу .друг другу. Размещение в секциях на дисках по концентрическим окружностям контактных элементов, выполненных в ви-. де центробежных Форсунок, установленных соосно навстречу друг другу позволяет оптимальным образом обес- печить устойчивый Факел распыла закрученных струй; придать каждой от3 9654дельнои струе закрутку, максимальнымобразом испольэовать кинетическуюэнергию встречных закрученных струю,На фиг, 1 изоЬражен предлагаемыйэкстрактор, продольный разрез, нафиг. 2 - разрез А-А на Фиг, 1; нафиг. 3 - разрез центробежной Форсунки, на Фиг. 4 - разрез Б-Б на Фиг.3;на фиг. 5 - разрез В-В на Фиг. 1; нафйг. 6 - аксонометрическое изобра- щжение центроЬежной Форсунки, на Фиг.7 соосное расположение Форсунок, а также гидродинамическая картина соударяющихся Факелов распыла.ЦентроЬежный экстрактор состоитиз кожуха 1, ротора 2 с насадкой, камер 3 и 4 для сЬора тяжелой и легкойфаз соответственно. В камере введены не связанные с ними неподвижные напорные диски 5 и 6 для отвода фаэ.Подвод тяжелой Фазы в зону контактаосуществляется по каналу 7 через распределительные трубки 8 в камеру 9,откуда она по тангенциальным каналам10 центробежных форсунок 11 поступа 25 ет в камеру 12. Закрученный поток тяжелой Фазы в виде Факела через сопло 13 выЬрасывается в зону контакта, Легкая Фаза в зону контактаподается по каналу 14 в камеры 15,откуда по тангенциальным канауам 10центробежных Форсунок поступает в камеру 12. Закрученный поток легкой Фазы в виде Факела через сопла 13выбрасывается в зону контакта, Сепарация проконтактировавших потоков 35на ступенях осуществляется в зонах сепарации 16 и 17.Пройдя всю контактную зону аппарата, отсепарированные в периферийных зонах сепарации 18 и 19, соответственно для тяжелой и легкой Фазы поступают в камеры 3 и 4, откуда спомощью напорных дисков 5 и 6 по межтрубным пространствам 20 и 21 приемно-выводного устройства выводятся 45 из аппарата.Рабочее пространство ротора заполнено насадкой, выполненной в виде коаксиальных цилиндров 22, ОЬразующих ступени, разделенные по высоте дисками 23 на ряд секций. В каждой секции на дисках установлены по концентрическим окружностям контактные элементы, выполненные в виде центробежных форсунок, установленных соос-; 55 но навстречу друг другу. ЦентроЬежная Форсунка 11 включает в себя кор. пус, камеру 12, тангенциальные ка 50 фналы 10 Для поДвоДа жиДкОсти и сОПЛО 13 (Фиг. 3, 4, 6). Подача легкой и тя" желой Фаэ в контактные элементы выполнена в чередующейся последователь" ности по высоте аппарата.Аппарат раЬотает следующим оЬразом.Тяжелая фаза. по каналу 7 через распределительные труьки 8 поступает в камеру 9, откуда по тангенциальным каналам 10 центробежных форсунок 11 - в камеру закручивания 12. Далее закрученный поток в виде факела че" рез сопло 13 выбрасывается в зону контакта. Легкая Фаза по каналу 14 подается в камеры 15, откуда по тангенциальным каналам 1 О поступает в камеру закручивания 12 и через сопло 13 в виде Факела выЬрасывается в зону контакта, навстречу потоку тяжелой Фазы. В зоне контакта оба Факела (легкая и тяжелая фазы) соударяются, происходит взаимное проникновение частиц из одного факела в другой. Проконтактировав, жидкости поступают в зону сепарации, где расслаиваются на два слоя в соответствии с удельными весами. Далее отсепарированные Фазы поступают на следующую ступень контакта, где весь процесс повторяется. Достигнув периферии ротора, иззон сепарации 18 и 19 Фазы поступают в камеры 3 и 4 и с помощью напорных дисков 5 и 6 по межтрубным пространствам 20 и 21 приемно-выводного устройства выводятся из аппарата,Принцип действия центроЬежных форсунок заключается в том, что потоку жидкости сначала дается закрутка, а затем сужение. В процессе сужения потока значительно возрастает окружная составляющая скорости, воз" никают значительные центроЬежные силы, ОЬразующие в выходном отверстии тонкую пленку кольцевого сеЧения, которая на выходе иэ Форсунки распадается на мельчайшие закрученные струйки, вращающиеся в направлении своих траекторий, В процессе вращения при движении по своим траекториям струйки распадаются на мельчайшие капли с образованием факела распыла. Придание потоку жидкости вращательного движения в камере закручивания спосоЬствует увеличению кинетической энергии движения струй при их движении по закручен,ным траекториям. Направленные навстречу друг другу Факелы распыла легкой и тяжелой фазы соударяются.1, Патент США И 3133880,кл. В 01 О 1/00, 1964. 5 965150 СПри этом происходит. интенсивное про-" формула изобретенияникновение факелов распыла (струй,капель) друг в друга " двигаясь по Центробежный экстрактор, содержазакрученным траекториям, две встреч" щий кожух, ротор с насадкой, выполные струи как бы ввинчиваются одна у ненной в виде коаксиальных цилинде другую, интенсивно взаимодействуя ров, образующих ступени, разделен"при этом, в местах соударения фане- ные дисками на секции, устройствалов распыла за счет инерции части- для ввода и вывода фаз, о т л и ч ацы из одной струи проникают в дру- ю щ и й с я тем, что, с. целью ин"гую, тормозятся в ней, потом раз О тенсификации процесса массообмена загоняются в другом направлении и воз"счет увеличения времени контакта,вращаются. в первую струю. экстрактор снабжен контактными уст"В результате частиц (капли) воройствами установленными в каждойвстречных струях находятся под непре" секции на дисках по концентрически,рывным воздействием знакоперемен З окружностям и выполненными в виденого ускорения. Участвуя. в ;олеба- центробежных форсунок, расположенныхтельном движении частицы задерживают- соосно навстречу друг другу..ся в зоне соударения (эффект "удерживания"), вследствие чего время кон- Источники информации,такта значительно возрастает, Все это 2 в принятые во внимание при экспертизеведет к интенсивному обновлению меж"фазной поверхности, интенсификациипроцессов массообмена.Тежелая дцсаерсн Фмая (слыаная)96545.0 Тюменя Яигперсная раэаДееиая (млошная) раэа- зв. Составитель Техред М. Г Мироновель Корректор А.Гриценкоу дактор А.Гул каэ 7 2 Филиал ГН 111 "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тира ВНИИ 1 И Госуда по делам из 113035, Москва73твенногоретенийХ, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийская наЬ., д, 4/5