Способ жидкостной экстракции и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Севетских

Социалистических

Республик (ii> 776538

К ПАТЕНТУ

{61) Дрполнительмый к патенту

{22) .Заявлено 151174 {21) 2075400/23-26 (я)м. к .з

01 O 11/04

{23) Приоритет - Р2) 16.11. 73

Государстаеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

{31) Р 2357201.2 {Зз} ФРГ

Опубликовано 301080, Бюллетень ¹ 40 (53) УДК 66. 061. ,5(088.8) Дата опубликования описания 30,1080

{72) Авторы Иностранцы изобретения Людвиг Райххардт, Экарт Мюллер и Хельмут Маркворт (ФРГ) Иностранная фирма

"Металлгезельшафт Al (ФРГ) {71) Заявитель (54) СПОСОБ ЖИДКОСТНОЯ ЭКСТРАЕЦИИ И УСТРОЯСТВО

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- 5 ности для извлечения ценных компонентов с помощью органических растворителей.

Известен способ жидкостной экстракции путем противоточного контак- 1О тирования тяжелой и легкой фаз до получения эмульсии, подачи потока эмульсии в сепаратор, ее разделения на фазы с последующим их выводом из сепаратора $1(.

f5

Известно также устройство для осуществления указанного способа, содержащее горизонтальный корпус, разделенный вертикальными перегородками на камеры, насадку, расположенную 2() в камерах, и патрубки ввода эмульсии и вывода разделенных легкой и тяжелой фаз P1) .

Недостатками известных технических решений является низкая эффектив-25 ность процесса экстракции из-за некачественного разделения эмульсии на фазы.

С целью интенсификации процесса разделения эмульсии на фазы поток

2 эмульсии разделяют на два одинаковых потока, которые направляют навстречу друг другу.

Кроме того, с целью интенсификации процесса сепарации эмульсии за счет разделения ее на два потока и направления их навстречу друг другу патрубки ввода эмульсии установленыпо 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-A 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 жидкостной

776538 меры до отводных пдфегородок 2, через которые, тяжелая и легкая фазы попадают в отводную камеру 5 и далее патрубки 9 и 10 отбираются в виде очищенных фаз.

В этом опыте расход эмульсии достигал 924 м /ч или соответственно удельная производительность составляла 42 мъ/м ч.

Благодаря такому распределению эмульсии на два равных по расходу частичных потока горизонтальная скорость эмульсии в сепарационных камерах б уменьшается примерно на половину . Такое снижение горизонтальной скорости способствует значительному

И повышению производительности сепарационной камеры..

Пример 2. В качестве сепаратора используют различные формы прямоугольной базовой поверхности 1 м !

Я и высотой 0,8 м. Сепарационные камеры . б заполняют токарной стружкой высококачественной стали. В сепарационную камеру б вводится дисперсия из равных количеств легкой и.тяжелой фаз, а очищенные фазы отбираются через патрубки 9 и 10. В очищенных фазах бы30

35! Горизон-!, тальная

1 ,скорость,, мм/с

Л.!

Расход и удель ная производительность, м /ч или м /м ч

Размеры сепарационной полости, м

0,5 2 0,8

1 1 0,8

2 0,5 0,8

10

42

38

3,33

0,3 0,8

0,2 0,8

0,14 0,8

27

7,15

По приведенным результатам пост.роен график зависимости удельной

" ""производительности от горизонтальной скорости эмульсии в сепарационной dO камере.

П P и м е P 3. В сепараторе диаметром б м и высотой 0,8 м подвод дисперсии осуществлялся на периферии, а отвод — нз противоположных мест 65 экстракцйи содержит горизонтальный корпус 1, разделенный вертикйпьнйь и перегородками 2 на камеры 3, 4, 5 и

6, насадку (на фиг. не показана), расположенную в камерах, и патрубки

7, 8, 9 и 10 ввода эмульсии и вывода разделенных легкой и тяжелой фаз (соответственно}.

Патрубки 7 и 8 ввода эмульсии установлены по оси корпуса напротив друг- друга, а патрубки 9 и 10 вывода легкой и тяжелой фаз установлены друг -над другом перпендикулярно оси корпуса.

Насадка может быть выполнена в "виде металлической стружки с острыми краями.

Способ жидкостной экстракции осуществляют путем протиъоточного кбнтактирования тяжелой и легкой фаз до получения эмульсйи, подачи" потока эмульсии в сепаратор, ее разделения на фазы с гюследующим их выводом из

" сепаратора. При этом поток эмульсии разделяют на два одинаковых потока, которые направляют навстречу друг дру гу °

Пример 1. В корпус 1 через патрубки 7 и 8 в сепарационную камеру б подается эмульсия, состоящая из

27% N-метилпирролидона, 14% этиленгликоля, 36% толуола и 23% п-гептана.

Ссра(ЙЩиойная камера имеет"диаметр" б м и высоту 0,8 м. Эмульсия через распределительные камеры 3 и 4 поступает в сепарационные камеры б, заполненнйе стружками из нержавеющей высококачественной стали и двумя взаим но противоположными по направлению частичными потоками обтекает эти кадлина ширина высота ! ло определена содержание соответственно другой фазы. Расход подведенной эмульсии увеличивается до тех пор, пока в одной из двух фаз не обнаруживают появление 1Ъ другой фазы.

Подведенное таким образом количество эмульсии определяет производительнЬсть. Поскольку базовая поверхность сепаратора составляет 1 м1, то она равноценна удельной производительности.

Результаты опытов приведены в таблице периферии. Производилось разделение эмульсии, описайной 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 по сравнению с известным способом.

-776538 I

1О

Формула изобретения

1. Способ 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, отличающийся 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 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.

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, 11.03.65 (прототип).

776 538

Г-Г

Фиг. 4 м

--+- фйа. 7

Составитель A,Òàðàñîâ

Редактор Т.Пилипенко Техред E.ÃàâðèJLeùêî Корректор .И.Муска

Заказ 7786/69 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород,- ул. Проектная, 4