Центробежный экстрактор

 

(11)

ИЗЬЬРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских . Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 596265 (22) Заявлено 18.05.81 (21) 3303021/23-26 (51) М. К, с присоединением заявки ¹ 3299209/23-26

В:01 D 11/04

Гаеударстве»»м» кем»тет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.83 (53) УДК 66.061.5 (088.8) »о Аелам»забрете»»»

» аткрытий (72) Авторы изобретения

А. Н. Филимонов и Р. Х. Замалиева

1, .:-...- -, .::

3 °

Казанский ордена Трудового Красного Знамен ффиико- " " - " технологический институт им. С. N. Ки ова -".. - л,".

1 (7I) Заявитель ! (54) ЦЕНТРОБЕЖНЫИ ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к конструкциям центробежных экстракторов и может быть использовано в процессах жидкостной экстракции.

По основному авт. св. № 596265 известен центробежный экстрактор, содержащий корпус, ротор с насадочными элементами, выполненными в виде радиально расположенных спиральных пластин и устройства ввода и вывода фаз (-11;

Однако при выполнении каналов постоянной ширины гладкими пластинами в них создаются благоприятные условия для образования вихрей сплошной (легкой) фазы по длине канала. Образование вихрей сплошной фазы по длине канала приводит к увеличению продольного перемешивания, что

-ведет к сйижению интенсивности массообмена; к миграции капель при их движении в канале, что снижает скорость их поступательного движения и, следовательно, снижает производительность аппарата.

Цель изобретения — интенсификация процесса массообмена за счет снижения степени продольного перемешивания.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате боковые стенки спиральных пластин снабжены выступами.

Целесообразно выступы выполнять в виде ступенек или в виде перфорированных

5 перегородок.

Дополнительная интенсификация процесса массообмена достигается тем, что часть капель, ударившись о выступы, коалесцирует с последующим диспергировани о ем при стекании пленки с выступа. Таким образом, при движении по каналу происходит многократное обновление поверхности дисперсной фазы.

На фиг. 1 изображен экстрактор, продольный разрез, выступы выполнены в виде ступенек; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — гидродинамическая картина в канале в прототипе; на фиг. 4— гидродинамическая картина в канале в варианте выполнения каналов с выступами

20 в виде ступенек; на фиг. 5 — аксонометрическое изображение канала с выступами в виде ступенек; на фиг. 6 — экстрактор, продольный разрез, выступы выполнены в виде перфорированных перегородок; на

995847 фиг. 7 — разрез Б — Б на фиг. 6; на фиг. 8—

10 — узел 1 на фиг. 7 (элемент криволинейного канала с различными вариантами размещения перегородок в канале); на фиг. 11 — аксонометрическое изображение канала с выступами в виде перфорированных перегородок.

Наличие в каналах перфорированных перегородок способствует подавлению вихрей сплошной фазы, что позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплошной фазе; разрушению и слиянию капель дисперсной фазы при встрече с перегородкой с последующим диспергированием тяжелой фазы при выходе последней из перфораций перегородок, т. е. имеет место процесс многократного обновления межфазной поверхности. Все это способствует интенсификации процесса массообмена.

Центробежный экстрактор состоит из кожуха 1, ротора 2 с камерами 3 и 4, напорными дисками 5 и 6, патрубками 7 — 10, диспергатором 11 и распределителем 12, радиальными каналами 13 и сепарационной зоной 14. Патрубок 10 вплотную через уплотнительную шайбу 15 подходит к нижнему диску ротора. Контактная зона аппарата дополнена насадкой, выполненной из набора спиральных пластин.

Аппарат работает,следуюшим образом.

Тяжелая фаза по патрубку (межтрубному пространству) 9 поступает в дис пергируюшее устройство 11, откуда под действием центробежной силы выбрасывается в виде капель в контактную зону аппарата, представляющую собой каналы 16, образованные спиральными пластинами 17, с выступами, выполненными в виде ступенек 18 или перфорированных перегородок 19. Далее капли под действием центробежной силы движутся по каналам 16 от центра к периферии ротора. Достигнув поверхности уровня раздела фаз, находящегося на оси распределителя 12, капли дисперсной фазы коалесцируют и далее в виде сплошного потока тяжелая фаза поступает в сепарационную зону 14 тяжелой фазы, где из нее отделяется частично уносимая ею легкая фаза. Отсепарированная тяжелая фаза поступает в камеру 3 и с помошью напорного диска 6 по трубе 7

5 выводится из аппарата- Легкая фаза по патрубку 10 и радиальным каналам 13 под действием развиваемого центробежного давления через распределитель 2 поступает в контактную зону аппарата и движется в виде сплошного потока по

10 каналам 16 противотоком дисперсной фазе от периферии к центру аппарата. Пройдя зону сепарации, легкая фаза поступает в камеру 4 и с помощью напорного диска 5 по патрубку 8 выводится из аппарата.

Выполнение боковых стенок спиральных пластин с выступами способствует локализации (обрыву, замыканию в узком пространстве), формирующихся вихрей сплошной фазы. Это позволяет значительно снизить продольное перемешивание в сплош20 ной фазе, что ведет к интенсификации процесса массообмена между фазами.

Использование предлагаемого экстрактора позволяет интенсифицировать процесс массообмена за счет снижения продольного перемешивания в сплошной фазе.

Формула изобретения

1. Центробежный экстрактор по авт. св.

Ne 596265, отличающийся тем, что, с целью

З0 интенсификации процесса массообмена за счет снижения степени продольного перемешивания, боковые стенки спиральных пластин снабжены выступами.

2. Экстрактор по и. 1, отличающийся тем, что выступы выполнены в виде ступе35 нек.

3. Экстрактор по и. 1, отличающийся тем, что выступы выполнены в виде перфорированных перегородок.

Источники информации, рпринятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

Ме 596265, кл. В 01 D 11/04, 10.12.74.

995847

Редактор И. Касарда

Заказ 767/7

Составитель А. Миронов

Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4