Устройство для экстракции веществ

Устройство для экстракции веществ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к перерабатывающим отраслям промышленности и может быть использовано в технологиях экстракции веществ жидкими растворителями . Целью изобретения является увеличение производительности и КПД устройства за счет обеспечения циркуляции пучков волн. Цель достигается тем, что устройство содержит осесимметричный корпус 1 с расположенными по его концам загрузочным и разгрузочным узлами 2 и 3 с патрубками 4, 5, 6 и 7 для подачи и отвода твердых веществ , растворителя и раствора соответственно , а также размещенный соосно в корпусе ротор 8 с перемешивающим и подающими шнеками 9, 10 и 11 соответственно, соединенные с приводом, и перфорированную перегородку 12, причем на торце патрубка 6 установлены соосно коллектор 13 для подачи растворителя и рефлектор 14 волн, в котором размещены электроды 15 с межэлектродным зазором в фокусе рефлектора , и соединены с источником 16 высоковольтных электрических импульсов. Патрубок 6 для подачи растворителя с реЁ VI СО ю Ьь о Фаг(

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 D 11/02

ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4732789/26 (22) 24.08,89 (46) 07.05.92. Бюл. ¹ 17 (75) Г.Г.Кадышев, Ю.В.Кванин, А.В.Григоренко и А,В.Чеков (53) 66.061.5 (088.8) (56) Аксельруд А.Н „Лысянский В,М, Экстрагирование. Система твердое тело — жидкость. — Л.: Химия, 1974, с, 223, рис. 7.11. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАКЦИИ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к перерабатывающим отраслям промышленности и может быть использовано в технологиях экстракции веществ жидкими растворителями. Целью изобретения является увеличение производительности и КПД устройства за счет обеспечения циркуляции пучков

„„SU„„1731249 А1 волн. Цель достигается тем, что устройство содержит осесимметричный корпус 1 с расположенными по его концам загрузочным и разгрузочным узлами 2 и 3 с патрубками 4, 5, 6 и 7 для подачи и отвода твердых веществ, растворителя и раствора соответственно, а также размещенный соосно в корпусе ротор 8 с перемешивающим и подающими шнеками 9, 10 и 11 соответственно, соединенные с приводом, и перфорированную перегородку 12, причем на торце патрубка 6 установлены соосно коллектор 13 для подачи растворителя и -рефлектор 14 волн, в котором размещены электроды 15 с межэлектродным зазором в фокусе рефлектора, и соединены с источником 16 высоковольтных электрических импульсов.

Патрубок 6 для подачи растворителя с ре1731249 флектором 14 волн закреплен на боковой стенке корпуса 1 тангенциально и направлен в корпус навстречу вращению винтовой поверхности перемешивающего шнека 9, Твердые вещества перемещают шнеками

10. 9 и 11 сверху вниз в корпусе 1, а жидкий растворитель подают через патрубок 6 навстречу подаче твердых веществ. Электроды 15 подключают к источнику 16 высоковольтных электрических импульсов и

Изобретение относится к перерабатывающим отраслям промышленности и может быть использовано в технологиях экстракции веществ жидкими растворителями.

Известна установка для массообмена в условиях высоковольтных разрядов в жидкости, содержащая осесимметричный корпус с загрузочным и разгрузочным узлами, патрубками для подачи твердых веществ, 1 растворителя и отвода раствора и твердых веществ, размещенные в корпусе средства для перемещения веществ. соединенные с приводом, а также электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником высоковольтных импульсов тока, причем электроды отделены от зоны массообмена перегородкой с осевым отверстием в центре корпуса.

Недостатком известной установки является малая производительность и низкий

КПД, Это обусловлено тем, что электроды отделены от зоны экстракции перегородкой с осевым отверстием в центре корпуса, При этом на экстракцию в зоне массообмена воздействует малая доля энергии ударных волн разрядов, проходящих через отверстие, а большая доля энергии волн рассеивается.

Цель изобретения увеличение производительности и КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно снабжено пара болическим рефлектором волн, который установлен на торце патрубка для подачи растворителя, направленного в корпус тангенциально, а электроды размещены в рефлекторе волн, На фиг, 1 изображена схема устройства для экстракции веществ, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

l5

40 осуществляют искровые разряды в рефлекторе 14. Ударные гидроакустические волны разрядов отражаются от параболитической рефлекторной поверхности рефлектора 14 и через патрубок 6 направляются тангенциально в корпус 1. Отражаясь от боковой стенки корпуса 1, волны циркулируют в зоне экстракции навстречу подаче твердых веществ и повышают производительность экстракции и массообмен. 2 ил.

Устройство содержит корпус 1 с расположенными по его концам загрузочным и разгрузочным узлами 2 и 3, с патрубками 4 и 5 для подачи и отвода твердых веществ, патрубками 6 и 7 для подачи растворителя и отвода раствора соответственно, а также размещенный соосно в корпусе ротор 8 с перемешивающим шнеком 9 и расположенными в узлах 2 и 3 подающими шнеками 10 и 11 соответственно, соединенный с приводом (не показан). В корпусе 1 дополнительно установлена перфорированная перегородка 12, отделяю ая патрубок 7 для отвода раствора.

На торце патрубка 6 установлены коллектор 13 для подачи растворителя и рефлектор 14 волн, в котором размещены электроды 15 с межэлектродным зазором в фокусе рефлектора 14, и соединены с источником 16 высоковольтных электрических импульсов. Патрубок 6 с рефлектором 14 волн закреплен на боковой стенке корпуса

1 тангенциально и направлен в корпус навстречу вращению винтовой поверхности перемешивающего шнека 9, Пример, Корпус 1 изготовлен из нержавеющей стали в виде цилиндрической обечайки диаметром 6 10 м, высотой 1 м.

-1

На верхнем конце корпуса 1 закреплен загрузочный узел 2 в виде конической крышки высотой 3 10 м, в узкой вершине которой закреплен соосно патрубок 4 диаметром 2 . 10 м, длиной 3 10 м.

На нижнем конце корпуса 1 закреплен разгрузочный узел 3 в виде конического днища высотой конуса 6 10 м, в узкой

-1 вершине которого закоеплен соосно патрубок 5 диаметром 10 м с задвижкой на внешнем торце для отвода твердых веществ.

В корпусе 1 соосно установлен ротор 8, выполненный в виде вала вращения, на котором в средней части закреплен переме1731249 шивающий шнек 9, а по концам в узлах 2 и

3 на роторе 8 закреплены подающие шнеки

10 и 11.

Перемешивающий шнек 9 диаметром

5,7 10" м, высотой 9 . 101 м с шагом 3 5

10-1 м выполнен из перфорированной листовой стали, закреплен на роторе 8 и расположен коаксиально в полости. корпуса 1 между нижним торцом патрубка 4 загрузочного узла 2 и разгрузочным узлом 3. 10

Подающий шнек 10 диаметром 1,9 10 м, высотой 3 10 м с шагом винтовой обра-1 зующей 5 10 м выполнен из листовой ста-2 ли, закреплен на роторе 8 и расположен коаксиально в полости патрубка 4 загрузоч- 15 ного узла 2.

Подающий шнек 11 выполнен из листовой стали в виде конической винтовой поверхности диаметром 5,7 . 10 м в широкой

-1 части, диаметром 10 м в узкой части кону- 20

-1 са, высотой 6 10 м с переменным шагом

-1 винтовой образующей от 10 до 5 10 м, закреплен на роторе 8 и расположен коасиально в полости разгрузочного узла 3.

Ротор 8 установлен в подшипниках и соединен с приводом вращения.

Перфорированная перегородка 12 изготовлена из листовой нержавеющей стали в виде цилиндрического колпака с перфорированным днищем диаметром 5,8 10 м„30 высотой 5 10 м и перфорационными от-1 верстиями диаметром 3 10 м, Перфорированная перегородка 12 установлена коаксиально в верхней части корпуса 1 и надета днищем на нижнем торце патрубка

4, Патрубок 7 для отвода раствора диаметром5 10 м установлен в верхней части на

-2 боковой стенке корпуса 1, и отделен от его полости перфорированной перегородкой 40

12, Патрубок 6 для подачи растворителя диаметром 6 10 м закреплен тангенциально на нижней части боковой стенки корпуса

1 и направлен в полость корпуса навстречу 45 вращению винтовой поверхности шнека 9, Коллектор 13 для подачи растворителя выполнен из листовой стали в виде цилиндрического барабана диаметром 1,2 . 10 м, высотой 6 10 2 м, закреплен соосно на внешнем торце патрубка 6 и соединен с системой подачи растворителя (воды).

Рефлектор 14 волн выполнен в виде стального колпака с открытой полостью в форме параболоида вращения диаметром

5 10 м в широкой части, закреплен ши-2 роким основанием на торцовой стенке коллектора 13 соосно с патрубком 6 и направлен открытой полостью в патрубок.

Электроды 15 выполнены в виде двух стержней из тугоплавкой стали, закреплены в рефлекторе 14 волн с межэлектродным зазором 5 . 10 м, расположенным в фокусе рефлектора волн, и соединены с высоковольтным источником 16 электрических импульсов.

Один из электродов 15 закреплен в вершине рефлектора 14 волн в электрическом изоляторе и соединен с высоковольтным полюсом источника 16 электрических импульсов через блок коммутации. Второй из электродов 15 закреплен в рефлекторе 14 волн с заземлением и соединен с заземленным полюсом источника 16 электрических импульсов.

В качестве источника 16 электрических импульсов использован трансформатор напряжением V = 10 В мощностью N = 10 Вт

4 4 с выпрямителем тока и конденсатором емкостью 0,1 мкФ, который соединен с электродами 15 посредством высоковольтного переключателя, обеспечивающего 10 подключений в секунду электродов к конденсатору на время ср = 10 с искрового разряда

-з конденсатора.

Экстракцию веществ осуществляют следующим образом, Твердые вещества в виде измельченной массы, например пульпу свеклы, содержащую до 187 сухих веществ. через патрубок

4 узла 2 подают в корпус 1 посредством шнека 10 с расходом 1 л/с (3600 л/ч).

B качестве растворителя через коллектор 13 и патрубок 6 в корпус 1 подают пресную воду с расходом 0,83 л/с (3000 л/ч), Посредством привода (не показан) вращают ротор 8 с перемешивающим и подающими шнеками 9 —. 11 со скоростью 50 об/мин, При этом твердые вещества проходят в корпусе 1 сверху вниз и отводятся через разгрузочный узел 3 и патрубок 5, а жидкость проходит в корпусе снизу вверх, экстрагирует вещества и отводится в виде раствора через патрубок 7.

Высоковольтный электрод 15 посредством блока коммутации подключают к конденсатору источника 16 электрических импульсов с частотой n = 10 подключений в секунду на время ср = 10 с искрового раз-з ряда конденсатора через межэлектродный зазор, находящийся в воде, подаваемой через коллектор 13 и патрубок 6, При каждом искровом разряде конденсатора в межэлектродном зазоое выуеляется энергия Qp = V Ip . tp= 10 10 . 10

-з з

= 10 Дж, мощностью М/р = — = 10 Вт в

G . 6 ср разряде. Искровой разряд в воде возбужда1731249

Составитель А.Миронов

Техред M.Моргентал Корректор А. Ротман

Редактор Е.Папп

Заказ 1529 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ет ударн ую волну мощностью WB = 0 8 Иг =

= 8 10 Вт, с энергией QB = 8 10 Дж в

1 волне, Ударная волна разряда отражается от параболической поверхности рефлектора

14 и в виде пучка гидроакустических волн, направляется через коллектор 13 и патрубок

6 в корпус 1 тангенциально и навстречу вращению шнека 9. Многократно отражаясь от боковой стенки корпуса 1 и от винтовой поверхности шнека 9, гидроакустические волны со скоростью звука распространяются в корпусе по хордам его боковой стенки согласно с подачей воды и навстречу подаче твердых веществ шнеком 9, Искровые разряды в рефлекторе 14 волн повторяют с частотой десять разрядов в секунду. При этом пучки гидроакустических волн воздействуют на растворитель и частицы свеклы переменным давлением и амплитудными колебаниями среды, что интенсифицирует процесс экстрагирования . веществ из частиц свеклы и увеличивает насыщение раствора веществами.

Насыщенный раствор отводят через перфорацию перегородки 12 и патрубок 7 в объеме до 4000 л/ч, Нерастворенные частицы продукта, перемешиваясь с растворителем, перемещаются шнеком 9 в узел 3, где прессуются подающим шнеком 11 и выдавливаются через патрубок 5 в объеме 2600 л/ч, Удельная производительность устройства увеличена за счет направления волн рефлектором в зону экстракции и многократного отражения их боковой стенкой

5 корпуса. При этом обеспечено воздействие на среду направленными пучками гидроакустических волн разрядов во всем объеме корпуса 1.

КПД устройства повышен за счет полно10 го использования энергии волн в процессе экстракции, что обеспечивается рефлектором волн, Формула изобретения

15 Устройство для экстракции веществ, содержащее осесимметричный корпус с загрузочным и разгрузочным узлами, патрубками для подачи твердых веществ, растворителя и отвода раствора и твердых веществ, раз20 мещенные в корпусе средства для перемешивания, соединенные с приводом, а также электроды, установленные с межэлектродным зазором и соединенные с источником импульсов тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 25 что, с целью увеличения производительности и КПД устройства путем обеспечения циркуляции пучков волн, устройство снабжено параболическим рефлектором волн, который установлен на торце патрубка для

30 подачи растворителя, направленного тангенциально по отношению к корпусу, а электроды размещены в рефлекторе волн.