Вибрационный колонный экстрактор

Вибрационный колонный экстрактор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Ц592О39

Сеиз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.76 (21) 2365951(26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.80. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 30.07.80 (51) М. К .

В 01 D 11(04

Государственный комитет (53) УДК 66.061.5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. К. Костанян, А. А. Винтер, И. Я. Городецкий, Н. И;. Гельперин, В. Л. Пебалк, H. A. Громов, Б. H. Парфанович, С. М. Мерман и В. И. Пашинин (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОННЫЙ KOJIOHHbIA ЭКСТРАКТОР

Изобретение относится к конструкции экстракционных колонн с перфорированными подвижными перегородками, совершающими колебательные движения, и может быть использовано в химической, нефтехимической, гидрометаллургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны экстракционные колонны, в которых перемешивание фаз осуществляется пакетом перфорированных горизонтальных тарелок различных констру кций, совершающих возвратно-поступательное движение в направлении продольной оси аппарата.

Известен вибрационный колонный экстрактор, в вертикальном корпусе которого на вертикальных штоках, совершающих противонаправленное относительно друг друга возвратно-поступательное движение вдоль продольной оси колонны, в чередующейся последовательности закреплены горизонтальные перфорированные тарелки.

11ри этом каждая тарелка движется в противоположном направлении по отношению к ближайшим соседним тарелкам с одинаковой амплитудой и все тарелки выполняют возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости.

Недостатки известного аппарата — практическое отсутствие поперечного перемещения потоков фаз, способствующее возникновению поперечной неравномерности, снижающей эффективность аппарата; возрастание турбулентного продольного пере5 мешивания фаз с увеличением интенсивности вибраций; наличие двух выходных валов (штоков), что влечет за собой жесткие требования к точности изготовления крышки аппарата; большие нагрузки на шейки

10 вала привода; ограничивающие размеры колонны; отсутствие промежуточных зон отстаивания.

Цель изобретения — обеспечение эффективной работы экстрактора и упрощение

15 его изготовления.

С этой целью экстрактор снабжен разноплечными рычагами, шарнирно соединенными противоположными плечами со штоками.

20 Тарелки расположены парами по высоте аппарата таким образом, что зоны диспергирования (смешения) чередуются с зонами отстаивания (разделения).

Б предлагаемом экстракторе каждая из

25 перфорированных тарелок совершает противонаправленное по отношению к ближайшим соседним тарелкам колебательное движение одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях, благодаря че30 му достигается интенсивное поперечное

592039 перемешивание, уменьшающее поперечную неравномерность потоков, и увеличивается скорость массо-передачи путем более активного контакта фаз. Шарнирное крепление штоков с тарелками к противоположным плечам разноплечных рычагов позволяет создать в экстракторе чередующиеся между собой зоны интенсивного и слабого (или умеренного) перемешивания, что благоприятно сказывается на его разделительной способности. При этом путем подбора определенного соотношения между амплитудами колебаний соседних тарелок, закрепленных на разных штоках, можно добиться того, чтобы тарелки, колеблющиеся с большой интенсивностью, диспергировали, а соседние, колеблющиеся с меньшей интенсивностью, преимущественно коалесцировали мелкие капли в более крупные.

Подобный режим контактирования фаз увеличивает эффективность аппарата благодаря снижению поперечной неравномерности концентраций в дисперсной фазе.

При расположении тарелок парами по высоте экстрактора (расстояние между составляющими пару тарелками значительно меньше расстояния между соседними парами) диспергирование одной из фаз осуществляется и в объеме, ограниченном входящими тарелками, преимущественно тарелками, колеблющимися с большей амплитудой, а в пространстве между соседними парами тарелок происходит разделение фаз. Такое чередование зон диспергирования и отстаивания в колонне приводит к увеличению ее пропускной способности и эффективности.

На чертеже показан предлагаемый экстрактор.

Внутри цилиндрического вертикального корпуса 1 экстрактора подвижно размещены штоки 2 и 3, шарнирно прикрепленные к противоположным концам разноплечных рычагов 4 с поворотными осями 5. На штоках 2 и 3 в чередующейся последовательности по высоте колонны смонтированы горизонтальные перфорированные тарелки

6 и 7. В тарелках 6, жестко закрепленных на штоке 2, имеются прорези 8 для свободного движения штока 3, а в тарелках 7, жестко закрепленных на штоке 3, имеются аналогичные отверстия 9 для движения штока 2.

Перфорация тарелок может быть выполнена в форме круглых, квадратных или прямоугольных отверстий без отбортовки или с отбортовкой в виде направляющих лопаток. Тарелки могут быть круглыми, эллипсовидными, прямоугольными или усеченными. Система штоков с тарелками может быть закреплена как на одной или двух опорах вверху и внизу аппарата, так и на одной опоре вне аппарата.

Предложенный вибрационный колонный экстрактор работает следующим образом.

I0

l5

Зо

4

После начала подачи фаз в колонну одному из рычагов, предпочтительно верхнему, с помощью кривошипно-шатунного привода придается колебательное движение вокруг его поворотной оси. При этом штоки, шарнирно соединенные с концами (плечами) рычагов, сдвинутые по фазе относи- тельно друг друга на 180, совершают возвратно-поступательные движения одновременно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Соседние тарелки, образующие пару и закрепленные на разных штоках, совершают аналогичные движения с разной амплитудой, приводя взаимодействующие фазы в состояние интенсивного контакта.

B зависимости от установочного (среднего) положения рычагов тарелки могут совершать возвратно-поступательное движение, преимущественно в вертикальной плоскости, когда установочное положение рычагов является горизонтальным, или преимущественно в горизонтальной, когда установочный угол между рычагом и горизонталью, проведенной через его поворотную ось, более 45 .

Фазы при противоточном движении по колонне последовательно проходят через зоны смешения, где одна из них диспергируется «быстрыми» тарелками пар в зоне разделения, куда капли поступают уже частично скоалесцированные «медленными» тарелками пар.

Благодаря созданию в экстракторе чередующихся между собой зон интенсивного и слабого (или умеренного) перемешивания, а также групповому расположению тарелок по его высоте экстрактор по режиму работы приближается к ступенчатым смесительно-отстойным экстракторам, о тличающимся высокой эффективностью ступени и производительностью. Наряду с этим предложенный экстрактор сохраняет и достоинства колонных аппаратов — компактность и простоту обслуживания.

Формула изобретения

1. Вибрациопный колонный экстрактор, содержащий вертикальный корпус со штуцерами для подвода и вывода легкой и тяжелой фаз, внутри которого на вертикальных штоках, установленных с возможностью противонаправленного относительно друг друга возвратно-поступательного движения в чередующейся последовательности закреплены перфорированные тарелки, отличающийся тем, что, с целью обеспечения эффективной работы экстрактора и упрощения его изготовления, он снабжен разноплечными рычагами, шарнирно соединенными противоположными концами со штоками.

2. Экстрактор по п. 1, отлич ающи йс я тем, что тарелки расположены по высоте группами, предпочтительно парами.

592039

Составитель И. Ненашева

Редактор Е. Месропова

Корректор Л. Слепая

Заказ 1472/1 Изд. № 423 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2