МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

Полезная модель относится к конструкциям тепло-массообменных аппаратов и может быть использован для концентрирования и разделения методом жидкостной экстракции.
Прототипом является многоступенчатый центробежный экстрактор (а. св. №260612, 1970 г., В01D II/04, авторы А.М.Нудель, А.Н.Рощин, В.В.Ефимова, В.Г.Шацило), содержащий неподвижный вал с трубками ввода и вывода легкой и тяжелой фракций, вращающийся корпус, на котором смонтированы отстойные камеры с перегородками, соплами и переточными трубками, в верхней и нижней части корпуса расположены напорные камеры для тяжелой и легкой фракций, между отстойными камерами на валу закреплены смесительные стаканы с кольцевыми желобами.
Недостатком является малое время контакта фаз, большие габариты полезной модели, сложность ее конструкции, невозможность ее использования при повышенной температуре.
Задачей полезной модели является увеличение времени контакта фаз, уменьшение габаритов, упрощение конструкции и возможность использования при повышенной температуре.
Задача осуществляется тем, что многоступенчатый центробежный экстрактор содержит корпус с закрепленными на нем отстойными камерами с переточными трубками для легкой и тяжелой жидкости, вал, согласно полезной модели корпус изготовлен неподвижным, снабжен тепловой рубашкой со штуцерами для ввода и вывода жидких фаз, ротор изготовлен в виде секций, состоящих из вращающего вала с установленными на нем распылительными дисками и с кольцевыми камерами, внутри которых радиально установлены сливные патрубки, распылительные диски снабжены ребрами, направленными радиально, тангенциально или в виде спирали.
Экстрактор (фиг.1) состоит из невращающегося корпуса 1 с тепловой рубашкой 2, на которой установлены штуцера 3 и 4 для подачи и вывода теплоносителя. Внутри корпуса 1 размещен многоступенчатый ротор, выполненный виде ступеней 5 и центрального вала 6. Ступени содержат распылительные диски 19, кольцевые отстойные камеры 7 с переточными трубками 8 и 9 для легкой и тяжелой жидкости.
Распылительные диски 19 снабжены радиальными ребрами 10, направленных радиально, тангенциально или в виде спирали. Устройство для ввода и вывода жидких фаз состоит из подводящих штуцеров 11, 12, 13 и 14, которые установлены в кольцевых камерах 15 и 16 для вывода из аппарата легкой и тяжелой фаз, соответственно. Кольцевые камеры 17 корпуса 1 изготовлены с переточными трубками 18.
Экстрактор работает следующим образом. Через штуцеры 11 и 12 подают контактирующие жидкости, которые самотеком сливаются на верхний распылительный диск 19. Под действием центробежной силы смесь движется радиально в виде пленки и попадает в отстойную камеру 7, где смесь расслаивается.
Легкая фаза образует внутреннее кольцо, тяжелая фаза - периферийную часть смесительной камеры. При достижении соответствующих уровней легкой и тяжелой фаз через переточные трубки 8 и 9 переливаются в кольцевые камеры 17 корпуса 1, где происходит их перемешивание. Затем смесь подается через сливной патрубок 18 к центру нижележащего распылительного диска 19. Цикл повторяется на каждой ступени. По окончанию процесса экстракции жидкие фазы раздельно выводятся через штуцеры 13 и 14 из нижних кольцевых камер 15 и 16. Тепловая рубашка служит для проведения экстракции при повышенной температуре. Она выполнена в виде кольцевой камеры 2 со штуцерами 3 и 4 для ввода и вывода теплоносителя.
Использование полезной модели устраняет такие недостатки, как:
- малое время контакта фаз;
- большие габариты аппарата;
- сложность конструкции;
- невозможность проведения процесса при повышенной температуре.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает максимальный контакт фаз при движении их внутри аппарата и редиспергирование в отстойных камерах. Массообмен осуществляется последовательно на распылительных дисках, в процессе расслаивания в отстойных камерах, затем в кольцевых камерах корпуса, во время движения смеси в сливных трубках и далее при распыливании смеси при ее выходе из сливной трубки. Затем цикл повторяется. В результате мы имеем большее время контакта по сравнению с прототипом, меньшие размеры и энергопотребление за счет придания вращения многоступенчатому ротору.