ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ АППАРАТ ДЛЯ КОНТАКТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТЕЙ

Полезная модель - центробежный аппарат для контактирования жидкостей относится к области жидкостной экстракции и может быть использован для разделения и экстракции двухфазных жидкостных систем.
Известна насадка для массообменных центробежных аппаратов (Авторское свидетельство СССР №494182, 1975 г., М. Кл. В01D 53/20, В01D 3/20, авторы И.И.Поникаров, Ю.А.Дулатов, Н.С.Гришин)
Прототипом является центробежный аппарат для контактирования жидкостей (Авторское свидетельство СССР №240678, 1968 г., Кл. 12g, 4/01), содержащий корпус, ротор с насадкой в виде конических тонкостенных элементов, образующие иксообразную форму насадки с радиальными плоскими или профилированными перегородками.
Основными общими недостатками вышеуказанных устройств являются: неравномерность загрузки контактных элементов насадки по направлению радиуса; уменьшение удерживающей способности по направлению радиуса от центра к периферии ротора; уменьшение эффективности массопередачи от центра к периферии насадки; большая металлоемкость и энергопотребление.
Задачей полезной модели является увеличение производительности за счет выравнивания пропускной способности иксообразных элементов в радиальном направлении, улучшение технологических и массообменных характеристик, снижение металлоемкости и энергопотребления.
Техническая задача решается тем, что центробежный аппарат для контактирования жидкостей, содержащий корпус, ротор с насадкой в виде конических дисков, образующих иксообразную форму, крышку и устройства для подачи и вывода из аппарата жидкостей, согласно полезной модели насадка изготовлена в виде кольцевых и секторных накатов, ротор профилирован в радиальном направлении в зависимости от условия сохранения постоянства удерживающей и пропускной способности иксообразных элементов в направлении радиуса ротора.
На фиг.1 представлена принципиальная схема аппарата, на фиг.2 -вариант конструкции секторного пакета иксообразной насадки.
Центробежный аппарат для контактирования жидкостей (фиг.1) состоит из корпуса 1, ротора 2 с насадкой 3 в виде конических дисков 4, крышки 5, устройства подачи жидкости 6 и вывода из аппарата в виде отборной трубки 7 и штуцера 8. Насадка изготовлена в виде секторных пакетов 9 (фиг.2).
Центробежный аппарат для контактирования жидкостей работает следующим образом.
При вращении ротора тяжелая фаза, выходя из неподвижного перфорированного патрубка устройства подачи жидкости 6 в виде струй и потока капель, орошает насадочные центральные элементы и движется по направлению радиуса от центра на периферию, периодически редиспергируясь на каждом иксообразном элементе секторных пакетов 9, при выходе из насадки сплошным потоком выводится из аппарата через штуцер 8. Легкая фаза подается на периферию ротора по радиальным каналам 10 или зазору между насадкой внутренней стенкой ротора, откуда под действием центробежных сил движется к центру, также редиспергируясь на каждом иксообразном элементе насадки, проходя, соответственно, через свои круговые щели. Затем, в виде сплош-фазы выводится из аппарата отборнойтрубкой 9 или напорным диском.
Для интенсификации массообмена ротор профилирован (фиг.1) в радиальном направлении. Профилирование осуществляется из следующих соображений. Специфика формы плоскоцилиндрического ротора обуславливает неравномерность загрузки иксообразных элементов насадки за счет изменения проходного сечения и центробежных сил взаимодействия потоков в направлении радиуса ротора. Поэтому напрашивается логичный вывод о необходимости повышения эффективности работы насадки за счет уменьшения объема контактной зоны ротора от центра к периферии, т.е. профилирование ротора согласно условию постоянства основных параметров в направлении радиуса: удерживающей и пропускной способности аппарата. Количество секторных пакетов, как по направлению оси ротора, так и радиуса определяется согласно расчетного профиля ротора (фиг.1).
Экспериментальные исследования, проведенные на аппарате с профилированным ротором с иксообразной насадкой в виде секторных пакетов показали повышение эффективности и увеличение производительности до 30%, уменьшение веса до 45% и энергопотребления до 50%.
Исполдьзование полезной модели устраняет такие недостатки, как:
- неравномерность загрузки иксообразных элементов в радиальном направлении;
- уменьшение удерживающей способности в направлении от центра к периферии ротора;
- нетехнологичность изготовления сборки и разборки насадки;
- относительно большую металлоемкость и энергопотребление.