ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аппараты с поверхностью контакта фаз, развиваемой движущимися потоками из "оборудование производств основного органического синтеза и синтетических каучуков" Высокая степень контакта между фазами, как мы уже видели на примере насадочных экстракторов, может быть достигнута за счет подбора соответствующего гидродинамического режима при свободном движении потоков без всякого дополнительного сообщения энергии. Этот эффект может быть значительно усилен, если потоки будут двигаться под влиянием внешних сил. Таким образом, аппараты рассматриваемой группы следует также разбить на два типа — со свободным и с вынужденным движением фаз. [c.471] Из аппаратов данного типа мы остановимся лишь на тарельчатых колоннах, так как насадочные колонны были нами рассмотрены раньше, а струйные аппараты в производствах ООС и СК применяются редко. [c.471] Тарельчатые колонны отличаются тем, что благодаря установке тарелок предотвращается внутренняя циркуляция капель жидкости по высоте колонны, отрицательно сказывающаяся на эффективности экстракции в колонных аппаратах других типов. [c.471] На рис. IX. 7 приведена схема ситчатой колонны. Она представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, в котором по высоте расположены ситчатые тарелки 1 с переливными трубами 2. Переток по трубам может осуществляться как сверху вниз, так и снизу вверх (этот случай и показан на рис. IX. 7) в зависимости от того, какая фаза диспергируется легкая или тяжелая. [c.471] Процесс в ситчатой колонне происходит следующим образом тяжелая фаза подается в верхнюю часть колонны ниже уровня легкой жидкости и, проходя через отверстия ситчатой тарелки, разбивается на капли, падающие навстречу поднимающейся снизу легкой жидкости. Капли сливаются в слой тяжелой жидкости на нижележащей тарелке, проходя которую жидкость снова диспергируется. Так продолжается до поверхности раздела фаз 3. Далее тяжелая фаза уже является сплошной, а дисперсной фазой будет легкая жидкость. Из нижней части колонны (из пространства над нижней тарелкой) выводится тяжелая жидкость. Под нижнюю тарелку подается легкая жидкость, являющаяся в данном случае дисперсной фазой. [c.471] Диспергирование легкой жидкости / — с ситчатыми сегментными тарелками 2— с наклонными ситчатыми поверхностями. [c.472] Диспергирование тяжелой.жидкости 3 —с поперечным движением потоков 4— с наклонными ситчатыми поверхностями. [c.472] Диспергирование обеих жидкостей 5 —с отбойными пластинками й —с наклонными тарелками 7 —со сливными карманами —с каскадными тарелками. [c.472] Кроме ситчатых тарелок могут применяться тарелки провального типа, отличающиеся простотой конструкции. [c.472] Применение вынужденного движения фаз при экстракции преследует цель интенсифицировать процесс массопередачи за счет диспергирования одной фазы в другой и создания турбулентного режима, обеспечивающего снижение диффузионных сопротивлений. Вопрос этот был изучен многими исследователями, предложившими и охарактеризовавшими многочислейные конструкции эффективных экстракторов. [c.473] Трубчатые экстракторы. Наиболее простым решением является экстракция в турбулентном потоке, предложенная Г. П. Питерских, которая предусматривает диспергирование одной жидкости в другой — диспергирование жидкости, занимающей относительно меньщий объем — за счет создания высокотурбулентного режима движения смеси в экстракторе трубчатого типа. Такой экстрактор исключительно прост по конструкции, однако обладает чрезвычайно существенным недостатком, заключающимся в том, что в нем происходит прямоточное движение обеих жидкостей, вследствие чего в одной ступени такого экстрактора может быть достигнута только определенная степень извлечения вещества, ограниченная условиями равновесного распределения. Для обеспечения требуемой степени извлечения часто необходимо применять многоступенчатую систему с промежуточными сепараторами. Если использовать в качестве экстракторов аппараты с мешалками, наблюдается точно такая же картина. В результате установка получается весьма громоздкой. [c.473] В промышленности ООС и СК такие установки применяются лишь для процессов хемоэкстракции, где число ступеней может быть небольшим из-за того, что извлекаемое вещество вступает в реакцию с активной частью экстрагента. Известно применение рассматриваемой схемы для извлечения изобутилена из фракции С4 газов нефтепереработки, для сернокислотной гидратации высших олефинов и т. и. [c.473] Центробежные экстракторы. В последнее время разработаны многосекционные центробежные экстракторы (например, так называемый экстрактор Лувеста) в них барабан разделен на ряд секций, в которых совершаются процессы экстракции и сепарации. Устройство этих аппаратов довольно сложно, и мы не будем на нем останавливаться . [c.473] Отметим, что сложность устройства и эксплуатации, а также высокая стоимость таких экстракторов ограничивают их применение специальными производствами, на которых требуется особенно быстрое проведение процесса ввиду неустойчивости извлекаемого вещества, а также при малых разностях плотностей раствора и экстрагента. [c.473] Колонны с мешалками. В технике нашли применение в качестве интенсивных экстракторов колонны с механическим перемешиванием. Схема такой колонны, называемой роторно-дисковым экстрактором, приведена на рис. IX. 9. Колонна снабжена центральным вращающимся валом 1 (ротором), на котором укреплены гладкие горизонтальные диски 2, а в промежутках между дисками установлены неподвижные кольцевые перегородки 3. При вращении ротора в каждой секции апларата между дисками и кольцевыми перегородками возникают замкнутые радиальные циркуляционные потоки жидкости, способствующие увеличению степени диспергирования. [c.474] Роторно-дисковые экстракторы имеют сравнительно высокую разделяющую способность, в 3—4 раза большую, чем у распылительных и насадочных колонн (по данным И. И. Поникарова). [c.474] На рис. IX, 10 приведена схема экстракционной колонны с мешалкой и насадкой. [c.474] К недостаткам экстракторов с механическим перемешиванием следует отнести необходимость применения либо внутренних подшипников, либо сальниковых уплотнений, а также значительный расход энергии на перемешивание. [c.474] Экстракторы с вибрирующими тарелками. Значительный интерес представляют разработанные в последние годы методы перемешивания экстракционной системы путем придания ей возвратно-поступательного движения. Впервые такой способ интенсификации процесса экстракции был запатентован в 1935 г. Ван-Дейком, предложившим применение вибрирующих тарелок. Такие колонны были описаны значительно позднее Морелло и Поффенбергером. Возвратно-поступательное движение жидкостей создается в них за счет соответствующего движения ситчатых тарелок, соединенных в единую систему и связанных с кривошипно-шатунным механизмом двигателя, кйк это показано на рис. XI. 11. [c.474] При обработке химически агрессивных и радиоактивных веществ для надежного отделения механизма пульсатора от рабочей среды применяют мембрану (рис. IX. 12, е), сильфон (рис. IX. 12, г) или пневматическое устройство (рис, IX. 12,5). В последнем случае между поршнем пульсатора и колонной помещают буферный слой воздуха, который попеременно расширяется и сжимается, вызывая колебания жидкости в колонне. [c.475] Вернуться к основной статье