ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Центробежные экстракторы с прямоточным смешением фаз из "Жидкостные экстракторы" В смесительно-отстойных экстракторах интенсификация процесса перемешивания фаз осуществляется путем подвода механической энергии извне с помощью мешалки. Диспергирование и отстаивание фаз протекают раздельно — в смесительных и отстойных камерах. [c.126] Разработано большое число конструкций смесительно-отстойных экстракторов. Ниже рассматривается несколько вариантов горизонтальных аппаратов такого типа с механическим перемешиванием фаз. [c.126] Ступень экстрактора состоит из смесителя с мешалкой, в который поступают легкая (Л. Ж) и тяжелая (Т. Ж) жидкости, отстойника для расслаивания фаз, трубы для отвода эмульсин из смесителя в отстойник и труб для рециркуляции фаз. Для улучшения процесса отстаивания фаз отстойная камера м )жет иметь форму конуса. [c.126] Одноступенчатые аппараты типа смеситель — отстойник обычно используются в малотоннажных производствах. В таких аппаратах сначала осуществляется интенсивное перемешивание двух фаз, а затем отстаивание. [c.126] С целью уменьшения занимаемой площади разработана конструкция ящичного экстрактора (две ступени показаны на рис. VI. I). В этом аппарате смесители и отстойники имеют общие плоские стенки. Поверхность раздела фаз в ступени на выходе тяжелой фазы регулируется высотой свободного перелива этой фазы либо сопротивлением на выходе или давлением газа. [c.126] В ящичном экстракторе все ступени располагаются в общем корпусе прямоугольного сечения. Ступени соединяются между собой таким образо-м, чтобы обеспечить прямоточное или про-тивоточное движение фаз. [c.126] Для осуществления противотока легкой и тяжелой фаз одноступенчатые экстракторы объединяют в вертикальную или горизонтальную батарею (рис. 1.2). Движение жидкости от ступени к ступени эффекта мешалок. [c.127] Эффективность каждой ступени смесительно-отстойного экстрактора может приближаться к теоретической ступени разделения. В смесительно-отстойных экстракторах представляется возможным осуществлять циркуляцию фаз для уменьшения их объемного соотношения при малом объемном расходе одной из фаз. [c.127] На практике используются также другие типы ящичных смесительно-отстойных экстракторов, смесительные и отстойные камеры которых изготавливаются совместно или отдельно. [c.127] В экстракторе Гордона (рис, VI. 3) используется турбинная мешалка 3, которая засасывает исходный продукт и растворитель и пропускает смесь через пористую пластинку 4, предназначенную для тщательного размешивания этих жидкостей. Отстаивание происходит в зоне /. Регулирование отвода тяжелой жидкости осуществляется либо дроссельным клапаном, либо сифоном. Трубка 2 служит для дегазации аппарата. [c.127] В экстракторе Менсинга (рис. VI. 4) исходный продукт и растворитель перемешиваются сначала в трубе 6 (в результате больших скоростей жидкостей), а затем с помощью пропеллерной мешалки 7, которая подает образовавшуюся эмульсию к сливным отверстиям 4. Отстаивание эмульсии осуществляется после ее прохода между цилиндрами 2 и 3 в зоне отстаивания 8. Легкая фаза удаляется из аппарата через перелив, а тяжелая—через сифон. Трубы 5 предназначены для циркуляции тяжелой жидкости. Циркуляция дает возможность изменять условия перемешивания и отстаивания. Высота уровня поверхности раздела фаз зависит от высоты сифона. [c.127] К недостаткам этих аппаратов сЛеДует отнести громоздкость и большой расход энергии. Отрицательное влияние на работу многоступенчатых аппаратов оказывает высокая удерживающая способность при использовании дорогостоящего и легковоспламеняющегося растворителя. [c.127] Рассмотренные выше экстракторы применяются при большом времени контакта фаз. Если же требуется малое время контакта, используются колонны, центрифуги и другие типы экстракторов. [c.128] Расчет смесительной камеры. Выбор типа мешалки обычно осуществляется с учетом вязкости перемешиваемых жидкостей. Для процессов жидкостной экстракции чаще всего применяются открытые турбинные мешалки разных типов, создающие большие напряжения сдвига и обеспечивающие достаточно интенсивное перемешивание большинства используемых на практике систем. Реже применяются пропеллерные и лопастные мешалки. [c.128] Отражательные перегородки устанавливаются на расстоянии L 0,5Дт от стенки и используются при обработке жидкостей с малой вязкостью для устранения центральной вихревой воронки. Для жидкостей с большой вязкостью (ц 20 Па-с) отражательные перегородки иногда не устанавливаются. [c.128] Расстояние между турбинами в смесительной камере должно составлять (1 ч- 1,5) т. [c.129] При смешении фаз в смесительной камере одновременно протекают процессы деления и коалесценции капель, однако общее число капель остается статистически постоянным. [c.129] Значения констант С в уравнении ( 1.5) С = 25,9 при Z = 6 п С = 18,85 при 2 = 2 для турбинных мешалок с прямыми лопатками С = 13,65 при 2 = 2 для турбинных мешалок с наклонными лопатками (45°) С — 13,85 при 2 = 3 для пропеллерных мешалок. [c.131] Для диффузии одного компонента через инертные вещества значение кс, рассчитанное из уравнения (VI. 6), следует умножить на отношение концентраций С1Ссм. [c.132] Вследствие того, что определение ш представляется весьма затруднительным, используют окружную скорость конца лопаток мешалки и = пщйы и принимают I = йк. [c.132] Вернуться к основной статье