Пульсирующие экстракционные колонн

Пульсирующая экстракционная колонна [c.284]

ИССЛЕДОВАНИЕ МАССООБМЕНА В ПУЛЬСИРУЮЩЕЙ ЭКСТРАКЦИОННОЙ КОЛОННЕ [c.132]

Нами проведено исследование пульсирующей экстракционной колонны с перфорированными тарелками применительно к одному из промышленных случаев экстракции. Исследовалась колонна с внутренним диаметром 50 мм, имеющая 12 перфорированных тарелок, расположенных на расстоянии 50 мм друг от друга. Диаметр отверстий в тарелках — 1 мм, свободная площадь тарелки составляла 15% от площади сечения колонны. В верхней и нижней частях колонны имелись отстойные камеры диаметром около 80 мм. Пульсация создавалась поршневым пульсатором, подключенным к нижней части колонны. [c.132]

Однако для некоторых случаев, в частности для пульсирующих экстракционных колонн с насадкой КРИМЗ, удалось получить эмпирические формулы, описывающие зависимости vo от конструктивных особенностей насадки и физико-химических свойств системы 12]. [c.93]

При непрерывно-противоточной экстракции применяют колонны различных конструкций, в которых вода и экстрагент перемещаются навстречу друг другу и разделяются на выходе из колонны. Экстракционные колонны, применяющиеся для непрерывно-противоточной экстракции по способу осуществления контакта экстрагента и воды, могут быть безнасадочными (распылительными), насадочными и тарельчатыми. Для улучшения контакта жидкостей применяют колонны с пульсирующим режи- [c.1064]

Теоретическая энергия, требуемая для пульсации в экстракционной колонне за счет возвратно-поступательного движения поршня или меха, состоит из статического напора жидкой системы, сил ускорения или замедления в системе и потерь вследствие трения [50]. Максимальная энергия для пульсации в колонне диаметром около 60 см и высотой 150 см при частоте пульсации 176,4 циклов в 1 мин и амплитуде около 0,6 см составила немного больше 6 л. с. Однако установлено [51], что потребность в энергии меньше, если жидкость в колонне может пульсировать при резонансной частоте пульсаций с использованием воздуха. [c.116]

Рис. 5.22. Пульсирующая экстракционная колонна с насадкой КРИМЗ 1. 5 — отстойные зоны 2 — насадка КРИМЗ 3 — опорная решетка 4, 8 — распределители 6 — стержснь 7 — распорная втулка

Развитие техники экстрактивной дестилляции требует постановки сложных исследований физико-химического характера (мало экспериментальных данных о фазовых соотношениях этих сложных систем), разработки теории экстрактивной дестилляции, изучение эффективности тарелок (в экстракционных аппаратах она значительно ниже, чем в обычных ректификационных колонках), гидродинамики экстракционных колонн, в частности, разработка и изучение экстракционных колонн пульсирующего типа, изыскание наилучшего растворителя для данного разделения. Подобный растворитель должен обладать требуемой селективностью, характеризующейся его влиянием на изменение относительной летучести, значительной поглотительной способностью, определяющей требуемое оптимальное количество циркулирующей жидкости растворитель должен быть стабильным, доступным, дешевым, нетоксичным, нелетучим и легко извлекаться для повторного цикла. [c.184]

Классификация экстракционных аппаратов производится по характеру разделения фаз и по типу контакта. Фазы разделяются или под действием силы тяжести, или под действием центробежной силы. Контакт осуш,ествляется между одной непрерывной фазой и другой — дисперсной, благодаря чему достигается большая площадь поверхности раздела. Для получения такого контакта создается пленка на твердом теле соответствующей конструкции или производится дисперсия прерывной фазы на капли. Применяются пленочные экстракторы, колонны с распылительным контактом, пульсирующие, насадочные колонны с перегородками, колонны с дырчатыми плитами, экстракторы с мешалками и отстойниками, центробежные экстракторы и другие. Необходимо отметить, что аппараты, пригодные для одного процесса, оказываются часто неприменимыми для другого. [c.132]

Распылительные пульсационные колонны представляют собой обычные распылительные экстракционные колонны, в которых тем или иным способом вызывается пульсирующее движение сплошной фазы. Изучению работы этих колонн уделяется сравнительно мало внимания, так как они малоэффективны по сравнению с другими типами пульсационных колонн. Однако изучение работы этих колонн представляет не только теоретический интерес (в этих колоннах нагляднее всего видно влияние пульсации на интенсивность массопередачи), но также и определенный практи- [c.238]

Сложный механизм работы насадочной колонны еще более усложняется при наличии пульсации. Поэтому в настоящее время отсутствуют достаточно четкие модели массопередачи в пульсационных насадочных колоннах. Наличие пульсации оказывает влияние на многие факторы, определяющие эффективность экстракционной колонны. Пульсирующий поток ударяет капли диспергированной фазы об элементы насадки, вызывая дробление капель, т. е. увеличивая поверхность фазового контакта. Измельчение капель приводит к изменению удерживающей способности колонны. При ударе капель о насадку можно предположить перемешивание внутри капель. Имеются данные, свидетельствующие о возрастании коэффициента массопередачи при ударе капель [56]. Розен [57, 58] предлагает раздельное изучение влияния пульсации на элементарные эффекты массопередачи. Он ввел понятие о коэффициенте пульсации кр, определяющем отношение интенсивности массопередачи при наличии пульсации и при ее отсутствии. Согласно его теории [c.245]

Экстракционное оборудование. Отделение экстракции и реэкстракции состоит из двух систем пульсирующих колонн, одна из которых служит для переработки горячего , а другая холодного сырья. Эти системы одинаковы по конструкции и режиму работы и отличаются только тем, что экстракционные колонны горячей системы расположены за защитой. Каждая [c.159]

Для промышленного использования метода жидкостной экстракции разработано много экстракционных аппаратов, из числа которых наиболее часто используются смесители-отстойники и пульсирующие колонны. [c.194]

Выбор экстракционного контактора. В начальных опытах с использованием в качестве разбавителя как керосина, так и гексана была исследована применимость инжекторных, форсуночно-смесительных и пульсирующих колонн и обычных смесителей-отстойников [34 ] для проведения первичной экстракции. Однако вскоре стало очевидным, что ни один из этих типов экстракторов не может сравниться по производительности, устойчивости работы и отсутствию эмульгирования со смесителями декантаторами. Поэтому для проектирования аффинажного завода были рекомендованы смесители-декантаторы и на опытном заводе исследовались оптимальные условия их работы [33]. [c.172]

Наряду с пульсационными колоннами высокую производительность имеют центробежные экстракторы однако удельный расход энергии на экстракционную очистку сточных вод в таких аппаратах несколько выше, чем в насадочных колоннах с пульсирующим движением воды. [c.105]

Процесс экстракции проводится как непрерывный. Наиболее распространенными экстракционными аппаратами непрерывного действия являются пульсирующие колонны (рис. 107), отличающиеся рядом преимуществ перед аппаратами других типов (например, насадочными колон- [c.283]

Исходный азотнокислотный раствор, содержащий торий, U , протактиний и продукты деления, подают примерно в среднюю часть экстракционной пульсирующей колонны. Трибутилфосфат в смеси с инертным разбавителем поступает в нижнюю часть колонны. Для удаления небольших количеств Ра и продуктов деления, захваченных трибутилфосфатом, в колонну сверху вводят промывной раствор, содержащий фосфат-ионы, нитрат алюминия и ионы двухвалентного железа. Фосфат-ионы. добавляют в промывной раствор для повышения степени очистки [c.287]

Карпачева С. М., Дядина К. А., Васильев В. А., Пульсирующие экстракторы. Эффективность пульсирующих экстракционных колонн. Вестник техн. и эконом, информации Научно-исслед. ин-та технико-эконом. исслед. Гос. комитета Совета Министров СССР по химии, № 3 (15), 26 [c.702]

Высота единицы переноса насадочного экстрактора довольно велпка практически в насадочной колонне можно создать всего лигнь три или четыре контакта. Поэтому при необходимости работать с большим числом контактов следует использовать други е аппараты и прежде всего пульсирующие экстракционные колонны. [c.216]

В пульсирующей экстракционной колонне высокая диспергация фаз достигается за счет пульсации всей системы из сплошной и дисперсной фаз. При этих пульсациях тонкодисиерсные эмульсии не коалесци-руют и значительная поверхность фазового контакта сохраняется иа протяжении всего процесса экстракции. По высоте пульсирующей колонны устанавливаются ситчатые перегородки сама пульсация получается за [c.216]

На большинстве установок селективной очистки процесс экстракции осуществляется в противоточных насадочных колоннах, которые из-за недостаточной степени контактирования фаз не обеспечивают требуемой глубины извлечения низкоиндексных компонентов из очищаемого сырья. Глубина извлечения масляных компонентов при использовании колонн такого типа при одноступенчатой экстракции составляет 85—90% (масс.) от их потенциального содержания в сырье. Для повыщения разделяющей способности и производительности экстракционных колонн на ряде установок вместо насадки используют жалюзийные и перфорированные тарелки, позволяющие повысить производительность по сравнению с насадочными колоннами на 15—20% (масс.) при очистке дистиллятного сырья. Эффективность экстракции в процессе селективной очистки может быть повышена при создании пульсаци-онного режима в насадочных колоннах [48] или замене насадки в верхней части колонны на вращающиеся вибрирующие тарелки [49]. Улучшить контакт между сырьем и растворителем в экстракционных колоннах можно, пропуская противотоком к движению растворителя инертный газ с пульсирующим изменением его расхода [50]. Такой способ экстракции позволяет вследствие увеличения дисперсности и перемешивания движущихся потоков с учетом пульсационного режима повысить степень извлечения из сырья компонентов, ухудшающих эксплуатационные свойства масел. [c.101]

Экстракционные колонны различаются способами приведения в контакт обеих жидких фаз — воды и экстрагента. Существуют колонны без какой-либо насадки (распылительные, инжекторные), насадочные и тарельчатые. Для повышения интенсивности перемешивания фаз применяют колонны с пульсацией потоков либо колонны с движущимися (пульсирующими) сетчатыми тарелками. Многие из этих типов колонн нашли применение преимущественно при экстракционной очистке сточных вод, содержащих фенолы. Большинство таких колонн имеют значительную высоту, что обусловлено необходимостью обеспечить время контакта, достаточное для того, чтобы процесс был эквивалентен заданному числу ступеней экстракции. В распылительной колонне, например, высота, эквивалентная одной теоретической ступени экстракции, большей частью составляет около 10 м в насадочной колонне эта высота сокращается до 6 м, а в колонне с движJyщими я сетчатыми тарелками [c.76]

Из этих аппаратов в ядерной технологии наиболее часто используются смеситель-отстойник и пульсирующая колонна, для которых общим являетвя применение механической энергии для ускорения контактирования фаз, их разделения или создания противотока. В ранних типах экстракционных колонн это осуществлялось только одной силой тяжести, и поэтому они были менее компактны. [c.244]

Амиловый спирт и сивушное масло имеют малый коэффициент распределения при экстракции борной кислоты. При непрерывном процессе потребуется установка экстракционных колонн и притом не насадочных, а пульсирующих с целью снижения их высоты. Реэкстракцию, видимо, следует вести при нагревании, используя малые объемы воды (учитывая низкое содержание Н3ВО3 в органической фазе), чтобы обеспечить кристаллизацию борной кислоты без выпарки. Водный реэкстракт можно использовать также для выщелачивания свежего разложенного серной кислотой бората тогда увеличится прямой выход борной кислоты в существующем процессе без увеличения водного баланса и накопления солей и борной кислоты в маточном растворе. [c.161]

Основной недостаток резонансной пульсации заключается в том, что амплитуда и частота, которые определяются свойствами системы, до некоторой степени зависят от внешних факторов таких, как скорость дисперсной фазы. Регулирование частоты возможно лишь путем добавления некоторого переменного объема воздуха, что приводит к снижению собственной частоты колебаний. Как следует из уравнения (114), с увеличением размеров установки собственная частота колебаний существенно снижается, поэтому на крупномасштабных промышленных экстракторах резонансная частота будет значительно ниже, чем на лабораторных установках. С другой стороны известно, что для каждого процесса существует оптимальная с точки зрения эффективности разделения интенсивность пульсации [142]. Поскольку амплитуда пульсации в экстракционных аппаратах обычно бывает порядка нескольких сантиметров, то оптимальной интенсивности пульсации будет соответствовать частота значительно более высокая, чем резонансная частота для данного аппарата, которая является оптимальной с точки зрения минимума затрат энергии на пульсацию. Выбор рабочего режима пульсации может быть сделан на основании экономического критерия, учитывающего как стоимость продукта, так и энергетические затраты. Поэтому представляет интерес методика расчета аппарата, пульсирующего на заданной частоте [144]. Математическая, модель пнев-могидравлической системы, состоящей из тарельчатой экстракционной колонны и пульсационного колена, присоединенного к нижнему отстойнику и частич но заполненного жидкостью, включает уравнения, которые описывают поведение газа в пе- [c.177]

Карпачева С. М., Дядина К. А., Васильев В. А., Пульсирующие экстракторы. Гидравлика экстракционных насадочных колонн с пульсацией, Вестник техн. и эконом, информ. научно-исследовательского ин-та технико-эконом. нсслед. Гос. комитета Совета Министров СССР по химии, № 2 (14), 54 (1959). [c.702]

Р а г и н с к и й Л. С., Широкий А. Н., Безмембраипый пневматический пульсатор для экстракционных пульсирующих- колонн. Хим. пром., Кд 5, 414 (1960). [c.705]

В связи с большими преимуществами, простотой и надежностью пульсирующие колонны нашли применение на экстракционных заводах по производству ядерных материалов. Например, пульсирующие колонны употреблялись на урановом аффинажном заводе в Фернолде, Огайо, США [41 ], и на заводе для разделения циркония и гафния Горного департамента в Олбани, Орегон, США [12]. [c.254]

Пульсирующие колонны (в связи с простотой конструкции и лучшими показателями) и смесители-отстойники (в связи с про стотой конструирования) применяются на большинстве новей ших экстракционных заводов по переработке ядерных материалов Заслуживает внимания также применение дисковых экстракторов [c.254]

Последним изучавшимся типом экстракционного контактора была пульсирующая колонна. Экспериментальная работа вначале проводилась в Ок-Риджской Национальной лаборатории, где имелась колонна диаметром 50 мм [12, 13]. Первоначально аппарат испытывался на операциях промывки и реэкстракции, причем были получены весьма удовлетворительные результаты. Затем была опробована возможность применения этой колонны для проведения первичной экстракции и также были получены хорошие результаты [14, 15]. При высоте зоны массообмена колонны, равной 720 см, концентрация урана в рафинате была менее 0,03 г/л. [c.152]

Т рибу тилфосфатный аффинаж применяется такн<е на американских урановых заводах. В отличие от рассмотренной схемы уран экстрагируется не из растворов, а непосредственно из пульп после вскрытия химических концентратов. На одном из заводов (в Фернолде) в качестве экстрагента используется 30/ -ный раствор ТБФ в керосине, на другом (в Уэлдон Спринге) 30%-ный раствор ТБФ в гексане (рис. 9.4). В качестве экстракционной аппаратуры в первом случае используются пульсирующие колонны, в другом смесители-декантаторы. [c.213]