Колонный экстрактор С мешалками

 

 

Принцип работы

 

Колонный экстрактор с мешалками (рис. 17) состоит из колонны, вращающихся дисков (или мешалок) 1 и неподвижных дисков 2, разделяющих колонну по высоте на ряд сообщающихся между собой секции. Вращающиеся диски насажены на центральный вал 3.

Аппарат заполняется взаимодействующими фазами I и II. Мешалки при вращении дробят дисперсную фазу и перемешивают ее со сплошной. Неподвижные диски, делящие колонну на секции, способствуют уменьшению продольного перемешивания и позволяют перемещаться фазам из секции в секцию. Пройдя по высоте колонны, каждая фаза отстаивается в отстойниках и отводится из колонны.

 

 

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ЭКСТРАКТОР

 

 

Принцип работы

 

Центробежный экстрактор (рис. 18) состоит из ротора (вращающегося барабана) 1, внутри которого по всей его ширине размещена перфорированная лента 2, свернутая в спираль, имеющая до 32 витков. Ротор приводится в движение вместе с полым валом 3.

Через противоположные концы полого вала под напором подают обрабатываемый раствор и экстрагента. Легкую фазу II подают к периферии ротора, тяжелую I – ближе к его центру. Находящаяся в барабане перфорированная лента, свернутая в виде спирали, образует каналы прямоугольного сечения для прохода жидкостей. При вращении ротора (от 2000 до 5000 об / мин) под действием центробежной силы в отверстиях ленты многократно происходит интенсивное взаимодействие фаз с последующим их разделением в каналах спирали и выходом из аппарата.

Вместо спирали в центробежных экстракторах часто устанавливают перфорированные концентрические цилиндры с отверстиями или щелями для прохода фаз.

 

 

АДСОРБЦИОННЫЕ АППАРАТЫ

 

Адсорбцией называется процесс поглощения газов или паров из газовых смесей, а также растворенных веществ из растворов твердым поглотителем – адсорбентом. Процесс поглощения вещества происходит только на поверхности твердой фазы, поэтому адсорбенты отличаются развитой удельной поверхностью, обладают разветвленной пористой структурой.

Адсорбция тех или иных веществ может быть достаточно селективной, т. Е. при адсорбции могут быть созданы благоприятные условия для избирательного извлечения тех или иных веществ. Изменяя свойства поверхности адсорбента, размеры и форму его пор, температурный режим адсорбции, можно управлять степенью селективности. В качестве твердых поглотителей можно назвать активированные угли, силикагель, окись алюминия и алюмогель, цеолиты, синтетические ионообменные смолы.

При осуществлении процесса адсорбции необходимо решение двух задач: адсорбции целевого продукта из газовой или жидкостной смеси и его десорбции. При решении второй задачи важно выделить целевой продукт в достаточно концентрированном виде. А адсорбент использовать вторично. Лишь при адсорбции редких или рассеянных элементов, оказывается оправданным однократное применение абсорбента.

В промышленности используются варианты периодической, полунепрерывной и непрерывной адсорбции.

Простейший случай периодической адсорбции из жидкой фазы представляет собой смешение адсорбента с жидкостью в аппарате с мешалкой. После насыщения адсорбента он отделяется от жидкости и направляется на регенерацию. Подобная схема имеет существенные недостатки, связанные с многоступенчатостью, необходимостью перекачек и фильтрации значительных объемов суспензии.

Чаще используются полунепрерывные схемы адсорбции из жидкости и газа, предусматривающие применение неподвижного слоя адсорбента. Такие адсорберы представляют собой емкости, заполненные адсорбентом, который находится на опорных решетках. Применение подобных схем целесообразнее при наличии нескольких параллельно установленных аппаратов. Один из таких аппаратов используется для адсорбции, другой находится на стадии десорбции. Такая схема является непрерывной по газу или жидкости, но каждый аппарат является периодически действующим. Недостатком подобной схемы является большое число аппаратов и сложность их переключения, что вызывает неизбежные потери материала, перерасход водяного пара, невысокая эффективность работы. Некоторое увеличение эффективности возможно при организации пульсаций в среде, поступающей в адсорбер.

Отмеченные недостатки аппаратов с неподвижным слоем адсорбента особенно заметны при большой производительности. Поэтому выгодно отличаются от последних аппараты с подвижным и псевдоожиженным слоем адсорбента. Однако такие адсорберы более сложны по конструкции и в них возникает истирание адсорбента.