ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки.

Цель - расширение области применения массообменного аппарата за счет изменения способа загрузки при одновременной интенсификации процесса.

Цель достигается тем, что загрузка экстрагируемого материала осуществляется через верхнюю часть центральной колонны и далее через окно в ней, расположенное на уровне днища. Кроме этого, центральная колонна снабжена отверстиями, расположенными оппозитно загрузочному окну; около отверстий имеются рассекатели, установленные с возможностью поворота вокруг вертикальной оси на спиральном рабочем органе, причем последний выполнен перфорированным.

На рис.1 показан экстрактор, общий вид; на рис. 2 - экстрактор, вид сверху и его поперечное сечение.

На наружной поверхности центральной несущей колонны 1 укреплен рабочий орган 2 в виде спирального лотка, все витки которого, кроме нижнего, имеют перфорацию. В стенке колонны выполнены три отверстия: нижнее отверстие 4 на уровне днища 3, верхнее отверстие 5 на уровне рассекателя 7, установленного на верхнем витке рабочего органа 2, и отверстие 6 - на уровне рассекателя 8, установленного на среднем по высоте аппарата витке. Аппарат имеет лоток 10, установленный в конце верхнего витка для выгрузки шрота, штуцер 9 в нижней части аппарата для отвода экстракта при противоточном режиме работы аппарата или подвода экстрагента при прямоточном режиме. Аппарат посредством упругих элементов 11 присоединен днищем к станине и приводится в движение виброприводом 12.

Раздельная подача жидкой и твердой фаз в аппарат позволяет осуществлять загрузку при близких значениях плотностей экстрагента и твердых частиц.

Перфорация на спиральном рабочем органе 2 нужна для организации «внутренней» рециркуляции жидкой фазы и, в результате, увеличения скорости массообмена. Отверстия 5, 6 и установленные около них рассекатели 7, 8 позволяют осуществить рециркуляцию суспензии при работе аппарата в режиме прямотока фаз. Рассекатель 7, кроме того, используется в качестве заслонки, полностью перекрывающей либо окно 5 - при непрерывной работе аппарата, либо лоток 10 - при работе аппарата в периодическом режиме.

Аппарат работает следующим образом.

При включении вибропривода 12 центральная колонна 1 с рабочим органом 2 совершают сложное колебательное движение по винтовой линии. Экстрагируемый материал дозируется в центральную колонну сверху. Материал растекается по днищу 3 внутри центральной колонны и через отверстие 4 попадает на рабочий орган 2 Под действием направленной вибрации материал движется по желобу вверх виброкипящим слоем. Рассекатель 8 в случае противотока фаз перекрывает отверстие 6 в центральной колонне и весь поток материала двигается к верхней части аппарата. В случае прямотока фаз рассекатель 8 разделяет материал на два потока: часть материала продолжает двигаться к верхней части аппарата, другая направляется в отверстие 6 центральной колонны и смешивается со свежим материалом, образуя контур "внешнего" рецикла. С помощью рассекателя 8 можно регулировать количество материала, поступающего в контур "внешнего" рецикла, а также производительность аппарата по твердой фазе. Для организации периодического режима работы аппарата рассекатель 7 закрывает разгрузочный лоток 10 и весь поток материала направляется в нижнюю часть аппарата через отверстие 5. После достижения заданной концентрации целевого компонента в твердой фазе разгрузочный лоток 10 открывают, перекрывая при этом отверстие 5, и производят разгрузку аппарата.

Экстрагент подается в верхнюю часть аппарата на его верхний виток. Под действием гравитационных сил он движется противотоком через виброкипящий слой экстрагируемого материала, извлекает целевой компонент и удаляется из аппарата через штуцер 9, Одновременно часть экстрагента проникает через перфорацию рабочего органа и попадает на нижележащий виток, опережая основной поток. Таким образом, создается "внутренний" рецикл.

Увеличивая частоту колебаний аппарата, а следовательно, и скорость движения твердой фазы по вибролотку, можно осуществлять взаимодействие фаз в прямотоке. В этом случае характер движения твердой фазы аналогичен описанному выше.

Экстрагент подается через штуцер 9 на нижний виток рабочего органа 2, увлекается движущимися частицами твердой фазы, извлекает целевой компонент и отводится из аппарата через лоток 10 вместе с твердой фазой (разделение фаз осуществляется вне аппарата).

Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить область применения массообменного аппарата за счет осуществления загрузки материала через центральную колонну и интенсифицировать процесс за счет организации рециклов.

Рис. 1