Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
курсовой Расчёт насадочного экстрактора.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
06.05.2019
Размер:
990.72 Кб
Скачать

1.2 Насадочные колонные экстракторы

В промышленной практике часто применяют, пульсационные колон­ные экстракторы с пакет­ной насадкой КРИМЗ.

Для создания пульсаций в экстракционных колоннах применяли поршневые, мембранные, сильфонные пульсаторы, пульсаторы с раздели­тельной диафрагмой, с замкнутым газовым буфером. Однако вследствие определенных недостатков они не вышли за рамки лабораторного и полу­промышленного применения. Наиболее надежна безмембранная пневма­тическая система пульсации с золотниково-распределительным механиз­мом, широко применяющаяся в промышленности в настоящее время (ри­сунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Схема пневматической системы пульсации с золотниково-распределительным механизмом

1.3 Гравитационные насадочные экстракторы

Насадочные колонные экстракторы выпускаются диаметром до 5 м и более и высотой до 40 м. По конструкции они аналогичны насадочным аб­сорбционным и ректификационным колоннам, но снабжены верхней и нижней отстойными камерами. В качестве насадки при­меняют в основном кольца Рашига, реже седловидную насадку Берля. ме­таллические сетки. Насадка укладывается на опорные (колосниковые) ре­шетки слоями высотой от двух до десяти диаметров колонны. Насадка уменьшает продольное перемешивание, улучшает распределение дисперс­ной фазы, увеличивает ее задержку в колонне, интенсифицирует процесс массопередачи. При выборе насадки необходимо учитывать размер и ма­териал насадки. Для устранения пристенного эффекта, заключающегося в каналообразовании у стенок колонны вследствие неравномерности уклад­ки насадки, следует выбирать диаметр насадки в 8...10 раз меньше диамет­ра колонны. Материал насадки должен смачиваться преимущественно сплошной фазой, иначе капли дисперсной фазы будут сливаться, образуя пленочное течение фазы и уменьшая поверхность контакта фаз.

В экстракционной насадочной колонне происходит противоточное движение сплошной, заполняющей все сечение колонны, и дисперсной, распределенной в виде капель по всему объему колонны, фаз. Движение потоков обусловлено разностью плотностей фаз. Максимальные значения скорости потока ограничиваются «затоплением» колонны, когда одна фаза увлекает за собой другую. Насадочная колонна может работать в четырех гидродинамических режимах: ламинарном, промежуточном, турбулентном и режиме эмульгирования. Режим эмульгирования отличается наибольшей эффективностью. Скорость потоков при работе на этом режиме составляет 80...90% от скорости затопления колонны, а высота, эквивалентная теоре­тической ступени изменения концентрации, равна 1...6 м.

1.4 Пульсационные насадочные экстракторы

Для увеличения турбулизации потоков и степени дисперсности фаз в насадочном колонном экстракторе нижняя отстойная камера снабжена специальным распределителем - гидрозатвором, соединенным с пульсационной камерой.

Насадочные пульсационные экстракторы работают при меньших скоростях потоков, составляющих примерно 60% от скоростей затопления гравитационных насадочных экстракторов, но эффективность их работы в несколько раз выше. Так высота, эквивалентная теоретической ступени изменения концентрации, для пульсационных насадочных колонн при оп­тимальной интенсивности пульсации составляет 0,25...0,40 м, что в 5...10 раз меньше, чем для гравитационных насадочных колонн.

Насадка в виде колец и седел, загруженная в экстрактор навалом, под действием пульсаций может ориентироваться в осевом направлении, что приводит к каналообразованию, поэтому засыпку насадки производят послойно, чередуя ее слои с незаполненными насадкой зонами.