Контактор центробежный

 

Контактор центробежный относится к области экстракции и концентрирования микропримесей в аналитической химии, касается конструкций тепло- и массообменных аппаратов, используемых в пробоподготовке при определении содержаний загрязнения в объектах окружающей среды, может быть использован в промышленности для получения особо чистых веществ методом экстракции. Задачей полезной модели является проведение твердо-фазной экстракции в центробежном аппарате, обеспечение постоянства скоростей фаз заданным профилем контактной зоны, уменьшение веса. Техническая задача решается разработкой контактора центробежного, в котором корпус и ротор снабжены сливными штуцерами, ротор выполнен разъемным, насадка выполнена съемной и с перфорированной поверхностью, профиль щели выполнен по формуле: , где h1 и hi - высота щели зоны контакта на радиусах R1 и Ri, а устройства ввода и вывода фаз выполнены в виде отсосных труб.

Полезная модель - контактор центробежный относится к области экстракции и концентрирования микропримесей в аналитической химии, касается конструкций тепло- и массообменных аппаратов, используемых в пробоподготовке при определении содержаний загрязнения в объектах окружающей среды, может быть использован в промышленности для получения особо чистых веществ методом экстракции.

Прототипом является центробежный экстрактор (а.с. СССР 946584, МПК B01D 11/04, 1982 г.), содержащий корпус с расположенным в нем ротором с насадкой, контактная зона которого выполнена в виде радиальной щели, устройства ввода и вывода фаз, профиль щели выполнен с переменной высотой, к5оторая выбирается из соотношения: hi/hi+1=Ri/R i+1, где h - высота щели зоны контакта; R - радиус аппарата; i - индекс, указывающий местоположение рассматриваемой зоны контакта относительно оси ротора.

Недостатками являются невозможность проведения твердофазной экстракции (систем твердая проба - жидкая фаза) в центробежном аппарате, заданный профиль контактной зоны не обеспечивает постоянство скоростей фаз, значительный вес центробежного аппарата.

Задачей полезной модели является проведение твердофазной экстракции в центробежном аппарате, обеспечение постоянства скоростей фаз заданным профилем контактной зоны, уменьшение веса.

Техническая задача решается разработкой контактора центробежного, содержащего корпус с расположенным в нем ротором с насадкой, контактная зона которого выполнена в виде щели, профиль которой выполнен по формуле, устройства ввода и вывода фаз, согласно полезной модели корпус и ротор снабжены сливными штуцерами, ротор выполнен разъемным, насадка выполнена съемной и с перфорированной поверхностью, профиль щели выполнен по формуле: , где h1 и hi - высота щели зоны контакта на радиусах R1 и Ri.

Устройства ввода и вывода фаз выполнены в виде отсосных трубок.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема контактора центробежного.

Контактор центробежный состоит из корпуса 1, ротора 2, контактного устройства 3, устройства ввода и вывода фаз, содержащего центральный патрубок 4, отсосных трубок 5, и штуцеров 6 и 7. Контактное устройство изготовлено с перфорацией на цилиндрической образующей 8. Корпус 1 и ротор 2 снабжены съемными крышками 9 и 10, соответственно. Аппарат снабжен емкостью для жидкой фазы 11.

Аппарат работает следующим образом. Подготовленная (размельченная) твердая проба засыпается через центральный патрубок. Включается электропривод. Под действием центробежных сил твердая проба занимает кольцевое пространство периферийной части контактного устройства, размер перфораций цилиндрической части которого меньше чем диаметр частиц твердой пробы. Благодаря чему обеспечивается удержание твердой пробы в контактном устройстве. Затем подается жидкая фаза (растворитель) в периферийную часть ротора, при помощи отсосного устройства, которая через отверстия перфорации контактного устройства попадает внутрь. Проходит через кольцевой слой твердой пробы и при достижении уровня отбора отсосного устройства жидкая фаза снова направляется на периферийную часть ротора, то есть образуется режим рециркуляции.

За счет профилирования контактной зоны и создания условия постоянства удерживающей способности при движении жидкой фазы в направлении радиуса ротора создаются условия при проведении твердофазной экстракции в режиме псевдоожижения. Профилирование контактной зоны в радиальном направлении, например, выполняется в соответствии с соотношением: , где h1 и hi - высота контактного устройства на радиусах R1 и Ri.

Показатель степени 1,38 учитывает изменение проходного сечения плоскоцилиндрического ротора и скорости жидкой фазы в направлении радиуса ротора. По окончании времени экстракции производят отбор отсосным устройством жидкой фазы или при отключении электропривода жидкая фаза сливается через штуцеры в роторе и корпусе в емкость для жидкой фазы. Далее снимают крышки корпуса и ротора, вынимают контактное устройство. После удаления твердой пробы из контактного устройства его промывают контактируемой жидкостью. Подготовленное контактное устройство устанавливают в ротор. Затем ротор и корпус закрывают крышками. Аппарат готов к работе.

Использование полезной модели устраняет такие недостатки, как: невозможность проведения твердофазной экстракции (систем твердая проба - жидкая фаза) в центробежном аппарате, заданный профиль контактной зоны не обеспечивает постоянство скоростей фаз, значительный вес центробежного аппарата.

В предлагаемой конструкции аппарата задается наиболее эффективный режим массообмена - псевдоожижение, который широко используется в гравитационных аппаратах. Для организации режима псевдоожижения необходимо профилирование насадочного устройства и, соответственно, ротора.

Профилирование осуществляется исходя из следующих предпосылок. Проходное сечение плоскоцилиндрического ротора и значения центробежных сил изменяются в направлении радиуса. Постоянство проходного сечения щели обеспечивается изменением высоты его по направлению радиуса и задается соотношением . Постоянство удерживающей способности выполняется дополнительным изменением высоты проходной щели по радиусу с учетом изменения скорости жидкой фазы по радиусу и силы сопротивления движению ее в твердой пробе и задается степенью 0,38, а суммарный эффект показателем степени 1,38.

1. Контактор центробежный, содержащий корпус с расположенным в нем ротором с насадкой, контактная зона которого выполнена в виде щели, профиль которой выполнен по формуле, устройства ввода и вывода фаз, отличающийся тем, что корпус и ротор снабжены сливными штуцерами, ротор выполнен разъемным, насадка выполнена съемной и с перфорированной поверхностью, профиль щели выполнен по формуле: ,

где h1 и hi - высоты щели зоны контакта на радиусах R1 и Ri.

2. Контактор центробежный по п.1, отличающийся тем, что устройства ввода и вывода фаз выполнены в виде отсосных трубок.



 

Похожие патенты:

Контактор центробежный относится к конструкциям аппаратов центробежного типа ктп 6023, кт 6033, 6043, 6053, кпд 121 для конденсаторных установок, для разделения гетерогенных систем и может быть использован для концентрирования и выделения микропримесей веществ из проб при анализе загрязнений объектов окружающей среды.

Полезная модель относится к напольным средствам железнодорожной автоматики и телемеханики работающим в составе механизмов стрелочных электроприводов
Наверх