Полная версия

Главная arrow Строительство arrow Металлургия редкоземельных металлов

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Экстракторы типа смеситель-отстойник

К этой группе экстракторов относятся вертикальные смесители- отстойники и горизонтальные смесители-отстойники. Экстракторы типа смеситель-отстойник могут быть ящичного типа, где отдельные ступени объединены в единый блок и какие-либо выносные транспортные устройства отсутствуют или состоят из изолированных друг от друга ступеней, соединенных транспортными трубопроводами, рис. 6.21. В последнем случае транспортные устройства для передачи продукта со ступени на ступень — насосы обычно вынесены из аппаратов и связаны с ними только трубопроводами.

Схема смесительно-отстойного экстрактора [2]

Рис 6.21. Схема смесительно-отстойного экстрактора [2]:

1 — смеситель; 2 — отстойник; а — легкая фаза; б — тяжелая фаза; в — конечный продукт (тяжелая фаза); г — конечный продукт (легкая фаза)

Перемешивание фаз в смесителях-отстойниках может осуществляться как с помощью механических мешалок, так и потоком воздуха. Смесители-отстойники с пневматическим перемешиванием имеют преимущество, заключающееся в отсутствии механических вращающихся устройств. Однако у этих аппаратов обычно небольшая производительность, так как с увеличением производительности возрастает удельный расход воздуха. Пневматическое перемешивание нецелесообразно применять также при работе с легколетучей органической фазой. Наибольшее распространение получило диспергирование фаз с помощью обыкновенной турбинной мешалки, которая одновременно является и транспортирующим устройством [6].

В настоящее время смесители-отстойники наиболее распространены в технологии редких и цветных металлов. Смесители-отстойники с механическим перемешиванием фаз — один из наиболее распространенных типов экстракторов [7]. Это объясняется их конструктивной простотой, достаточно высокой эффективностью и технологической гибкостью.

Разработано большое число конструкций смесительно-отстойных экстракторов. Ниже рассматривается несколько вариантов горизонтальных аппаратов такого типа с механическим перемешиванием фаз [3].

Ступень экстрактора состоит из смесителя с мешалкой, в который поступают легкая (Л.Ж) и тяжелая (Т.Ж) жидкости, отстойника для расслаивания фаз, трубы для отвода эмульсии из смесителя в отстойник и труб для рециркуляции фаз. Для улучшения процесса отстаивания фаз отстойная камера может иметь форму конуса.

Одноступенчатые аппараты типа «смеситель — отстойник» обычно используются в малотоннажных производствах. В таких аппаратах сначала осуществляется интенсивное перемешивание двух фаз, а затем отстаивание.

С целью уменьшения занимаемой площади разработана конструкция ящичного экстрактора. В этом аппарате смесители и отстойники имеют общие плоские стенки. Поверхность раздела фаз в ступени на выходе тяжелой фазы регулируется высотой свободного перелива этой фазы, либо сопротивлением на выходе или давлением газа. В ящичном экстракторе все ступени располагаются в общем корпусе прямоугольного сечения. Ступени соединяются между собой таким образом, чтобы обеспечить прямоточное или противоточное движение фаз.

С одной стороны, ящичные экстракторы как будто экономят производственную площадь, с их помощью можно более компактно расположить экстракционный каскад. С другой стороны, они неудобны в обслуживании и эксплуатации, так как поломка в какой-либо из экстракционных ячеек вызывает необходимость отключения всей секции (всего ящика), т. е. всего каскада на неопределенное время. Поэтому в настоящее время все более проектируются экстракционные каскады, в которых один экстрактор — это одна ступень каскада с самостоятельным перемешиванием, подводящими и отводящими трубопроводами. Выход из строя такого экстрактора — «одиночки» практически не влияет на работу каскада, так как его можно в считанные минуты обвести по фазам или подключить резервный аппарат.

Эффективность каждой ступени смесительно-отстойного экстрактора может приближаться к теоретической ступени разделения. В смесительно-отстойных экстракторах представляется возможным осуществлять рециркуляцию фаз для увеличения их объемного соотношения при малом объемном расходе одной из фаз. Эффективность каждой ступени смесителя-отстойника редко бывает ниже 70—80 % и иногда близка к 100 %. Она зависит от конструкции аппарата, определяющей тип осуществления контакта между фазами (размер капель, продолжительность контакта, скорость движения жидкости и т. д.), и коэффициента диффузии экстрагируемого компонента.

Эти аппараты сравнительно легко моделировать. К достоинствам смесительно-отстойных экстракторов можно отнести:

  • 1) большое приближение к равновесному состоянию (высокий КПД);
  • 2) низкую чувствительность к захлебыванию;
  • 3) возможность менять производительность (и другие технологические параметры) аппарата в широких пределах без какой-либо дополнительной настройки;
  • 4) малую чувствительность к твердым примесям;
  • 5) легкость установки последующих ступеней;
  • 6) легкость проектирования аппаратов различной производительности;
  • 7) возможность работы практически при любом соотношении фаз, которое в смесителе можно поддерживать независимо от соотношения потоков в противоточном каскаде в целом;
  • 8) легкость повторного запуска после остановки.

К недостаткам этих аппаратов следует отнести: громоздкость и большой расход энергии. Отрицательное влияние на работу многоступенчатых аппаратов оказывает высокая удерживающая способность при использовании дорогостоящего и легковоспламеняющегося растворителя [2, 3, 6].

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>