-
-
Whatsapp
Описание и применение роторно-пластинчатой экстракционной колонны DODGEN
2025-11-20
Для жидкостно-жидкостного разделения технология экстракции обладает заметными преимуществами в следующих режимах работы:
●Системы с азеотропами
●Материалы с высокой температурой кипения или близкими температурами кипения
●Термочувствительные материалы
●Системы с малым содержанием тяжелых фракций
При экстракционном процессе диаметр капель дисперсной фазы и удельное удержание иногда значительно меняются по высоте и радиусу колонны, вследствие чего эффективность массообмена в разных участках оборудования сильно различается. Роторно-пластинчатая экстракционная колонна «Донггэн» позволяет, изменяя проектные параметры каждого этапа, достичь минимального осевого смешивания, равномерного удержания дисперсной фазы и максимальной пропускной способности колонны, что обеспечивает высокую общую эффективность конструкции.
Роторно-пластинчатая экстракционная колонна «Донггэн» — это механически перемешиваемое экстракционное оборудование, оснащенное перфорированными пластинами, конструкция которого представлена на рисунке ниже. В перемешивающих камерах установлены турбинные смесители и фиксированные перфорированные пластины, разделяющие элементы в вертикальном направлении. Турбинный смеситель представляет собой радиальный рабочий колесо с двойным входом, создающее характерные гидродинамические свойства жидкости для роторно-пластинчатой колонны «Донггэн». Круглые отверстия в фиксированных перфорированных пластинах обеспечивают противоточное движение двух фаз по колонне, а количество и диаметр отверстий определяют свободное сечение пластин. Скорость вращения вала колонны низкая: для средних колонн она составляет 80~200 об/мин, а для крупных экстракционных колонн — 5~20 об/мин. Низкая скорость вращения гарантирует длительный срок службы уплотнений вала и внутренних подшипников, ограничивая обслуживание оборудования обычными техническими работами, а также снижает энергопотребление. Энергопотребление роторно-пластинчатой колонны «Донггэн» диаметром 2,5 м может быть ниже 3 кВт. Для колонн диаметром менее 1,5 м подшипники, вращательные компоненты и фиксированные перфорированные пластины собраны в компактный блок длиной до 5 м, который вставляется в корпус колонны и фиксируется фланцами между двумя опорами; внутренние компоненты крупных колонн же монтируются поэтапно внутри корпуса, при этом турбинные смесители и фиксированные перфорированные пластины загружаются через люки, расположенные каждые 6~10 м по высоте колонны.
Способ движения и характеристики массообмена
В роторно-пластинчатой экстракционной колонне «Донггэн» дисперсная фаза контактирует с непрерывной фазой в виде капель и осуществляет массообмен. Поведение капель зависит от свойств системы и условий эксплуатации: скорость вращения турбины, видим ные скорости потоков двух фаз, коэффициент открытия фиксированных перфорированных пластин и физико-химические свойства системы оказывают значительное влияние на образование, транспортировку, коалесценцию и дробление капель, размер их диаметра и распределение времени пребывания, а следовательно, определяют удержание дисперсной фазы.
Благодаря центробежной силе, создаваемой турбиной, легкая фаза накапливается вдоль оси, и при интенсивном перемешивании максимальное удержание наблюдается в средней части колонны. При низкой скорости потока дисперсной фазы перемешивание недостаточно для полного коалесценции дисперсной фазы вокруг оси, поэтому распределение удержания по высоте колонны более равномерное. На некоторых этапах, близких к подшипникам, из-за нехватки пространства для поступления дисперсной фазы в соседние этапы, а также коалесценции дисперсной фазы на подшипниках, при высоком расходе дисперсной фазы возникает значительное удержание.
Массообмен в роторно-пластинчатой колонне зависит от геометрической структуры, свойств системы и условий эксплуатации. Коэффициент массообмена зависит от направления массообмена, что влияет на коалесценцию капель, но для данной системы коэффициент массообмена определяется только скоростью перемешивания, которая формирует состояние интерфейса. С увеличением скорости перемешивания средний диаметр капель уменьшается, площадь интерфейса увеличивается, а эффективность массообмена повышается; увеличение расходов двух фаз приводит к росту относительной скорости движения фаз и удержания, что также улучшает эффективность массообмена. Роторно-пластинчатая экстракционная колонна имеет следующие характеристики:
●Высокая эффективность массообмена и универсальность
●Гибкость в отношении различных технологических параметров и свойств материалов
●Максимальная производительность 15 – 40 м³/(м²·ч)
●Более 30 теоретических ступеней (210 вращающихся тарелок) в одной колонне
●Диапазон эксплуатации 1 : 3
●Диаметр 30~2700 мм, высота 40 м
Сравнение с другими типами колонн
Применение роторно-пластинчатой колонны
●Извлечение лития из солевых озер
●Извлечение органических кислот из ферментационных растворов
●Экстракция ароматических углеводородов и извлечение смазочных масел из фракций нефти
●Производство метилметакрилата из С4-фракций
●Извлечение витаминов, алкалоидов и других органических веществ из водных растворов в фармацевтической и химической промышленности
●Извлечение цинка из растворов никеля и кобальта, а также урана из выщелоченных растворов и грубой фосфорной кислоты в гидрометаллургической промышленности
●Извлечение фенолов, нитробензола и других органических веществ из сточных вод, а также удаление цинка из сточных вод химического волокна в промышленности по обработке сточных вод в экологическом инженерстве
Экстракция сильно зависит от экспериментального определения технологических параметров. Наш процесс поставки следующий:
