FI70800B - Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet - Google Patents
Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet Download PDFInfo
- Publication number
- FI70800B FI70800B FI831657A FI831657A FI70800B FI 70800 B FI70800 B FI 70800B FI 831657 A FI831657 A FI 831657A FI 831657 A FI831657 A FI 831657A FI 70800 B FI70800 B FI 70800B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- contactor
- dispersion
- phase
- dispersing
- turbine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
- B01D11/0446—Juxtaposition of mixers-settlers
- B01D11/0457—Juxtaposition of mixers-settlers comprising rotating mechanisms, e.g. mixers, mixing pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
- B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
- B01F23/43—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using driven stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/05—Stirrers
- B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
- B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
- B01F27/192—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with dissimilar elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
- B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
- B01F27/86—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis co-operating with deflectors or baffles fixed to the receptacle
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
Description
, 70000
TAPA KAHDEN FAASIN DISPERGOIMISEKSI NESTE-NESTEUUTOSSA JA KIERTODISPERSIOKONTAKTORI TÄMÄN TAVAN SUORITTAMISEKSI
Tämän keksinnön mukaisen tavan tarkoituksena on neste-nesteuuton kahden eri faasin dispergointivaiheessa pystysuuntaisen kiertovirtauk-sen avulla saada aikaan halutun, myös pienemmän tilavuuden omaavan faasin muodostuminen jatkuvaksi faasiksi toisen faasin dispergoituessa tähän. Keksintö kohdistuu myös laitteistoon tämän tavan suorittamiseksi.
Neste-nesteuutto on yksikköprosessi, jossa tapahtuu aineensiirto liuos-faasien kesken dispergoltaessa niitä keskenään. Faaseista toinen on yleensä vesiliuos, joka sisältää erotettavat komponentit ja toinen faasi yleensä koostuu veteen niukkaliukoisesta orgaanisesta liuottimesta ja usein myös tähän liuotetusta orgaanisesta uuttoaineesta. Vesifaasin tiheys on tavallisesti suurempi kuin orgaanisen faasin tiheys lukuunottamatta sellaisia tapauksia, joissa orgaanisen faasin liuottimena on käytetty tiheyttä kohottavaa kloorattua hiilivetyä.
Hyvän aineensiirron aikaansaamiseksi vesifaasista orgaaniseen faasiin on ensiarvoisen tärkeätä saada faasit hyvään kontaktiin toistensa kanssa. Tämä tapahtuu uuttolaitteiden sekoitus- (mixer-) 1. kontaktiosassa. Tarkoituksenmukaisen sekoituskontaktin jälkeen dispersio johdetaan mixer-settler-tyyppisissä uuttolaitteissa rauhoitettuun laskeutumisvyö-hykkeeseen, jossa liuosfaasit erottuvat painovoiman vaikutuksesta kahdeksi kerrokseksi. Useimmissa erotusprosesseissa sekoitetaan ja erotetaan nestefaasit useassa vaiheessa riittävän suuren ja selektiivisen aineensiirron aikaansaamiseksi. Erotusvaiheiden lukumäärä vaihtelee prosessikohtaisesti muutamasta aina useaan kymmeneen vaiheeseen asti.
Neste-nesteuuttolaitteena mixer-settler on saavuttanut suuren suosion erityisesti metallurgisessa teollisuudessa johtuen laitetyypin suhteellisen yksinkertaisesta ja varmasta toimintaperiaatteesta.
Eräässä tunnetussa ratkaisussa, jossa sekoitin on varustettu pumppaa-valla turbiinisekoittimella, joka alunperin kehitettiin ydinpolttoaineen 2 70C00 käsittelyä varten, imetään liuos ylös onttoon turbiiniakseliin ja singotaan ulos siihen sovitetun turbiinisekoittimen siipien välistä (B V Coplan, J K Davidson ja E L Zebroski, Chem. Eng. Progr. Voi. 50 No.
8 p. 403 (1954)).
Eräässä laitteessa sekoitin on tasapohjainen säiliö, jolle on sovitettu turbiini (D W Agers ja E R Dement, Proceedings International Sympho-sium "Solvent Extraction in Metallurgical Processes" p. 27 Technologisch Institut K. VIV, Antwerpen 1972). Kevyen ja raskaan faasin yhteisen tuloaukon yläpuolelle sijoitettu turbiini on rakenteeltaan vaakasuora, alapuolelta siivillä varustettu levy. Turbiini pumppaa dispersion sekoittimen yläosassa olevasta poistoaukosta laajenevan kourun kautta suoraan selkeyttimeen.
Tunnetaan myös pumppusekoitin-selkeytintyyppinen uuttolaitteisto, jossa sekoittimen poikkileikkaus on neliömäinen ja jossa sekä kevyt että raskas faasi johdetaan sekoittimeen sen pohjalle sovitetun imusylinterin kautta (C C I Warwick, J B Scuffham ja J B Lott, Proceedings International Solvent Extraction Conference ISEC'71, Voi. 2, p. 1373, Society of Chemical Industry, London, 1971). Turbiinin siivet on ylhäältä peitetty tasaisella pyöreällä levyllä ja alhaalta tasaisella pyöreällä renkaalla, jonka aukko on imusylinterin aukon yläpuolella. Imusylinterin korkeus on mitoitettu niin, että turbiini voidaan sovittaa sekoittimen keskelle. Dispersio painuu ulos turbiiniakselin ympärillä vaakasuorassa välipohjassa olevan aukon kautta, joka välipohja ylöspäin rajoittaa sekoitustilaa, minkä jälkeen se jakamattomana virtaa tämän väliseinämän yli suoraan alas selkeyttimeen ja olennaisesti samalla tasolla, kuin dispersionauha selkeyttimessä, jolloin dispersion virtausta ohjataan yhdellä pystysuoralla ja yhdellä vaakasuoralla levyllä.
Ennestään tunnetaan myös pumppusekoitin-selkeytintyyppinen uuttolai-te, jossa kaksi erillistä turbiinia on sovitettu samalle akselille (T K Mattila, Proceedings Solvent Extraction Conference ISEC'74 Voi. 1, p. 169, Society of Chemical Industry, London 1974). Ylempi turbiini parantaa alemman raskaan faasin tulokohdan yläpuolelle sekoittimen pohjan läheisyyteen sovitetun pumpputurbiinin sekoitusta ja antaa painesysä-yksen dispersion johtamiseksi sekoittimesta selkeyttimeen. Tähän laiteratkaisuun kuuluvan "stopping-starting" -systeemin avulla varmiste- 3 70000 taan, että pumpputurbiinin käynnistyessä on raskaampi faasi dispergoi-tuneena pisaroiksi. Faasi-inversio 1. dispersiotyypin muutos estetään palauttamalla uuttoliuosta mixeriin saman vaiheen settieristä joko vapaalla juoksutuksella tai pumpputurbiinia käyttäen.
Eräässä uuttolaiterakenteessa ( J Mizrahi, E Barnea ja D Meyer, Proceedings International Solvent Extraction Conference ISEC'74, Voi. 1, p. 141, Society of Chemical Industry, London, 1974) käytetään erillisille samankeskisille akseleille sovitettuja turbiineja sekoitukseen ja pumppaukseen, jolloin näitä toimituksia voidaan säätää toisistaan riippumatta. Pumpputurbiini on sovitettu noususylinteriin, joka on sekoitin-turbiinin yläpuolella. Sekä sekoitin että selkeytin on sylinterimäisiä. Sekoittimeen tulevat faasit johdetaan sekoittimen pohjaa kohti, kun taas sekoittimesta tuleva dispersio johdetaan suoraan selkeyttimen keskelle.
Patentin Fl 57 059 mukainen uuttolaite käsittää esisettlerillä varustetun mixersettlerin. Kyseinen esisettlerijärjestely parantaa laitteen kykyä erottaa nestefaasit toisistaan mahdollisimman hyvin samalla kuin se edistää vaihekohtaista aineensiirtoa. Laitteen mixerissä on keskellä iso pumppaava radiaaliturbiini. Sekoituselimen kokoa suurentamalla saadaan aikaan tarvittava sekoitusvaikutus ilman että turbiinin kehänopeus nousee epäedullisen suureksi ja näin laitteen avulla voidaan dispersion pisarakoko pitää kohtuullisena.
Tehdyt tutkimukset osoittavat, että edellä esitettyjä, lähinnä tavanomaisia dispergointiratkaisuja voidaan käyttää vain hyvin rajoitetusti, jos on kysymyksessä emulsioalttiiden nestefaasien tai suurien nestetila-vuuksien sekoittaminen. Dispergoitaessa nestefaaseja tulee ensimmäisenä rajoittavana tekijänä vastaan nestefaasien emulsioalttius. Dispergoin-nissa käytettävän sekoittimen mitoituksessa pyritään käyttämään kehäno-peuksia, jotka ovat alle 10 m/s, edullisesti alle 6 m/s sekoittimen kulumisen estämiseksi, mutta nämäkin kehänopeudet aiheuttavat monessa faasisysteemissä niin pieniä pisroita, että muodostuu pysyvä emulsio. Emulgoitumista edistävät vieraat aineet nestefaaseissa, jolloin ne alentavat faasirajajännitystä aiheuttaen siten pisarakoon pienenemisen sekä pisarafaasin dispersio-osuuden pienenemisen. Emulsioalttiit faasit ovat vaikeasti dispergoitavissa jo pienissäkin laitteissa tavanomaisilla
« 7 O C O O
sekoitusmenetelmillä. Vaikeissa tapauksissa ei tavallista mixer-settleriä voi käyttää lainkaan uuttolaitteena.
Emulsiovaara pienennetään sekä kemiallisin että laiteteknisin keinoin. Uuttoliuosfaasiin voidaan lisätä uuttoaineen ja tämän laimennusaineen lisäksi jokin kolmas, faasien erottamista parantava komponentti. Usein myös uuttoaineen pitoisuutta alennetaan samalla uuttoliuoksen viskositeetin pienentämiseksi ja tämä tehdään kapasiteetin kustannuksella. Emulgoitumisen estämiseksi on alettu kiinnittää huomiota radiaalitur-biinin muotoon varsinkin rakennettaessa suuria laiteyksiköitä. Turbiinin siivekkeet on muotoiltu pyörimissuuntaan nähden taaksepäin kaareviksi samalla kun siivekkeiden lukumäärää on nostettu paikallisten leikkaus-voimien pienentämiseksi.
Tavanomaisen ratkaisun mukaan nestefaaseja dispergoiva mixeri on mitoitettu samojen periaatteiden mukaan kuin sekoitusreaktorit yleensä. Sekoittimena on siten käytetty radiaaliturbiinia, jonka halkaisija on 1/3 mixeritankin halkaisijasta. Varsinkin pienemmissä laitteissa mitoitusperiaate on onnistunut, vaikka dispergointiin liittyviä erikoispiirteitä ei olekaan huomioitu.
Kun uuttolaitteen koko kasvaa suureksi, esim. mixerin tilavuus 10 ... 50 m3, muodostuu faasien dispergoituminen ongelmalliseksi. Paikallista sekoitusintensiteettiä ei voi nostaa siinä määrin kuin koko mixeritilan sekoittaminen vaatisi. Dispergointiin yleisesti käytetyn radiaaliturbiinin kehänopeus kasvaa väistämättä laitekoon kasvaessa kun pyritään keskimääräisesti samaan sekoitusintensiteettiin kuin pienemmissäkin mixe-reissä. Kun radiaaliturbiinin siivekkeiden kehänopeus kasvaa, se aiheuttaa samalla dispersion pisarakoon pienenemisen. Pisarakoon pieneneminen on lähes aina epäedullista, sillä vain hyvin harvoin pisarakoon pieneneminen saa aikaan parannetun aineensiirron faasien välille. Tavanomaisessa mixer-settlerissä tarvitaan suhteellisen voimakas sekoitus lähinnä sen takia, että nestefaasit pysyisivät dispersiona myös varsinaisen sekoitusvyöhykkeen ulkopuolella kuten mixerin laidoilla ja yläosassa.
s 70000
Edellä esitetyt, lähinnä tavanomaiset tapa- ja laiteratkaisut eivät anna mahdollisuutta dispersiotyypin suoraan hallintaan, so. näitä laitteita käytettäessä ei voida vapaasti valita, kumpi nestefaaseista dispergoi-daan pisaroiksi ja kumpi faasi toimii jatkuvana faasina. Moni laitetyyppi dispergoi preferoivasti uuttoliuosta. Tämä koskee erityisesti eräitä pumppumixeriratkaisuja, joissa nestefaaseja sekoittava radiaaliturbiini on sijoitettu mixerin pohjaosaan tulokanavan välittömään läheisyyteen pumppausvaikutuksen aikaansaamiseksi. Koska sekoitin on mixerin pohjaosassa, se on käynnistyessään raskaamman faasin ympäröimä ja tämän raskaamman faasin liikehtimisen välityksellä yläpuolella oleva kevyempi nestefaasi dispergoituu pisarafaasiksi. Jotta tällä laitteella voitaisiin dispergoida raskaampi nestefaasi pisarafaasiksi, on mixerin oltava turbiinin käynnistyessä täytetty kevyellä faasilla ja riittävää kevyen faasin ylimäärää ylläpidettävä ajon aikana faasi-inversion estämiseksi.
Laitekoon kasvaessa faasi-inversio aiheutuu yleensä vaillinaisesta sekoituksesta. Tällöin kevyt faasi luokittuu nosteen vaikutuksesta mixerin yläosaan ja poistuu ennenaikaisesti mixeristä, varsinkin jos dispersion lähtökanava sijaitsee mixerin yläosassa. Kevyen faasin osuus dispersiossa ei siten vastaa syöttösuhdetta, vaan alenee huomattavasti. Faasisuhteen muutoksen myötä kevyen faasin pitäminen jatkuvana vaikeutuu ja käy aikaa myöten mahdottomaksi.
Useimmiten olisi edullista pitää kevyt faasi jatkuvana, koska tällöin uuttoliuos kostuttaa mixerin kaikki pinnat ja estää epäorgaanisten suolojen kuten kipsin syntyä. Kevyen faasin 1. yleensä orgaanisen faasin tilavuuden suhde vasifaasin tilavuuteen on uutossa useimmiten Vo/Vaq< 1, ja jos kevyt faasi pidetään jatkuvana, on vesifaasi pisaroina, ja koska vesifaasin tilavuus on suurempi, saadaan tiivis pisararyh-mittymä, jolloin tämän tuloksena saadaan selkeyttimessä erotetuksi kirkkaat liuokset. Tunnetuissa täyden mittakaavan laitoksissa kevyttä faasia ei ole onnistuttu pitämään jatkuvana faasina ja myös vaihekoh-tainen aineensiirto on jäänyt suhteelisen heikoksi vaillinaisen sekoituksen vuoksi, koska sekoittimen kierroslukua ja siten myös kehänopeut-ta ei ole voitu nostaa alentamatta häiritsevästi dispersion pisarakokoa. Eräässä viime vuosina käyttöön otetussa uuttolaitteessa on mixeri jaettu
6 7 Ο δ O O
kolmeen erillisesti sekoitettuun osaan. Tämä kuvaa osaltaan neste-nesteuuttoalalla vallitsevaa isojen uuttolaitteiden sekoitusongelmaa.
Tämä keksintö kohdistuu tapaan neste-nesteuuton kahden eri liuosfaa-sin sekoittamiseksi keskenään hyväksi dispersioksi, jolloin halutun faasin pitäminen jatkuvana ja toisen faasin dispergoiminen jatkuvaan faasiin saadaan aikaan dispergointitilassa tapahtuvan, pääasiallisesti pystysuuntaisen kiertovirtauksen avulla, ja jolloin kiertovirtauksen aikaansaava dispergointielin on käynnistyessään jatkuvana pidettävässä faasissa. Keksintö kohdistuu myös laitteeseen tämän dispergointitavan suorittamiseksi, ja keksinnön mukaisen laitteen tunnusmerkit käyvät esille vaatimuksesta 5.
Nyt kehitetyn uuden dispergointitavan avulla voidaan usein menestyksellisesti ratkaista edelläesitetyt nestefaasien dispergointiin liittyvät ongelmat kuten emulgoituminen, suuren uuttolaitteen sekoittimen suuren kehänopeuden aiheuttama pieni pisarakoko. Dispergointitilaa ylläpidetään kierrättämällä valtaosa mixerissä 1. dispersiokontaktorissa olevasta dispersiosta suljetussa, oleellisesti pystysuuntaisessa kierrossa keksinnön mukaisen kontaktorin sisällä. Kiertovirtaus aikaansaadaan käyttämällä tarkoitusta varten kehitettyä, hyvän pumppauskarakteristiikan omaavaa pumpputurbiinia tai mahdollisesti aksiaalista pumppauselintä. Laitteiston koosta ja muodosta riippuen kontaktorin tilavuutta vastaava dispersiomäärä kiertää pumpputurbiinin kautta 0,1 ... 2 minuutissa ja kierto ulottuu tällöin pumppauselimen aikaansaaman sekoitusvyöhykkeen ulkopuolelle. On edullista käyttää mahdollisimman lyhyttä kiertoaikaa, jolloin dispersiotyyppi pysyy paremmin hallinnassa ja aineensiirto nopeutuu. Kiertoajan tulee olla selvästi lyhyempi kuin se erottumisaika, jossa dispergointitilan nestefaasit erottuisivat kahdeksi kerrokseksi, jos kierto pysäytettäisiin. Keksinnön mukaista uuttolaitteen sekoitusosaa nimitetään tomintansa mukaisesti kiertodispersiokontaktoriksi, josta käytetään myös nimitystä CDF-kontaktori johtuen laitteelle tunnusomaisesta kiertävästä (circulating)= dispersiovirtauksesta (dispersion flow).
Keksintöä selostetaan tarkemmin oheisten kuvioiden avulla, joissa 7 70000 kuvio 1 on pystyleikkaus keksinnön mukaisesta, raskasta faasia disper-goivasta CDF-kontaktorista, kuvio 2 on pystyleikkaus CDF-kontaktorista, jossa dispergoidaan kevyttä faasia, kuvio 3 esittää päältäpäin katsottuna erästä vaihtoehtoa kontaktorissa käytettäväksi pumppauselimeksi, kuvio 4 on leikkaus A-A kuvion 3 mukaisesta radiaaliturbiinistä, kuvio 5 on vinoaksonometrinen osittain leikattu kuvanto eräästä keksinnön mukaisesta, raskasta faasia dispergoivasta CDF-kontaktorista, kuvio 6 on pystyleikkaus eräästä toisesta CDF-kontaktorin sovellutus-muodosta, kuviossa 7 on CDF-kontaktorin sijoitus patentin Fl 57 059 mukaiseen uuttokennoon, ja kuviossa 8 on esitetty sama päältä päin katsottuna.
Kuviossa 1, joka kuvaa raskasta faasia dispergoivaa kontaktoria, jolloin kevyt 1. orgaaninen faasi on jatkuvana, virtaavat faasit kontaktoriin 1 imusylinterin 2 alaosassa sijaitsevien aukkojen, raskaan faasin tulo-aukon 3 ja kevyen faasin tuloaukon 4 kautta pumpputurbiinin 5 imemi-nä. Pumpputurbiini 5 muodostuu edullisesti sisäänmeno-ohjaimesta 6, ylälevystä 7, siivekkeistä 8 ja alarengaslevystä 9. Pumpputurbiini 5 on asennettu kontaktorin 1 yläosaan lyhyen akselin 10 varaan. Pumpputurbiinin halkaisija on yleensä välillä 0,4 .. 0,8 kertaa kontaktorin halkaisija, edullisesti 0,65 kertaa kontaktorin halkaisija. Akselia 10 pyörittää moottori 11, ja laitteen ylätilaan, dispersion poistoaukon 12 alapuolelle on akseliin 10 sijoitettu sulkukiekko 13, joka pyöriessään saa osaltaan aikaan akselitehon tasaisen jakautumisen yli koko kontaktori-sisäilön. Paraboloidisesti muotoiltu sulkukiekko 13 estää faasien luo-kittumisen kontaktorin ylätilassa ja siten estää kevyen faasin nopeamman poistumisen kontaktorista. Sulkukiekko 13 tasoittaa poistoaukosta
7 O G O O
12 baffelilevylle 14 työntyvää dispersiovirtausta ympäri kontaktorin poikkileikkausta. Dispersiovirtaus jatkaa baffelilevyltä 14 matkaansa kontaktorikannen 15 alapuolella olevan lähtöaukon 16 kautta uuttolait-teen erotusosaan, joka on edullisesti Fl patentin 57 059 mukainen, esisettlerillä varustettu uuttolaite.
Kontaktori 1 on muodoltaan edullisesti sylinterimäinen, ja dispergoinnin edesauttamiseksi se on varustettu esimerkiksi neljällä pystysuoralla vortexinestolevyllä 17, jotka on sijoitettu tasaisesti kontaktorin 1 kehälle ja joiden leveys on noin 1/10 kontaktorin halkaisijasta. Suurin piirtein turbiinin 5 tasolle on kontaktorin 1 kehälle sijotettu ohjaava jakorengas 18 turbiinisuihkun jakamiseksi ja kääntämiseksi suurimmaksi osaksi alaspäin. Turbiinin siivekkeiden 9 väliin muodostuvien disper-siokanavien korkeudesta on edullisesti 1/10 ... 1/3 jakorenkaan 18 jakoreunaa 19 ylempänä. Jakorenkaan 18 kaarevat pinnat ovat pysty leikkaukseltaan sopivasti ympyrä- tai parabelikaaria, ja renkaan jakoreuna 19 ulottuu kontaktorin seinästä sisäänpäin etäisyydelle, joka on noin 1/10 ... 1/8 kertaa kontaktorin halkaisija. Kontaktorin pohjalle, sen kehälle on sijoitettu ohjausrengas 20, jonka kaareva pinta on myös pystyleikkaukseltaan edullisesti parabeli- tai ympyräkaari. Virtausta suuntaavan ohjausrenkaan 20 pinta ulottuu samalle etäisyydelle kontaktorin seinästä sisäänpäin kuin ylempänä olevan ohjaavan jakorenkaan jakoreuna 19. Kiertovirtausta varten on imusylinteri 2 varustettu säädettävillä aukoilla 21, jotka on sijoitettu kontaktorin pohjan välittömään läheisyyteen. Aukkojen lukumäärä voi vaihdella tarpeen mukaan esim. 2 ... 4 aukkoa on useimmiten riittävä määrä alhaisen kiertovastuksen saavuttamiseksi. Imusylinterin 2 yläpäähän on sijoitettu vaakasuora ren-gaslevy 22. Rengaslevyn 22 sisähalkaisija on sama kuin imusylinterin 2 sisähalkaisija ja levyn ulkohalkaisija on edullisesti 0,2 ... 1,0 kertaa pumpputurbiinin 5 halkaisija.
Kuvio 2 kuvaa kevyttä faasia dispergoivaa kontaktoria ja se on rakenteeltaan samanlainen kuin kuvion 1 kontaktori, mutta tässä tapauksessa pumpputurbiini 5 on sijoitettu kontaktorin 1 alaosaan samoin kuin kontaktorin kehältä sisäänpäin ulottuva ohjaava jakorengas 18. Turbiinin siivekkeiden 8 väliin muodostuvien dispersiokanavien korkeudesta on 9 70000 tässä tapauksessa edullisesti 1/10 ... 1/3 jakorenkaan 18 jakoreunaa alempana, jolloin pääosa turbiinin dispersiosuihkusta kääntyy ylöspäin.
Kuviossa 3 ja 4 on kuvattu tarkemmin erästä keksinnön mukaiseen kontak-toriin hyvin sopivaa pumppauselintä, radiaalista pumpputurbiinia. Turbiinin siivekkeet 8 on sijoitettu turbiinia ylöspäin rajoittavan ympy-rälevyn 7 kehäosan ja rengaslevyn 9 väliin. Rengaslevy on nimensä mukaisesti rengasmainen ja ulottuu siipien tyvestä 23 niiden kärkeen 24 asti. Rengaslevyn sisähalkaisija on noin 1,0 ... 1,3 kertaa imusylin-terin 2 sisähalkaisija. Imusylinterin sisähalkaisija puolestaan on edullisesti 0,3 ... 0,8 kertaa pumpputurbiinin 5 halkaisija. Turbiinin sekoitussiivekkeet 9 ovat muodoltaan edullisesti ympyräkaaria, joiden tyviosa 23 on suunnattu 45° kulmaan pumpputurbiinin keskustasta tyven lähtöpisteeseen vedetystä säteestä, ja joiden kärkien 24 tuloke-hälle tapahtuu 50o kulmassa laskettuna vastaavasta tulopisteen kautta vedetystä säteestä. Turbiinin ylälevyn 7 alapintaan on kiinnitetty levyn keskiosaan nestefaasien virtausta ohjaava sisäänmeno-ohjain 6. Ohjaimen 6 halkaisija on sama kuin rengaslevyn 9 sisähalkaisija. Ohjaimen 6 kärki 25 ulottuu edullisesti vaakatasossa samalle tasolle kuin rengaslevy 9. Sivuprojektiossa ohjaimen 6 virtausta ohjaavat pinnat ovat joko ympyrä-tai parabelikaaria.
Kuviossa 5 on kuvattu vinoakosonometrisenä osittain leikattuna kuvanto-na erästä keksintömme edullista toteutusmuota. Kontaktorin yläosa 26 on lähes samanlainen kuin kuviossa 1 esitetty kontaktori, mutta kontaktorin alaosa 27 muodostuu lieriöstä, joka on liitetty yläosaan laajennusosan 28 välityksellä. Virtauksessa esiintyvät pyörteet ylläpitävät dispersiotilaa kontaktorin alaosassa 27 ja kiertovirtauksen mahdollistavat dispersioaukot 21 on säädetty niin suuriksi, että ne eivät merkittävästi kurista virtausta. Imusylinterin 2 yläosa 29 on tässä laiteratkaisussa kavennettu ja liuosfaasien syöttöputket 3 ja 4 on yhdistetty tähän yläosaan 29.
Kuviossa 6 on esitetty vielä eräs sovellutusmuoto CDF-kontaktorista. Tässä sovellutuksessa kontaktori 1 on varustettu painavalla aksiaalisella pumppauselimellä esim. potkurilla 30, joka on sijoitettu imusylinteriä vastaavan kiertoputken 2 yläosaan 31. Kiertoputkeen 2 voi kuulua pump- ,0 70800 pauselimen alapuolella oleva kavennusosa 32, mutta vähemmän emulsioalt-tiita nesteitä käsiteltäessä tämä ei ole välttämätön. Pumppauselimen 30 yläpuolelle on sijoitettu vortexinestolevyt 33 ja pumppauselimen alapuolelle tehokkaat, virtauksen pyörimistä estävät virtausristikot 34. Kiertoputkessa 2 alaspäin suuntautunut kiertovirtaus virtaa dispersio-aukkojen kautta kontaktorin alaosaan 27 nousten sieltä ylöspäin. Dispersioaukot ulottuvat tässä sovellutuksessa lähes kautta koko kehän, jolloin tarpeeton virtausvastus dispersion käännöskohdassa voidaan estää. Kontaktori 1 voi olla sylinterimäinen tai se voi muodostua samoin kuin kuviossa 5 esitetty kontaktori. Kontaktorin yläosaan 26 noussut dispersiovirtaus suuntautuu jälleen kiertoputken 2 suulle tässä vaikuttavan imun ansiosta ja jatkaa matkaansa seuraavalle kierrokselle. Raskaan ja kevyen faasin syöttöputket 3 ja 4 tulevat tässä sovellutuksessa kiertoputken yläosaan 31. Osa dispersiota poistetaan kontaktori-kierrosta pumppauselimen 30 painepuolella olevan poistoputken 35 kautta jakolaatikkoon 30. Dispersio ei siis tässä tapauksessa purkaudu lähtöaukosta 16, vaan lähtöaukkoa 16 käytetään nyt kontaktorin kaasu-tilan paineen pitämiseksi ulkoisessa atmosfääripaincessa.
Kuvioissa 7 ja 8 on esitetty keksintömme mukaisen kontaktorin liittäminen uuttokennoon, edullisesti juuri patentin Fl 57 059 mukaiseen esi-settlerillä varustettuun kennoon, jolloin kontaktorit on esisettlerin ympäröimä. Kontaktorin 1 lähtöaukosta 16 purkautuva dispersio virtaa jakolaatikkoon 36, jonka pohjaraoista 37 dispersio etenee kohti esisettlerin 38 pohjaa. Dispersion tulo esisettleriin 38 on vaimennettu sijoittamalla jakolaatikon 36 pohja heti esisettleridispersion pinnan alapuolelle ja lähtöaukon 16 ylivuotokynnys on hieman dispersiopintaa ylempänä. Erillisiksi, päällekäin oleviksi faaseiksi erottuva dispersio etenee kontaktorin ympäri kahtena osavirtauksena, jotka yhtyvät sett-lerin 39 edessä olevien rakolevyjen kohdalla.
Kuten kuvioiden 1 ja 2 selostuksesta kävi ilmi, voidaan keksintömme mukainen kontaktori saada joitakin muutoksia suorittamalla joko kevyttä tai raskasta faasia dispergoivaksi. Raskaan faasin dispergoiminen perustuu siten imusylinterin päällä olevan, kontaktorin yläosaan sijoitetun pumpputurbiinin aikaansaamaan dispersiokiertoon. Dispersiokiertoa ylläpidetään siten, että pumpputurbiinista vaakasuorassa tasossa sivulle- " 70800 päin purkautuvan dispersiovirtauksen pääosa käännetään juoheasti alaspäin johtosiipirenkaan avulla. Virtaus suunnataan täten kohti pohjaa imusylinterin ja kontaktorin seinien rajoittamassa rengasmaisessa tilassa. Lähellä kontaktorin pohjatasoa virtauksen suunta käännetään ja johdetaan se imusylinteriin, jossa dispersiovirtaus ja alempaa tulleet tuoreet faasit nousevat ylöspäin pumpputurbiinin imuvaikutuksen johdosta. Turbiinin imuaukon kohdalla virtaussuunta muuttuu jälleen vaakasuoraksi. Virtauksen tasaista jakoa varten yli koko poikkipinnan on turbiinin keskiosaan sijoitettu virtauksen sisäänmeno-ohjain.
Kun turbiini käynnistetään kuvion 1 mukaisessa kontaktorissa, se lähtee pyörimään kontaktorin yläosaan erottuneessa kevyessä faasiaa. Kevyen faasin liikehtiminen saa aikaan raskaan faasin dispergoitumisen pisaroiksi. Kiertovirtauksen ansiosta on helppo ylläpitää aikaansaatu dispersiotyyppi, jossa kevyt faasi on jatkuvana faasina. Kevyt jaasi ei luokitu keksinnön mukaisessa kontaktorissa sen yläosaan laitteen toimiessa, eikä se siten läpäise mixeriä ennenaikaisesti, eikä aikeuta faasi-inversiota. Turbiinin dispersiosuihkun kääntymissuuntaa säädetään kontaktorin kehälle sijoitetun ohjaavan jakorenkaan avulla. Kun disper-goidaan raskasta faasia, vain pieni osa turbiinin suihkusta ohjataan ylöspäin. Turbiinin kanssa samalla akselilla olevan, edullisesti para-boloidisen muotoisen sulkukiekon avulla voidaan ylöspäin käännetyn suihkun osuutta vielä pienentää, sillä pyöriessään sulkukiekko parantaa dispersion liikehdintää kontaktorin yläosassa.
Juoheasti etenevän dispersion kiertovirtauksen käyttö on tunnusomaista keksintömme mukaiselle tavalle pitää kahta nestefaasia dispersiotilassa. Pumpputurbiinin ja kontaktorin muotoilulla sekä imusylinteriaukkojen säädöllä voidaan tapauskohtaisesti hakea dispergoinnin kannalta edullinen virtauksen voimakkuus. Dispergointi ei ole oleellisesti riippuvainen itse sekoittimen aiheuttamista primääripyörteistä vaan virtauksessa, varsinaisen sekoitusalueen ulkopuolella esiintyvistä, leikkaus-voimiltaan tasaisemmista sekundääripyörteistä, ja tämän vuoksi voidaan pumpputurbiini muotoilla juoheaa virtausta silmällä pitäen ja välttää suurten leikkausvoimien muodostuminen. Kontaktorissa käytetyn pumppu-turbiinin suuren pumppauskapasiteetin johdosta saadaan riittävä kier-tovirtaus aikaan alennetulla kierrosluvulla, jolloin nestefaasien 12 70000 dispergointi onnistuu siten turbiinilla, jonka kehänopeutta on alennettu tavanomaisen sekoitusturbiinin tarvitsemasta tasosta. Seurauksena on, että dispersion pisarakoko kasvaa samalla kun pienten pisaroiden osuus vähenee. Tämä puolestaan parantaa faasien erottumista settlerissä, ja erityisesti tällä tavoin on mahdollista saada kirkkaat faasit.
Uusi, kiertovirtausta hyväksi käyttävä dispergointitapa antaa mahdollisuuden valita raskaan eli yleensä vesifaasin pisarafaasiksi myös silloin, kun orgaanisen faasin ja vesifaasin tilavuuksien suhde Vo/Vaq < 1 tai Vo/Vaq « 1. Orgaanisen faasin pitäminen jatkuvana faasina parantaa osaltaan faasien lopullista erottumisastetta, sillä dispersiopisaroiden tiivis ryhmittyminen vaimentaa lopullista erottumisastetta heikentäviä nousu- ja laskuvirtauksia.
Kun halutaan kevyt faasi eli yleensä uuttoliuosfaasi pisarafaasiksi, päästään tähän kuvion 2 mukaisella järjestelyllä. Tässä vaihtoehdossa huomattava osa turbiinisuihkusta käännetään ylöspäin kontaktorin yläosan Iiikkeelläpitämiseksi. Käynnistettäessä lähtee turbiini pyörimään kontaktorin alaosassa olevassa raskaassa faasissa ja tämä saa aikaan kevyen faasin dispergoitumisen ja raskas faasi toimii jatkuvana faasina. Tämä dispersiomuoto on tarkoituksenmukainen, kun pyritään kevyeen faasiin, joka on hyvin puhdas raskaamman faasin pisraoista faasien erottamisen jälkeen. Tämä onnistuu erityisen hyvin, kun pisrafaasi esiintyy tiiviinä ryhmityksenä, eli faasisuhde Vo/Vaq < 1, jolloin myös raskas faasi yleensä erottuu varsin kirkkaana.
Keksintöä selostetaan lisäksi oheisten esimerkkien avulla. Esimerkki 2 on vertailuesimerkki.
Esimerkki 1
Tehtiin sarja käynnistyskokeita lieriömuotoisella koekontaktorilla, jossa rakenteeltaan kuvion 3 mukainen radiaaliturbiini oli sijoitettu joko kuvion 1 mukaan kontaktorin ylätilaan tai kuvion 2 mukaan tämän kontaktorin alatilaan. Käytetyn koekontaktorin halkaisija oli 144 mm pohjasta yläbaffelille mitatun korkeuden ollessa myös 144 mm. Radiaaliturbiini, jonka halkaisija oli 100 mm, oli ensimmäisessä tapauksessa sijoitettu
13 7 O G O O
siten, että radiaaliturbiinia ylöspäin rajoittava ympyrälevyn alareuna oli 2 mm kontaktorin lieriöpinnalle sijoitetun ohjaavan jakorenkaan jako-reunaa korkeammalla. Jälkimmäisessä tapauksessa radiaaliturbiinia alaspäin rajoittavan ympyrälevyn yläpinta puolestaan oli 2 mm vastaavalla tavalla sijoitetun jakorenkaan jakoreunaa alempana. Ensimmäisessä tapauksessa jakorenkaan jakoreuna oli 85 mm ja jälkimmäisessä 32 mm kontaktorin pohjasta mitattuna. Jakoreuna ulottui 15 mm ulos kontaktorin Iie— riöpinnasta jakorenkaan ohjauspintojen ollessa ympyräsäteen 15 mm mukaan kaarevia. Imusylinterin lieriöpinnassa kontaktorin pohjan välittömässä läheisyydessä lieriön vastakkaisilla puolilla sijatsevat aukot oli säädetty halkaisijamittaan 13,5 mm. Yläbaffelin alapuolelle 115 mm kontaktorin pohjasta oli sijoitettu vaakasuoraan akselin asennettu ympy-rälevy, jonka halkaisija oli 70 mm.
Sekoituskokeissa käytettiin vesiliuosta, joka sisälsi 100 g/1 Na2S04, ja jonka pH oli rikkihapolla säädetty arvoon 1,0. Kevyenä liuosfaasina käytettiin alifaattista kerosiiniliuosta, johon oli lisätty 1 tilav.-% vastaava määrä trioktyyliamiinia ja 1 ti!av.-% vastaava määrä dodekano-lia. Liuoksen ominaispaino oli 0,79 kg/dm3. Kontaktori täytettiin huoneenlämpötilassa suoritettuja kokeita varten yläbaffeliin saakka, käyttäen täyttöön kyseisiä liuoksia eri suhteissa. Kontaktorin radiaalitur-biini käynnistettiin pyörimään kierrosluvulla 390 min-1 viisi kertaa jokaisen täytön jälkeen. Kyseisen menettelyn mukaan liuosfaasit saivat erottua täydellisesti ennen seuraavaa käynnistystä. Oheisista taulukoiduista tuloksista ilmenee, että uuttokontaktori ensimmäisessä tapauksessa preferoi raskaan liuosfaasin dispergoimista (RD-tilaa) ja jälkimmäisessä tapauksessa puolestaan kevyen faasin dispergoimista (KD-tilaa).
'* 70800
Liuosfaasien Eri dispersiotyyppien esiintymiskerrat täyttösuhde Radiaaliturbiini Radiaaliturbiini kontaktorin ylä- kontaktorin ala-kevyt/raskas tilassa tilassa 2780 TT?D ΠΠ5
2,20 5 RD 2 RD, 3 RD
1 ,88 5 RD 5 KD
MO 5 RD 5 KD
1 ,06 5 RD 5 KD
0,80 5 RD 5 KD
0,60 5 RD 5 KD
0,51 5 RD 5 KD
0,40 5 KD 5 KD
0,33 5 KD 5 KD
Esimerkki 2: Vertailuesimerkki
Vertailukokeita tehtiin huoneenlämpötilassa käyttäen samansuuruista iieriömuotoista kontaktorirakennetta kuin esimerkissä 1 esitetty rakenne. Myös radiaaliturbiini- ja sulkukiekkorakenne oli sama kuin mitä käytettiin edellisessä esimerkissä. Radiaaliturbiini oli asennettu kontaktorin alatilaan kuvion 2 osoittamalla tavalla sillä erolla, että imusylinterin kiertoaukot 21 oli tukittu ja kontaktroin lieriöpintaan asennetut jako- ja ohjausrenkaat 18 -ja 20 oli poistettu. Muutoksilla on täten lähestytty tavanomaista pumppumixerirakennetta, jossa yleensä kontaktorin alaosaan sijoitettu pumppaava radiaaliturbiini pyörimisestä aiheutuvilla primääripyörteillä pitää koko kontaktorisisällön disper-siotilassa.
Käynnistettäessä radiaaliturbiini kontaktori oli täytetty faasisuhdetta (kevyt/ raskas) = 1,22 vastaavilla määrillä liuosfaaseja, joiden koostumus oli sama kuin esimerkissä 1 käytettyjen liuosfaasien koostumus.
Kaikissa sekoituskontakteissa syötettiin 79 ml/min raskasta faasia tuloaukon 3 kautta ja 115 ml/min kevyttä faasia aukon 4 kautta vastaa- is 7 0 8 0 0 van dispersiomäärän poistuessa yläbaffeliaukon 12 ja ylivuotoaukon 16 kautta. Kontaktori käynnistyi kaikissa kokeissa kevytfaasi dispergoi-tuneena, mihin tilaan myös dispersio jäi kaikkien sekoitusjaksojen ajaksi. Dispersionäytteitä otettiin sulkukiekon yläpinnan välittömästä läheisyydestä eri ajankohtina. Oheiseen taulukkoon koottujen tulosten mukaan voidaan kevyen faasin raskasta faasia merkittävästi nopeammasta kontaktoriläpäisyltä välttyä vain käyttäen epäedullisen korkeata kierroslukua pyöritettäessä radiaaliturbiinia.
Kontakti- _Liuosten faasisuhde (kevyt/raskas)_ aika Kierrosluku Kierrosluku Kierrosluku Kierrosluku min 260 min ^ 275 min ^ 352 min ^ 372 min"^ 0 1,22 1,22 1,22 1,22 10 2,00 1,58 1,27 1,25 20 1,21 1,03 1,22 1,23 30 0,84 0,75 1,12 1,20 40 0,60 0,69 1,09 1,15 50 0,42 0,54 1,00 1,15 60 0,35 0,51 1,00 1,17 70 0,37 0,51 1,04 1,12 80 0,39 0,49 0,96 1,16 90 0,37 0,49 1,02 1,11
Esimerkki 3
Edellisessä esimerkissä esitetyt kokeet toistettin yhä edelleen huoneenlämpötilassa sen jälkeen kuin kontaktorirakenne oli muutettu kuvion 1 mukaiseksi. Radiaaliturbiini johtorenkaineen oli täten sijoitettu kontaktorin ylätilaan esimerkissä 1 kuvatulla tavalla. Imusylinterissä sijaitsevat kaksi kiertoaukkoa oli suurennettu mittaan 15,5 mm.
Kontaktori käynnistyi kierroslukualueella 260 - 372 min-1 joka kerta raskas liuosfaasi dispergoituneena . faasina, mikä dispersiotila jäi 16 70300 pysyväksi kyseisten koejaksojen aikana. Merkittäviä faasiosuhdemuu-toksia kontaktorissa ei tapahtunut, vaan faasisuhde (kevyt/raskas) pysyi yli 1 myös kierroslukualueen alapäässä. Sekoituskontaktien jälkeen liuosfaasit erottuivat toistensa suhteen puhtaiksi kirkkaiksi liuoksiksi.
Esimerkki 4
Kolmen eri pumpputurbiinin pumppauskykyä kokeiltiin käyttäen edelleen samaa kontaktorikokoa ja kuvion 2 mukaista rakennetta. Jälleen oli imusylinterin kiertoaukot 21 tukittu sekä jako- ja ohjausrenkaat 18 ja 20 ja sulkukiekko 13 poistettu. Pumppauskyky mitattiin pumpputurbii-nien pyöriessä huoneenlämpöisessä vedessä kontaktorin ollessa täyttä vettä ilman läpivirtausta, jolloin turbiinien nostokorkeus (HV=0) eri kierrosluvuilla saatiin suoraan pinnanerosta kontaktorin lähdön ja tulolinjan välillä. Kaikki turbiinit oli asennettu 1 mm:n päähän imu-sylinterin rengaslevystä 23.
Kokeiltavista halkaisijoiltaan 100 mm olevista turbiineista malli 1 oli kuvion 3 mukainen, malli 2 oli sama turbiini, josta sisäänmeno-ohjain oli poistettu ja malli 3 eräs tavanomaisiin kuuluva rakenne koostuen ympy-rälevystä ja kuudesta tämän alapuolelle tasan ympyrälevyn kehän kanssa asennetusta suorasta säteensuuntaisesta siivekkeestä kooltaan 30 mm x 10 mm. Saatu tulos ilmenee seuraavasta tulukosta.
Kierrosluku Turbiinin nostokorkeus (H^_q) min mm vettä
Malli 1 Malli 2 Malli 3 100 12 12 11 200 43 40 39 300 108 91 88 400 194 172 156 500 338 293 260
Claims (16)
1. Tapa neste-nesteuuton kahden eri liuosfaasin sekoittamiseksi keskenään hyväksi dispersioksi, tunnettu siitä, että halutun faasin pitäminen jatkuvana ja toisen faasin dispergoiminen jatkuvaan faasiin saadaan aikaan dispergointitilassa tapahtuvan, pääasiallisesti pystysuuntaisen kiertovirtauksen avulla, jolloin kiertovirtauksen aikaansaava dispergointielin on käynnistyessään jatkuvana pidettävässä faasissa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että jatkuvana faasina pidetään tilavuudeltaan pienempää tai korkeintaan yhtä suurta kevyttä faasia faasien erottuvuuden parantamiseksi disper-gointikontaktin jälkeen.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että jatkuvana faasina pidetään tilavuudeltaan pienempää tai korkeintaan yhtä suurta raskasta faasia faasien erottuvuuden parantamiseksi disper-gointikontaktin jälkeen.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että dispersiota kierrätetään dispergointitilassa useampi kierros ennen sen poistamista dispergointitilasta, ja dispersion kiertoaika on dispersiossa olevien liuosfaasien erottamisaikaa lyhyempi.
5. Laitteisto neste-nesteuuton kahden eri liuosfaasin dispergoimiseksi keskenään hyväksi dispersioksi, jolloin laitteisto muodostuu kiertodis-persiokontaktorista (1) ja sen sisäpuolelle sijoitetusta pumppauselimestä (5), tunnettu siitä, että keskenään dispergoitavat liuosfaasit johdetaan kiertodispersiokontaktoriin (1) imusylinterin (2) kautta pumppauselimen (5) alle, joka pumppauselin (5) on sijoitettu kontakto-riin (1) sellaiselle korkeudelle, että pumppauselin (5) on dispergoinnin alkaessa jatkuvasti halutussa liuosfaasissa; kontaktorin (1) kehälle on pumppauselimen (5) sijaintia vastaavalle korkeudelle sijoitettu ohjaava jakorengas (18) ja kontaktorin (1) pohjaosaan, sen kehälle on sijoitettu ohjausrengas (20); kontaktorin (1) pohjatilassa on imusylinterissä (2) aukkoja (21) dispersion kierrättämiseksi imusylinterin (2) kautta takaisin pumppauselimeen (5); kontaktorin (1) yläosassa, baffelilevyn 70 30 0 (14) yläpuolella sijaitsee dispersion poistoaukko (16), josta dispersio virtaa kontaktorin (1) ympäröivään esisettleriin (38).
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pumppauselin (5) on sijotettu kontaktorin (1) yläosaan.
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pumppauselin (5) on sijoitettu kontaktorin (1) alaosaan.
8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pumppauselin (5) on radiaalinen pumpputurbiini, joka muodostuu ylälevystä (7), sen alapintaan sijoitetusta sisäänmeno-ohjaimesta (6), jonka pystyleikkaukseltaan kaarevat pinnat ovat edullisesti ympyrä- tai parabelikaaria; ympyräkaaren muotoisista siivekkeistä (8) sekä niiden alapuolella sijaitsevasta alarengaslevystä (9).
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että radiaalisen pumpputurbiinin siivekkeet (8) ovat muodoltaan ympy-ränkaaria, joiden tyviosa (23) on suunnattu 45° kulmaan pumpputurbiinin keskustasta tyven lähtöpisteeseen (23) vedetystä säteestä, ja joiden kärkien (24) tulo kehälle tapahtuu 50° kulmassa laskettuna vastaavasta tulopisteen kautta vedetystä säteestä.
10. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että lieriömäisen kontaktorin (1) kehälle, sen seinistä sisäänpäin ulottuvana on sijoitettu pumpputurbiinin (5) korkeudelle ohjaava jako-rengas (18), jonka pystyleikkaukseltaan kaarevat pinnat ovat edullisesti ympyrä- tai parabelikaaria.
11. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että pumppauselimen (5) yläpuolelle, sen kanssa koaksiaalisesti on sijoitettu paraboloidisesti muotoiltu sulkukiekko (13).
12. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kokonaisuudessaan lieriömäisen kontaktorin (1) yläosa (26) on liitetty alaosaan (27) laajennusosan (28) välityksellä. 19 70000
13. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kontaktorin (1) lähtöaukon (16) kautta purkautuva dispersio virtaa esisettleriin (38) esisettlerin dispersiopintaa vähän alempana olevan jakolaatikon (36) pohjarakojen (37) kautta.
14. Laitteisto neste-nesteuuton kahden eri liuosfaasin dispergoimiseksi keskenään hyväksi dispersioksi, jolloin laitteisto muodostuu kiertodis-persiokontaktorista (1) ja sen sisäpuolelle sijoitetusta pumppauselimestä (30), tunnettu siitä, että keskenään dispergoitavat liuosfaasit johdetaan kiertodispersiokontaktoriin (1) kiertoputken (2) yläosaan (31) aksiaalisen pumppauselimen (30) yläpuolelle, joka pumppauselin (30) sijaitsee myös kiertoputken yläosassa (31), pumppauselimen (30) yläpuolelle on sijoitettu vortexinestolevyt (33) ja pumppauselimen (30) alapuolelle virtausristikot (34); kiertoputken (2) alaosassa on disper-sioaukkoja (21) dispersion kierrättämiseksi kiertoputken (2) ympärillä ylöspäin kontaktorin (1) yläosaan (26) ja sieltä takaisin kiertoputken (2) suulle; osa dispersiosta poistetaan pumppauselimen (30) painepuo-lelle sijoitetun poistoputken (35) kautta jakolaatikkoon (30), ja sieltä kontaktoria ympäröivään esisettleriin (38).
15. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kiertoputkessa (2) on pumppauselimen (30) alapuolella ka-vennusosa (32).
16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että aksiaalinen pumppauselin on potkuri. 20 70300
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI831657A FI70800C (fi) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet |
ZA843485A ZA843485B (en) | 1983-05-12 | 1984-05-09 | A way for dispersing two phases in liquid-liquid extraction and circulation dispersion contactor for accomplishing the way |
AU27923/84A AU577044B2 (en) | 1983-05-12 | 1984-05-11 | Dispersing two phases in liquid liquid extraction using turbo mixer |
CA000454278A CA1248328A (en) | 1983-05-12 | 1984-05-14 | Way for dispersing two phases in liquid-liquid extraction and circulation dispersion contactor for accomplishing the way |
US06/609,737 US4628391A (en) | 1983-05-12 | 1984-05-14 | Method for dispersing two phases in liquid-liquid extraction |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI831657 | 1983-05-12 | ||
FI831657A FI70800C (fi) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI831657A0 FI831657A0 (fi) | 1983-05-12 |
FI831657L FI831657L (fi) | 1984-11-13 |
FI70800B true FI70800B (fi) | 1986-07-18 |
FI70800C FI70800C (fi) | 1986-10-27 |
Family
ID=8517194
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI831657A FI70800C (fi) | 1983-05-12 | 1983-05-12 | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4628391A (fi) |
AU (1) | AU577044B2 (fi) |
CA (1) | CA1248328A (fi) |
FI (1) | FI70800C (fi) |
ZA (1) | ZA843485B (fi) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI73146C (fi) * | 1985-11-28 | 1987-09-10 | Outokumpu Oy | Saett att dispergera tvao faser vid vaetska-vaetska-extraktion samt pumpmixer foer genomfoerande av saettet. |
FI73147C (fi) * | 1985-11-28 | 1987-09-10 | Outokumpu Oy | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetske-extraktion samt anordning foer genomfoerande av saettet. |
DE3827659A1 (de) * | 1988-08-16 | 1990-03-15 | Gabor Klaus Dieter Dipl Ing | Verfahren zur physikalischen aufbereitung von medien - fluessiger bis duennbreiiger konsistenz - zur veraenderung physikalischer grundeigenschaften und aufbereitungsgeraet zur durchfuehrung des verfahrens |
FI88773C (fi) * | 1990-04-04 | 1993-07-12 | Outokumpu Oy | Saett att blanda ihop och separera tvao loesningsfaser samt apparatur foer detta |
FI84787C (fi) * | 1990-04-04 | 1992-01-27 | Outokumpu Oy | Saett att blanda ihop tvao vaetskor eller en vaetska och ett fastaemne, samt att samtidigt avskilja ur vaetskan en annan vaetska eller ett annat fastaemne. |
US5248485A (en) * | 1990-04-04 | 1993-09-28 | Outokumpu Oy | Method for mixing liquid, solids and gas and for simultaneously separating gas or gas and solids from the liquid |
FI86600C (fi) * | 1990-04-04 | 1992-09-25 | Outokumpu Oy | Saett att blanda ihop vaetska, fastaemne och gas samt att ur vaetskan samtidigt avskilja gas eller gas och fastaemne. |
US5308159A (en) * | 1993-09-10 | 1994-05-03 | Excell Design & Construction Services, Inc. | Continuous flow mixer |
US5511881A (en) * | 1995-01-06 | 1996-04-30 | General Signal Corporation | Impeller system and method for enhanced-flow pumping of liquids |
US5501523A (en) * | 1995-01-06 | 1996-03-26 | General Signal Corporation | Impeller system for mixing and enhanced-flow pumping of liquids |
US5904419A (en) * | 1997-07-29 | 1999-05-18 | Arribau; Jorge O. | Blender method and apparatus |
DE10221824C1 (de) * | 2002-05-10 | 2003-09-11 | Schulz Verfahrenstechnik Gmbh | Hydrodynamischer Impulsbeschleuniger |
US6808306B2 (en) * | 2003-02-14 | 2004-10-26 | Spx Corporation | Mixing vessel apparatus and method |
US6974246B2 (en) * | 2003-05-02 | 2005-12-13 | Arribau Jorge O | Apparatus for blending liquids and solids including improved impeller assembly |
US7967500B2 (en) * | 2003-05-02 | 2011-06-28 | Ce & M Llc | Split vane blender |
FI121091B (fi) * | 2007-05-16 | 2010-06-30 | Outotec Oyj | Pumppu ja menetelmä pumpun purkamiseksi |
US8632243B2 (en) * | 2008-03-10 | 2014-01-21 | The Hong Kong Polytechnic University | Microfluidic mixing using continuous acceleration/deceleration methodology |
FI124955B (fi) * | 2010-02-12 | 2015-04-15 | Outotec Oyj | Siipipyörä ja turbiinilaite |
US8852426B2 (en) * | 2011-07-29 | 2014-10-07 | Saudi Arabian Oil Company | Integrated hydrotreating and isomerization process with aromatic separation |
US9168496B2 (en) | 2012-09-17 | 2015-10-27 | Nov Condor, Llc | Tub blender pressure booster method and apparatus |
US8545091B1 (en) | 2012-09-17 | 2013-10-01 | Jorge O. Arribau | Blender apparatus and method |
CN103736293B (zh) * | 2013-12-30 | 2015-08-05 | 新疆有色金属研究所 | 混合萃取设备及多级逆向连续萃取设备 |
FR3036974B1 (fr) * | 2015-06-04 | 2019-09-13 | Technip France | Installation de melange-separation de liquides non miscibles |
CN113274942A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-20 | 上海华谊环保科技有限公司 | 一种工业废水处理用加药设备 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US994679A (en) * | 1910-08-06 | 1911-06-06 | Philip M Mchugh | Air-lift for agitators for ore or other materials. |
US1080177A (en) * | 1911-09-28 | 1913-12-02 | Carl Still | Apparatus for stirring and mixing liquids. |
US1646913A (en) * | 1923-11-19 | 1927-10-25 | Jost Fred | Apparatus for mixing fluids of different densities |
US2460987A (en) * | 1945-02-23 | 1949-02-08 | Universal Oil Prod Co | Mixing and separating apparatus |
US3173763A (en) * | 1960-02-29 | 1965-03-16 | Shell Oil Co | Combined mixer and settler |
US3615243A (en) * | 1969-05-22 | 1971-10-26 | Clarence W Scott | Apparatus for extracting liquid from a mobile semisolid cellular system |
CA1048493A (en) * | 1973-11-26 | 1979-02-13 | Joseph Mizrahi | Centrifugal impeller type liquid-liquid mixer with means for forced recirculation |
-
1983
- 1983-05-12 FI FI831657A patent/FI70800C/fi not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-05-09 ZA ZA843485A patent/ZA843485B/xx unknown
- 1984-05-11 AU AU27923/84A patent/AU577044B2/en not_active Expired
- 1984-05-14 CA CA000454278A patent/CA1248328A/en not_active Expired
- 1984-05-14 US US06/609,737 patent/US4628391A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2792384A (en) | 1984-11-15 |
US4628391A (en) | 1986-12-09 |
ZA843485B (en) | 1984-12-24 |
CA1248328A (en) | 1989-01-10 |
FI831657A0 (fi) | 1983-05-12 |
AU577044B2 (en) | 1988-09-15 |
FI831657L (fi) | 1984-11-13 |
FI70800C (fi) | 1986-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI70800B (fi) | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetskeextraktion och cirkulationdispersionskontaktor foer genomfoerande av sattet | |
CA2039676C (en) | Method for mixing and separating two liquid phases and an apparatus for realizing the method | |
US4699740A (en) | Stirring system and method for introducing gases to liquids | |
JP2507839B2 (ja) | 攪拌装置 | |
DE69522243T2 (de) | Ruhreaktor | |
CA1048493A (en) | Centrifugal impeller type liquid-liquid mixer with means for forced recirculation | |
KR100316317B1 (ko) | 액체혼합장치 | |
US3792848A (en) | Device for improving reactions between two components of a metallurgical melt | |
US3544079A (en) | Apparatus for mixing liquids | |
CN104971673B (zh) | 一种液液非均相混合反应分离一体化的短接触旋流反应器 | |
US4848918A (en) | Mixing apparatus | |
US5762687A (en) | Process and device for dissolving a quantity of gas in a flowing liquid quantity | |
FI57059B (fi) | Extraktionsenhet foer vaetske-vaetskeextraktion | |
US3489526A (en) | Liquid-liquid contactor | |
FI73147C (fi) | Saett att dispergera tvao faser vid vaetske-vaetske-extraktion samt anordning foer genomfoerande av saettet. | |
US2851396A (en) | Liquid-liquid extraction | |
US4747694A (en) | Method for dispersing two phases in a solvent extraction process and a pump mixer for realizing the method | |
EP0027911B1 (en) | Apparatus for contacting liquid with a gas | |
US3756505A (en) | Centrifugal extractors with means for moving the materials | |
US3771654A (en) | Centrifugal separator | |
Overcashier et al. | Liquid extraction in an agitated vessel | |
WO1982002152A1 (en) | Liquid mixer | |
CN215365927U (zh) | 一种用于镍钴湿法冶金的萃取反应器 | |
SU1212541A1 (ru) | Аппарат дл контакта газа и жидкости | |
CN218968957U (zh) | 一种絮凝反应池用的搅拌设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MA | Patent expired |
Owner name: OUTOKUMPU OY |