Дифференциально-контактные экстракторы

Устройство экстракционных аппаратов


Аппараты с неподвижным слоем твердого материала.
В этих аппаратах скорость движения жидкости при ее фильтровании сквозь слой практически совпадает по величине и направлению со скоростью обтекания.
На решетку загружается слой твердого материала, через который сверху вниз протекает растворитель. При таком направлении движения жидкость равномерно заполняет сечение аппарата и не происходит смешения более концентрированного раствора с раствором низкой концентрации, приводящего к снижению движущей силы. Выгрузку выщелоченного твердого остатка производят периодически, чаще всего гидравлическим способом – вымывая твердый материал из аппарата водой.
При движении жидкости сквозь слой относительно небольшой высоты не удается получить раствор достаточно высокой концентрации. Поэтому для повышения степени извлечения и увеличения производительности применяют герметически закрытые аппараты с ложным днищем, подобные закрытым нутч-фильтрам, получившие название диффузоров.

Рис. 14. Схема выщелачивания в батарее диффузоров:
а – диффузор; б – батарея диффузоров (I-V); 1 – корпус; 2 – ложное днище (решетка); 3 – откидное днище; 4 – штуцер для ввода свежего растворителя; 5 – штуцер для отвода конечного (концентрированного) раствора; 6 – насос.

Диффузор (рис. 14, а) состоит из цилиндрического корпуса 1, ложного днища, или решетки, 2 и откидного днища 3. Свежий растворитель поступает через штуцер 4, а конечный раствор удаляется через штуцер 5. Диффузоры соединяются последовательно в батареи и работают под избыточным давлением. При этом растворитель прокачивается одним насосом 6 снизу вверх последовательно через все аппараты батареи, в которых в данный момент происходит выщелачивание. Общее число диффузоров в батарее зависит от скорости процесса и может достигать 10 - 15 и более. В любой рассматриваемый момент один из аппаратов, в котором уже достигнута заданная степень извлечения, отключается на разгрузку выщелоченного материала и загрузку свежим материалом. В это время в остальных аппаратах (исключая один из аппаратов, находящийся обычно в резерве) осуществляется выщелачивание. Периодическая разгрузка выщелоченного материала производится самотеком под давлением через нижний люк, снабженный откидным днищем и ручным (рис. 14, а) или гидравлическим затвором.

Батарея диффузоров работает по принципу противотока, т.е. свежий растворитель взаимодействует с уже в значительной степени выщелоченным материалом. В современных установках смена операций в условиях полунепрерывной работы диффузоров осуществляется автоматически.
Существенным недостатком аппаратов с неподвижным слоем является неравномерность обтекания твердых частиц. Увеличение скорости фильтрования ограничивается уносом мелких частиц жидкостью и значительным возрастанием гидравлического сопротивления. Поэтому такие аппараты постепенно вытесняются аппаратами непрерывного действия.