Для жидкостной экстракции технология экстракции обладает довольно явными преимуществами в следующих рабочих условиях:

lСистема с совместным кипением

lМатериалы с высокой температурой кипения или с близкими температурами кипения

lТеплочувствительные материалы

lСистемы с небольшим количеством компонентов

о время операций экстракции диаметр капель дисперсной фазы и коэффициент задержки иногда могут сильно изменяться в зависимости от высоты и радиуса башни, что приводит к значительным различиям в эффективности массообмена между различными секциями оборудования. Вращающаяся экстракционная башня DODGEN позволяет изменять параметры проектирования различных уровней с целью достижения минимального осевого смешения, равномерного коэффициента задержки дисперсной фазы и максимальной проходимости башни, что обеспечивает высокую эффективность всего процесса.

DODGEN вращающаяся экстракционная башня - это механическое экстракционное устройство с многопористой плитой, структура которого изображена на схеме ниже. В смесительной камере установлены турбулентные смесители и фиксированные перфорированные пластины, разделяющие каждую единицу в вертикальном направлении. Турбулентный смеситель представляет собой двухвходовой радиальный вихревой вентилятор, создающий характеристику течения вращающейся экстракционной башни DODGEN. Круглые отверстия на фиксированных пластинах позволяют двум фазам протекать через башню в противотоке, количество и диаметр отверстий определяют свободное сечение фиксированных пластин. Скорость вращения оси башни невелика, средняя скорость вращения средних размеров башни составляет 80-200 об/мин, а для крупных экстракционных башен - от 5 до 20 об/мин. Низкая скорость вращения обеспечивает длительный срок службы уплотнений оси и внутренних подшипников, что обеспечивает оборудование только регулярным обслуживанием, а также снижает энергопотребление. Энергопотребление вращающейся экстракционной башни DODGEN диаметром 2.5 метра может быть менее 3 кВт. Для башен диаметром менее 1.5 метра подшипники, вращающиеся компоненты и фиксированные пластины собираются в компактные блоки длиной до 5 метров, которые вставляются в боковину башни и крепятся фланцами между двумя опорными башнями. Однако для крупных башен внутренние компоненты устанавливаются постепенно внутри башни, турбулентные смесители и фиксированные пластины загружаются в башню через люки, распределенные через каждые 6-10 метров вдоль башни.

Режим движения и передача масс

В вращающейся экстракционной башне DODGEN дисперсная фаза контактирует с непрерывной фазой в виде жидких капель и завершает процесс массообмена. Поведение жидких капель зависит от характеристик системы и условий эксплуатации, таких как скорость вращения турбины, видимый поток двух фаз, отверстия в фиксированных пластинах и физические свойства системы, которые существенно влияют на образование, транспортировку, слияние и разрушение капель, а также на размеры капель и время их пребывания, что в конечном итоге определяет коэффициент задержки дисперсной фазы.

Из-за центробежной силы турбины легкая фаза накапливается вдоль оси, и при высокоскоростном перемешивании коэффициент задержки достигает максимума в центре башни. При низкой скорости потока дисперсной фазы недостаточно, чтобы полностью собрать ее вокруг оси, поэтому распределение коэффициента задержки дисперсной фазы вдоль высоты башни более равномерное. В некоторых секциях, близких к подшипникам, из-за недостаточного пространства для входа дисперсной фазы в соседние секции и ее слияния на подшипниках при высоком потоке дисперсной фазы может наблюдаться значительное увеличение коэффициента задержки.

Передача массы в вращающейся башне зависит от ее геометрической структуры, физических свойств системы и условий эксплуатации. Коэффициент передачи массы зависит от направления передачи массы, что влияет на слияние капель, однако для определенной системы коэффициент передачи массы определяется только скоростью перемешивания на границе интерфейса. Увеличение скорости перемешивания приводит к уменьшению среднего диаметра капель, увеличению площади интерфейса и повышению эффективности передачи массы; увеличение потока двух фаз увеличивает относительную скорость движения двух фаз, повышает коэффициент задержки и эффективность передачи массы. Вращающаяся экстракционная башня обладает следующими характеристиками:

lВысокая эффективность передачи массы, обширная применимость

lГибкость в отношении различных технологических параметров и свойств материалов

lМаксимальная производительность 15 – 40 м3/м2 час

lБолее 30 теоретических уровней в одной башне (210 вращающихся пластин)

lДиапазон эксплуатации 1:3

lДиаметр от 30 до 2700 мм, высота до 40 метров

Сравнение с другими типами башен

Применение вращающейся башни:

lИзвлечение лития из соленых озер

lИзвлечение органических кислот из броженой жидкости

lЭкстракция ароматических углеводородов и извлечение смазочных масел из нефтяных фракций

lПроизводство метакрилата метилпропилена по методу C4

lВ фармацевтической и химической промышленности для извлечения витаминов, алкалоидов и других органических веществ из водных растворов

lВ металлургической промышленности для восстановления цинка из растворов никеля и кобальта, а также для извлечения урана из выщелачивающих растворов и сырого фосфорного раствора

lВ промышленности по очистке сточных вод для извлечения фенолов и нитробензола из сточных вод, а также для удаления цинка из сточных вод от производства синтетических волокон

Экстракция сильно зависит от определения параметров процесса в ходе экспериментов, и наш процесс доставки представлен ниже.