151614. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyadékok folyadékkal, többfokozatú keverő-ülepítő rendszerben való extrahálására

151614 3 Az ilyen berendezések helyes működésének egyik alapvető feltétele tehát az, hogy a keverótartályban oly kellő diszperzítású emulzió képződjék, amely biztosítja a megoszlási egyensúly gyors beállását, diszperzitása azonban nem olyan finom, hogy az emulziónak az ülepítőtartályban való szétválása nehézséggel járjon vagy túlságosan hosszú időt vegyen igénybe. A másik alapvető feltétel pedig az, hogy a folyadékok akadálytalan, folyamatos ellenáramú áramlása tisztán a hidrosztatikai magasságviszonyok hatására jöjjön létre és ezek érvényesülését ne befolyásolja a keverőberendezés szivó vagy nyomó, tehát hidrodinamikai hatása. E követelmények kellő mértékű kielégülése elsősorban a keverőtartályokban alkalmazott keverőberendezések szerkezeti kialakításától és működési módjától függ. Tapasztalataink szerint az eddig isimert és az irodalomban leírt keverő-ülepítő rendszerű extrahálóberendezésekben eddig 'alkalmazott különféle mechanikai (karos, lapátos, propelleres, ill. turbó-rendszerű) keverők egyike sem alkalmas mindkét említett követelmény egyidejű és kellő mérvű kielégítésére. Még ha adott esetben sikerül is a berendezésnek valamely adott folyadékpárral való kedvező működését biztosítani, más fajsúlyú vagy más vizskozitású stb. folyadékok esetéiben a berendezés már nem biztosítja az emulzióképzés, ill. az ezt követő emulziószétválás előnyös feltételeit. Emellett az ilyen berendezésekben eddig alkalmazott keverőtípusok mindegyike vagy igen nagy szívóhatást fejt ki a tartály centrumában (propeller-keverők), vagy az oldalfalaikon fejt ki nyomóhatást (lapátos és karos keverők) az emulzióképzés során, vagy pedig az emulzióképző hatás nem terjed ki a tartály teljes térfogatára, Ha viszont az ilyen keverőket túl erélyesen működtetjük, akkor a folyadék felszínén jelentkező tölcsérképződés hidrodinamikai hatása teszi igen 'bizonytalanná a berendezés működéséi. A találmány tárgyát oly eljárás és berendezés képezi folyadékok folyadéklkai, többfokozatú ellenáramú keverő-ülepítő rendszerben történő extralhálására, amely mentes az összes fent felsorolt hátrányoktól és az említett két alapvető követelményt teljes mértékben kielégíti, amelynek segítségével tehát az ilyen típusú extrákéi ók bármilyen faj súlyviszonyok mellett könnyen, kitűnő hatásfokkal, zavaró hidrodinamikai hatásoktól mentesen, a folyadékfázisok külön szállítószerv alkalmazása nélküli zavartalan folyamatos áramlásával folytathatók le. A találmány lényege az, hogy a keverő-ülepítő lépcsők keverőelemeiben olyan, szívóesöves a két folyadék fajsúly viszonyától függően felső- vagy alsószí vasú, függőleges tengelyű centrifugálkeverőt alkalmazunk a két folyadékfázis összekeverésére, amelynek csőszerűén kiképzett tengelyén az egy vagy több beszívónyilás olyan magassági szintben van elrendezve, hogy e centrifugálkeverő az egyik folyadékfázis belépési szintje közeléből szívja be a folyadékot és azt a járókerék megfelelő szintben való elrendezése folytán a másik folyadékfázis belépési helyéhez közelebb eső szintben ürítse ki. így tehát a találmány szerinti megoldás esetében a keverőtartályok keveroberendezése az egyik folyadékfázisból '(pl. felső szívású szívócsöves centrifugálkeverő alkalmazása esetén a könnyebb folyadékfázisból) állandóan folyadékot szív be és ezt a centrifugális hatás folytán állandóan, vékony sugárban diszpergálja a másik (tehát jelen esetben az alsó) folyadékfázisban, ugyanakkor pedig a centrifugálkeverő járókereke 'mechanikai kéverőhatást is fejt ki a keverőtiartályban levő folyadékokra. A keverő csőtengelyében kialakult szívóhatás folytán a folyadék a keverőtartály egész térfogatában állandó függőleges irányú keringésben is van, a keverohatás tehát a folyadék teljes térfogatában egyenletesen érvényesül és a kellő mértékű emulzióképződést a járókerékből állandóan ikilövelt folyadéksugarak diszpergálódása biztosítja. A keverőtartályokban a találmány értelmében alkalmazásra kerülő felső vagy alsó szívású szívócsöves centrifugálkeverő járókereke bármilyen ismert kivitelű, pl. csőkaros, turbinaszerű vagy egyéb alakú lehet, ugyanakkor a beszívónyilás, ill. nyilasok elrendezése is különféleképpen oldható meg, amint ezt a csatolt ábrák is szemléltetik. Az 1. ábrán a felső szívású szívócsöves centrifugálkeverő két példaképpeni szerkezeti kiviteli alakja látható; az egyiken a járókerék egyszerű csövekből kiképzett keverőkarokból áll, a másikon pedig a centrifugálszivattyú'k járókerekéhez hasonló tárcsaalakban van kiképezve, a beszívónyilást pedig az egyik esetben a csőtengely nyitott vége, a másikban pedig oldalirányú furatok képezik. A 2. ábrán egy hasonló - rendszerű, alsó szívású centrifugálkeverő alkalmazását szemléltetjük; ebben az esetben a keverő szívócsöve az alsó fázisból szív' és a járókerék a felső fázisba diszpergál. Az 1. ábrán vázolt felső szivású centrifugálkeverő működése jól mutatja, hogy a nyomóhatás igen kis magasságra terjed ki az edényben ((közvetlen a keverőkar, illetve a járókerék környezetében). Ennek ellenére a szívócső furatai és a járókerék közti egész magasságban tetszőlegesen finom eloszlású emulziót tudunk létrehozni. A tetszőleges finom eloszlású emulzió kifejezés azt jelenti, hogy a keverő fordulatszámának, ill. a járókerék kerületi sebességének kísérletileg meghatározott értékével biztonságosan olyan emulzió állítható elő, mely kellő diszperzitásánál fogva minimálisra szorítja le a megoszlási egyensúly beállításához szükséges tartózkodási időt a keverőtartályban és ugyanakkor nem hoz létre olyan finom emulziót, amely az ülepítőtartályban való szétválás idejét túlságosan megnövelné. Ez a minimális és maximális fordulatszám, ül. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2