159712. lajstromszámú szabadalom • Ellenáramú, folyamatosan, tisztán gravitációval működtetett solvens extrakciós berendezés

159712 8 a horizontális kiterjedés a technológiai folyamatokba való beépítését nem nehezíti meg. Kedvező az, hogy kevés a komplikált alkatrész, hiszen az egyes elemek túlnyomórészt csövekből elkészíthetők. Előnye a berendezésnek, hogy energiabefektetést csak a d differmátorok p lapkeverőinek meghajtása igényel. Aooan az esetben, ha a meghajtó berendezés valamilyen meghibásodás miatt nem üzemel, a berendezés működése zavartalan marad, csak az extrakció hatásfoka csökken (pld. négy fokozatú berendezés esetében szennyvíz fenoltalanításánál, a difformálók p keverőinek forgatása esetén a negyedik fokozat után a víz fenoltartalma 0,01 g/l, míg nyugalmi állapotú keverők esetén 2,90 g/l — amikor a kiinduló fenoltartalom mindkét esetben 42,9 g/l volt.) A találmány szerinti berendezés extrakciós feladattól, az anyagoldat és oldószer anyagi tulajdonságaitól függően a következő konstrukciós elvekkel tervezhető. A berendezésben — kivéve a difformátorokat — mind az ülepítőkben, mind a csővezetékekben lamináris áramlást biztosítunk, tehát a Reynolds szám nem nagyobb, mint 1000. Az ismert összefüggésből, amely az áramlási sebességet fejezi ki lamináris áramlás esetén, állapítható meg az i-dik fokozat hi magassága: hr A nehezebb folyadék mn

kilépési csonk-magasságát az utolsó ü; ülepítő után az Yn + Yk m„ •• l/2mk

Yn lg ahol v az átáramlott mennyiség — tetszés szerinti, s felső korlátja az Re

= 1000, g a nehézségi gyorsulás, míg A az anyagi minőségtől és a konstrukciótól függő ellenállási tényező. Az extrakciós feladatnál a folyadékpár fajsúlya: yk könnyebb folyadékra, míg yn

a nehezebb folyadékra: A berendezés minden olyan folyadékpárra megkonstruálható és működik, ahol yk

zj=y

n

. A készülék másik, kísérleti úton meghatározandó jellemzője a m; értéke, az i-ik fokozatnál a d; difformátort és az ü( ülepítőt öszszekapcsoló k( cső magassága, az utolsó fokozatban a folyadékpár fázishatára. Ezt zárt, beosztással ellátott üveg-menzurában kísérletileg határozzuk meg. A fajsúlyok, a h; és az m; ismeretében, valamint az extrahálandó anyagnak a két folyadékra vonatkoztatott megoszlási hányadosa ismeretében (amely alapján a szükséges i fokozatok száma eldönthető) a fokozatok egymáshoz kapcsolódását az alábbi egyenletekkel határozzuk meg: mfe

= 2m; + 2hj Yk yn

—7k ahol m/t az első fokozat ü; ülepítőjének elvezető csonk magassága, ahol a berendezésből az extrakció befejeztével a könnyebb folyadék távozik. egyenlettel számítjuk ki. Az első üf ülepítő és a di difformátort össze-10 kapcsoló ki átvezető csonk mi magasságát mi = mit—rat egyenlettel határozzuk meg. Az mi és mi ismeretében a közbenső második, harmadik stb. (i—l)-ik fokozat k csonkjainak elhelyezése könnyen megállapítható, ha 15 a ki és k; csonkon egyenest fektetjük keresztül, a többi k átkötő csonk ezen az egyenesen helyezkedik el. A hi ismeretében bármely f csonk elhelyezése, annak h-ja az alábbi egyenlet szerint ke-20 rül kiszámításra: hihi 25 A fenti konstrukciós elvek segítségével bármely feladatra, amikor folyadék-folyadék extrakciót kell elvégeznünk, annak megoldására elkészíthetjük a berendezést. 30 Mint a konstrukciós elvekből kitűnik, a készülék megszerkesztésénél döntő fontosságú az utolsó ülepítőben a fázishatár, s az ezzel egyenértékű ki csonk m,- magasságának megválasztása. 35 Adott készülék jellemzők (csőátmérők, ülepítő cső-átmérő) mellett ez a fázishatár a folyadékok fajsúlyától függ elsődlegesen — amely a feladatnál szintén adott. Ennek következményeként az 40 mn

y

n

—m

ft

y;

£

yk ,h| Yn—Yk yn—y k 45 összefüggésből, amely az mj-t befolyásoló tényezőket mutatja a h; a fázishatár megválasztására befolyással van, mert a fajsúly hányados állandó. 50 Tehát, ha adott rendszernél növeljük a könnyebb folyadék adagolását, vagyis h* növekszik a fajsúly hányados egynél nagyobb értéke miatt, a fázishatár rohamosan csökken, függetlenül az ülepítő átmérőjétől. Ezért a rendszerből távozó nehezebb folyadék üf ülepítőbe történő megfelelő elválasztását a kísérletileg jól megválasztott m; fázishatár magas-, sággal biztosíthatjuk, amely egyben azt is jelenti, hogy berendezésünk tág határok között ingadozó adagolással (amelynél a felső határt megjelöltük h; jellemzésénél) rugalmasan terhelhető. A berendezés igen kedvező teljesítményű, amelyet a hasonló célokra szolgáló berendezé-65 sekkel összehasonlító adatok mutatnak: 4