9. Устройство экстракционных аппаратов

557

Диффузор (рис. Х1П-30, 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

Рис. ХШ-30. Схема экстракции (выщелачивания) в батарее диффузоров:

а — диффузор; 6 — батарея диффузоров (/—V); 1 — корпус; 2 — ложное днище (ре­шетка); 3 ~ откидное днище; 4 — штуцер для ввода свежего растворителя; 5 — штуцер для отвода конечного (концентрированного) раствора; 5 иасос.

материала производится самотеком под давлением через нижний люк, снабженный откидным днищем и ручным (рис. ХШ-30, а) или гидравличе­ским затвором.

Батарея диффузоров работает по принципу противотока, т. е. свежий растворитель взаимодействует с уже в значительной степени выщелочен­ным материалом, а наиболее концентрированный раствор — со свежим твердым материалом. В современных установках смена операций в усло­виях полунепрерывной работы диффузоров осуществляется автоматически.

Существенным недостатком аппаратов с неподвижным слоем является неравномерность обтекания твердых частиц жидкостью и образование за­стойных зон вблизи точек соприкосновения частиц. Увеличение скорости фильтрования ограничивается уносом мелких частиц жидкостью и значи­тельным возрастанием гидравлического сопротивления. Поэтому такие аппараты постепенно вытесняются аппаратами непрерывного действия.

Непрерывно действующие аппараты с механическим перемешиванием. Одним из распространенных аппаратов этой группы является шнеко­вый экстрактор (рис. ХШ-31). Он представляет собой горизон­тальное корыто, или желоб 1, в котором вращается горизонтальный вал 2 с укрепленными на нем спиральными лопастями 3 и крестовинами 4.

Растворяемый твердый материал непрерывно поступает через штуцер 5, а жидкость (растворитель) — через штуцер 6 и движутся прямотоком друг к другу, причем твердый материал перемещается вдоль корыта с помощью спиральных лопастей. На лопастях укреплены .дополнительные лопасти- скребки 7, которые приподнимают и сбрасывают твердые частицы, осуще­ствляя перемешивание материала на различных участках корыта в верти­кальной плоскости. Для ускорения процесса жидкость в корыте нагре-

₍ Гл. XIII. Экстракция

вается острым паром, поступающим через сопла 8 (как показано на рис. ХШ-31), или глухим паром через рубашку.

При движении вдоль аппарата раствор многократно направляется книзу посредством козырьков 9\ это улучшает контакт между жидкой и твердой фазами. Концентрированный раствор удаляется с противоположного конца аппарата через сливной штуцер в верхней части корыта (на рисунке не изображен), а керастворенный остаток твердого материала отводится с помощью наклонного элеватора 10. Ковши 11 элеватора имеют ситчатые стенки для отделения жидкости, сливающейся через штуцер 12.

Шнековые аппараты могут работать как по принципу прямотока, так и противотока фаз, причем чем интенсивнее перемешивание фаз в попе­речном сечении аппарата, тем полнее могут быть использованы преимуще­ства противотока.

^[8 УI. 2 д

Рис. ХШ-31. Шнековый экстрактор:

/ — горизонтальное корыто (же- лоб); 2 — вал; 3 — спиральные лопасти; 4 — крестовина; 5 — штуцер для ввода твердого ма- териала; 6 — штуцер для ввода свежего’растворителя; 7 —ло- пасти-скребки; 8 — сопло; 9 — козырьки; 10 — элеватор; 11 — ковши; 12 — штуцер для слива жидкости.

Иногда шнековые аппараты работают комбинированным способом. Процесс проводится в двух последовательно соединенных аппаратах, из которых в один поступает исходный твердый материал, а в другой — све­жий растворитель. При этом в первом (по ходу твердой фазы) аппарате фазы движутся прямотоком, а во втором — противотоком.

Аппараты такого типа надежны в работе и обеспечивают высокие про­изводительности. Наряду с этий они металлоемки, громоздки и требуют сравнительно больших расходов электроэнергии. Удельная производи­тельность шнековых аппаратов (на единицу объема или веса аппарата) невелика, что объясняется относительно низкой скоростью обтекания ча­стиц и умеренной величиной поверхности соприкосновения фаз. Контакт между фазами ухудшается вследствие «проскока» некоторой части жид­кости, обусловленного заметным расслоением фаз, так как значительная часть твердого материала перемещается в виде более плотного слоя вдоль нижней части корыта.

Несколько более эффективно протекает процесс в барабанном экстракторе (рис. XII1-32). Аппарат представляет собой горизон­тальный цилиндрический барабан 1, закрытый с торцов передней крыш­кой 2 и задней крышкой 3. Через штуцер 4 в передней крышке поступает измельченный твердый материал, который транспортируется движущейся в том же направлении жидкостью (растворителем). Барабан 1 установлен за бандажах 5, опирающихся на ролики 6; он приводится во вращение терез зубчатую передачу 7 и червячный редуктор 8 электродвигателем 9.