DD231294A1 - Zentrifugalextraktor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalextraktor fuer Fluessig-Fluessigsysteme, der in petrolchemischen, hydrometallurgischen, pharmazeutischen, kerntechnischen und anderen Anlagen zur Reinigung und Trennung verschiedener Stoffe angewendet werden kann. Es ist das Ziel der Erfindung, die Effektivitaet und die Verfuegbarkeit der Zentrifugalextraktoren zu erhoehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ueberlaufverluste zu verringern oder zu beseitigen. Die Erfindung geht von einem bekannten Zentrifugalextraktor aus, der aus einem Gehaeuse besteht mit darin angeordneter Mischkammer, rotierender Trennkammer, scheibenfoermigen Abspritztellern, ringfoermigen Sammlern der Phasen, Ringnut, Dichtung, die den rotorumgebenden Zwischenraum von der Mischkammer trennt sowie einer Lagerbaugruppe. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Lagerbaugruppe als Gehaeuse mit zwei sphaerisch geformten Hohlraeumen ausgefuehrt ist, in denen konvex zueinander zwei starr auf der Rotorachse montierte Kugelzonen angeordnet sind, wobei der Spalt zwischen den Lagerflaechen der Kugelzonen und des Gehaeuses ueber ein Kanalsystem mit einer Druckgasversorgungseinrichtung verbunden ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Zentrifugalextraktor für Flussig-Flussigsysteme, der in petrolchemischen, hydrometallurgischen, pharmazeutischen, kerntechnischen und anderen Anlagen zur Reinigung und Trennung verschiedener Stoffe angewendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist ein Zentrifugalextraktor bekannt, der aus einem Gehäuse mit darin angeordneter Mischkammer, rotierender Trennkammer, scheibenförmigen Abspritztellern, ringförmigen Sammlern der Phasen und einer Lagerbaugruppe besteht (SU-PS 439 299).

Ein wesentlicher Nachteil dieses Zentrifugalextraktors besteht darin, daß an den ringförmigen Sammlern die Phasen ungewollt ineinander überlaufen und sich nach ihrer bereits erfolgten Trennung wieder vermischen. Es ist außerdem ein Zentrifugalextraktor bekannt, der zusätzlich zum obengenannten am Boden des ringförmigen Sammlers der schweren Phase mit einer Ringnut versehen ist, die den Überlauf aufnimmt und über Kanäle in den rotorumgebenden Zwischenraum ableitet, und der zusätzlich mit einer Dichtung ausgerüstet ist, die den rotorumgebenden Zwischenraum von der Mischkammer trennt (SU-PS 482 175). Bekannt ist weiterhin ein Zentrifugalextraktor gleicher Bauart, bei dem die Dichtung zwischen den rotorumgebenden Zwischenraum und der Mischkammer als Impeller oder Schraubenpumpe ausgeführt ist, die die Überlaufverluste aus dem rotorumgebenden Zwischenraum in die Mischkammer zurückbefördert (SU-PSS580 872).

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Den angeführten Zentrifugalextraktoren ist gemeinsam, daß Überlaufverluste auftreten, die bis zu 50 % des Hauptstromes betragen. Dadurch treten eine Verringerung des wirksamen Volumens und des Konzentrationsgefälles in der Mischkammer auf. Der Verschleiß der Wälzlager erfordert einen hohen Wartungs- und Reparaturaufwand. Aus den genannten ISTa cht eil en resultiert insgesamt eine geringe Effektivität und Verfügbarkeit der bekannten Zentrifugalextraktoren. Die Kompensation der Verluste durch Maßstabsvergrößerung verursacht progressive Steigerungen der Kosten infolge des Materialaufwandes und des Energiebedarfs.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Effektivität und die Verfügbarkeit der Zentrifugalextraktoren zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Überlauf-Verluste zu verringern oder zu beseitigen. Die Erfindung geht von einem bekannten Zentrifugalextraktor aus, der aus einem Gehäuse besteht mit darin angeordneter Mischkammer, rotierender Trennkammer, scheibenförmigen Abspritztellern, ringförmigen Sammlern der Phasen, Ringnut, Dichtung, die den rotorumgebenden Zwischenraum von der Mischkammer trennt sowie einer lagerbaugruppe. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Lagerbaugruppe als Gehäuse mit zwei sphärisch geformten Hohlräumen ausgeführt ist, in denen konvex zueinander zwei starr auf der Rotorachse montierte Kugelzonen an-

geordnet sind, wobei der Spalt zwischen den Lagerflächen der Kugelzonen und des Gehäuses über ein Kanal-' system mit einer Druckgasversorgungseinrichtung verbunden ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an eineca Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt die Prinzipdarstellung der Erfindung als Schnitt. Der Zentrifugalextraktor besteht aus dem Gehäuse 1, in dessen Innerem, die Mischkammer 2, die rotierende Trennkammer 3, die ringförmigen Sammler für die leichte 4 und die schwere Phase 5 angeordnet sind, die Lagerbaugruppe 6 und den Antriebsmotor 7. Im unteren Teil der rotierenden Trennkammer 3 befindet sich die Einspeisung 8, beispielsweise als Transportkonus ausgeführt. Im oberen Teil der rotierenden Trennkammer 3 befinden sich die Bohrungen 9 für den Ablauf der leichten Phase, die Unterlaufkanäle 10, das Überlaufwehr 11 und die Bohrungen für den Ablauf der schweren Phase. In Höhe der Bohrungen 9 beziehungsweise 12 befinden sich die scheibenförmigen Abspritzteller für die leichte 13 und die schwere Phase 14. Im Boden des ringförmigen Sammlers der schweren Phase 5 ist die Ringnut 15 angeordnet, die über die Kanäle 16 mit dem rotorumgebenden Zwischenraum verbunden ist. Die Mischkammer 2 ist durch eine Dichtung in Form einer Schraubenpumpe 18 von rotorumgebenden Zwischenraum 17 getrennt. Die Lagerbaugruppe 6 besteht aus dem Gehäuse 19 mit zwei sphärisch geformten Hohlräumen, in denen die Kugelzonen 20 und 21 konvex zueinander angeordnet und starr auf der Rotorachse 22 montiert sind. Der Spalt 23 zwischen den Lagerflächen der Kugelzonen und 21 und des Gehäuses 19 ist über das Kanalsystem 25

mit einer Druckgasversorgungseinrichtung 24 verbunden. Die Rotorach.se 22 ist über eine Antriebskupplung 26 mit dem Antriebsmotor 7 verbunden. Der Zentrifugalextraktor arbeitet folgendermaßen: Die leichte und die schwere flüssige Phase treten beim 'Pfell^-f— in die Mischkammer 2 ein, wo ihre Vermischung und der Extraktionsprozeß ablaufen. Die gebildete Emulsion wird von der Einspeisung 8 in die Trennkammer 3 transportiert, wo im Zentrifugalfeld ihre Trennung in leichte und schwere Phase stattfindet. Die leichte Phase gelangt durch die Bohrungen 9 in den ringförmigen Sammler 4· Die schwere Phase fließt durch die Unterlaufkanäle 10, über das Überlaufwehr 11 und durch die Bohrungen 12 in den ringförmigen Sammler 5. Die scheibenförmigen Abspritzteller 13 und 14 schleudern mit Geschwindigkeiten entsprechend der Drehzahl der Rotorachse 22 und den Durchmessern der Abspritzteller 13 und 14 die flüssigen Phasen in die ringförmigen Sammler 4 und 5, wobei sich an den Ausgängen der schweren Phase beim Pfeil—ii~***" und der leichten Phase beim'Pf eil-W-^* aus dem Zentrifugalextraktor ein hydrodynamischer Druck aufbaut. Die Überlaufverluste werden aus den ringförmigen Sammlern 4 und 5 beziehungsweise aus der Ringnut 15 über die Kanäle 16 in den rotorumgebenden Zwischenraum 17 und durch die Schraubenpumpe 18 in die Mischkammer 2 zurückgeführt. In den Spalt 23 zwischen den Lagerflächen des Gehäuses 19 und den Kugelzonen 20 und 21 wird über das Kanalsystem 25 beim PfeilO— ständig Druckgas eingeleitet, beispielsweise Druckluft aus einer "Versorgungseinrichtung 24. Das Gas verhindert eine Berührung zwischen den Lagerflächen, wodurch ihr Verschleiß ausgeschlossen wird. Ein Teil des in den unteren sphärischen Hohlraum eintretenden Gasstromes fließt ständig in den Innenraum des Zentrifugalextraktors ab, wodurch ein Austreten von

Dämpfen und Aerosolen der verarbeiteten Lösungen in das Lager und die Umgebung des Zentrifugalextraktors verhindert wird. Das vereinfacht die Konstruktion des Zentrifugalextraktors beträchtlich, weil zusätzliche Hermetisierungsvorrichtungen überflüssig sind. Der extrem geringe Spalt 23 zwischen den Lagerflächen und dessen Konstanz auch über sehr lange Betriebszeiträume gestatten die Anwendung minimaler Spalte sowohl zwischen den scheibenförmigen Abspritztellern 13 beziehungsweise 14 und den ringförmigen Sammlern 4 beziehungsweise 5 der flüssigen Phasen, wodurch die Überlaufverluste um ein Vielfaches sinken als auch innerhalb der Schraubenpumpe 18, deren Wirksamkeit dadurch verbessert wird.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Zentrifugalextraktor für Flüssig-Flüssigsysteme, bestehend aus einem Gehäuse mit darin angeordneter Mischkammer, rotierender Trennkammer, scheibenförmigen Abspritztellern, ringförmigen Sammlern der Phasen, Ringnut und einer Dichtung, die den rotorumgebenden Zwischenraum von der Mischkammer trennt, sowie einer Lagerbaugruppe, gekennzeichnet dadurch, daß die Lagerbaugruppe als Gehäuse mit zwei sphärisch geformten Hohlräumen ausgeführt ist, in denen konvex zueinander zwei starr auf der Rotorachse montierte Kugelzonen angeordnet sind, wobei der Spalt zwischen den Lagerflächen der Kugelzonen und des Gehäuses über ein Kanalsystem mit einer Druckgasversorgungseinrichtung verbunden ist.

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