Колонные аппараты

Распылительный колонный экстрактор изображен на рис. 7.82.В нём лёгкая фаза (экстрагент) подаётся снизу через распылительное устройство 2 и распыляется. Тяжёлая фаза подается в колонну 1 сверху 2 и опускается вниз. При этом фазы перемешиваются, необходимый компонент переходит с тяжёлой фазы в лёгкую (экстрагент). Полученный экстракт отводится сверху, а тяжёлая фаза (рафинат) снизу. Сифонное устройство 3 обеспечивает плавный непрерывный отвод тяжёлой фазы, и предотвращает потери экстрагента с рафинатом.

Насадочный колонный экстрактор рис. 7.83. В этом экстракторе на сите размещён слой насадок 4. Насадки – это тела определённой, хорошо обтекаемой формы. Наиболее часто изготовляются в виде фарфоровых колец одинаковых высоты и диаметра. Благодаря насадкам обеспечивается большая поверхность контакта фаз между жидкостями.

Тарельчатый колонный экстрактор рис. 7.84.В тарельчатых экстракторах по высоте расположены перфорированные (сетчатые) тарелки 2, которые сообщаются между собой переливными трубками 3. Одна из контактирующих жидкостей, проходя через отверстия тарелок, диспергируется, чем создаётся большая поверхность контакта с встречной жидкостью, протекающей по переливным трубкам в виде сплошной фазы.

Рис. 7.82. Распылительный колонный экстрактор 1 - колонна; 2 - распылитель; 3 - сифонное устройство

Рис. 7.83. Насадочный колонный экстрактор 1 - колонна; 2 - распылитель; 3 - сифонное устройство; 4 – слой насадок

Рис. 7.84. Тарельчатый колонный экстрактор 1 - колонна; 2 - тарелка; 3 – переливная труба; 4 – сифонное устройство

Кроме указанных типов колонных аппаратов, используют и другие. Например, в колоне устанавливают перемешивающие устройства в виде пропеллерных мешалок; изготавливают экстракционные колоны комбинированного типа – с чередующимися по высоте колоны слоями насадок и пропеллерными мешалками и др.

Рис. 7.85. Центробежный экстрактор: 1 - перфорированная перегородка; 2- вал; 3 - барабан.

Центробежный экстрактор используется для экстрагирования неустойчивых (например, антибиотиков) соединений (рис.7.85). Основной частью экстрактора является лист, свёрнутый спирально. Тяжёлая жидкость через отверстие в валу подводится внутрь спирали и под действием центробежной силы течёт по внутренней по внутренней поверхности спирали к периферии.

Лёгкая жидкость подводится к внешним виткам спирали и течёт по внутренней поверхности спирали к центру. Между жидкостями возникает противоток. Поверхность контакта фаз равна поверхности спирали.

В спирали имеются отверстия, через которые протекает часть жидкости, способствуя интенсификации процесса.

Исходный раствор и экстрагент движутся навстречу друг другу, причём более тяжёлая жидкость — от центра к периферии, а более лёгкая — в обратном направлении. Контакт жидкостей происходит на пути их движения, а диспергирование — при прохождении через перфорированные части цилиндров.