Пилотная распылительная экстракционная колонна

Иногда правильный контактор — это пустая труба. В распылительной экстракционной колонне нет ни насадки, ни тарелок: одна полноконусная форсунка вверху диспергирует дисперсную фазу, и две фазы контактируют, проходя через корпус без внутренних устройств. Выгоды прямые: внутри нечему загрязняться и забиваться, сопротивления практически нет, и ничто не скрывает фазы за стеклом. Такую колонну выбирают, когда питание не идеально чистое, когда нужен быстрый первый взгляд на систему экстракции или когда задача по массопередаче скромная и простота стоит дороже теоретических ступеней.

Почему пустой корпус иногда и есть ответ

Насадочные и тарельчатые колонны набирают эффективность, заставляя фазы многократно коалесцировать и заново диспергироваться, и платят за это местами отложений и сопротивлением. Распылительная колонна этот обмен не делает. Внутри нет мест, где задерживаются шлам и взвесь, чистка между кампаниями — это промывка, а не разборка, а стеклянный корпус показывает падение капель по всей высоте. Взамен дисперсная фаза коалесцирует реже, поэтому для той же задачи экстракции распылительной колонне нужно больше высоты, и именно такое сравнение количественно даёт анализ массопередачи в насадочной колонне.

Модули корпуса и боковые штуцеры

Пилотные размеры — DN100, DN150 и DN200, что подтверждается испытаниями. Высота колонны 2–4 м, она собирается из сменных стеклянных модулей из боросиликата на опорной раме из нержавеющей стали, так что высоту можно подогнать под требование разделения, а повреждённый модуль заменить, не списывая колонну. Штуцеры распределены по корпусу на разных уровнях для водного питания, органического питания, отбора проб и измерения температуры, что позволяет строить профиль состава по высоте колонны в ходе кампании.

Работу делает форсунка

Единственное внутреннее устройство — одна полноконусная форсунка из 316L, установленная сверху. Диаметры сопел сменные, а размер капель задаётся сочетанием форсунки и соотношения фаз, что подтверждается испытаниями. Выбор форсунки поэтому — настоящая технологическая переменная: более тонкий конус улучшает массопередачу, но снижает производительность и повышает риск уноса вверху, более грубый даёт обратное. Поскольку форсунка сменная, кампания может перебрать эту переменную, не трогая ничего другого.

Нижний отстойник, материалы и рабочий диапазон

В основании корпус расширяется в отстойник со смотровым стеклом границы раздела и регулируемыми кранами отбора тяжёлой и лёгкой фаз. Там дисперсная фаза коалесцирует и отделяется, и там задаётся положение границы раздела: стабильная граница в отстойнике — лучший единичный признак того, что колонна выше работает в пределах своей производительности, и смотреть на неё стоит прежде, чем верить любому анализу на выходе. Смачиваемые материалы: стекло боросиликат GG17 для корпуса, нержавеющая сталь 316L для торцов, фланцев, форсунки и рамы, прокладки PTFE. Суммарная производительность обеих фаз охватывает пилотный диапазон 10–100 л/ч с подтверждением испытаниями, рабочая температура от окружающей среды до 80 °C, опционально секция в стеклянной рубашке. Стандартное исполнение подходит для водно-органических систем без фторида и хлорида с серной кислотой до 150 г/л; хлоридные среды требуют футерованного, CPVC- или титанового исполнения, а фторидные — PTFE, PVDF или CPVC, поскольку титан разрушается фторидом. Остальное семейство — в каталоге продукции.

Пришлите фазовую систему, ожидания по чистоте потока и целевой расход, и мы предложим диаметр, высоту и спецификацию форсунки.