由非挥发性或低挥发性物质热分离出挥发性物质的方法技术

技术编号:10145803 阅读:146 留言:0更新日期:2014-06-30 15:47
在一种用于由非挥发性或低挥发性物质热分离出挥发性物质的方法中,非挥发性或低挥发性物质具有朝向气室的相界,气室接收气化和/或升华后的挥发性物质,可向由基质向气室的相界供给机械能,以提高挥发性物质的物质交换。在该方法中,通过向相变表面施加添加剂或机械能提高物质交换,从而所供给的机械能使含有挥发性物质的气泡破裂,由此可使挥发性物质散逸至气室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】在一种用于中,非挥发性或低挥发性物质具有朝向气室的相界,气室接收气化和/或升华后的挥发性物质,可向由基质向气室的相界供给机械能,以提高挥发性物质的物质交换。在该方法中,通过向相变表面施加添加剂或机械能提高物质交换,从而所供给的机械能使含有挥发性物质的气泡破裂,由此可使挥发性物质散逸至气室。【专利说明】
本专利技术涉及一种用于,非挥发性或低挥发性物质具有朝向气室的相界,气室接收气化和/或升华后的挥发性物质。
技术介绍
由液态或膏状非挥发性物质中热分离出挥发性物质是一种广泛应用的工艺方法。在此,待处理基质在这种热力学条件下可导致挥发性物质的气压高于该非挥发性物质在环绕待处理基质的周围气相物中的分压。在原始基质中显然不会发生热分离,因而通过升温或降低挥发性物质的分压经由施放第三物质或降低压力对基质进行处理。在这种工艺技术中,已知上述方法限于热传递、物质传输或二者相结合。由于挥发性物质的气化是吸热过程,因此热传递具有限制性。为使气化保持在恒定的分压,还需由外界向基质供给能量。然后,在物质传输极快并由此耗尽的情况下,由热传递决定所述处理过程,物质逐渐接近气相物与沸腾混合物之间的平衡点。对于本专利技术而言,可以不考虑这种限制途径,而是考虑通过物质传输加以限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提闻物质传递,特别是提闻并加速由基质中提取?车发性物质。为解决该目的,对由基质向气室的相界供给机械能,以提高挥发性物质的物质交换。显著性在于,尤其在处理室中,混合尤为均匀,质传限制通常具有对流性。挥发性物质已在基质块中气化,但仍需传送至表面。倘若物质的粘性较低,可通过气泡产生足够的升力,以将足够的气泡传送至到气室的相界。但倘若物质是膏状或具有粘性,需将物质混合。在此,可利用渗透理论模型很好地描绘气泡的传输率,该渗透模型在朝向气室的有效表面与混合次数之间建立联系。而最新研究已表明,不仅所形成气泡的传送会受到工艺限制,其在基质朝向气室的表面上的破坏率亦会受到工艺限制。仅当气泡在表面破裂时,气泡才能将其内容物传送至气室,否则气泡将重新混入基质中。在低粘性基质中,这一情况明显变为泡沫。通过模拟计算,还可表明,在高粘性的膏体中,破坏率也对物质传递起决定性作用。根据本专利技术,为提高气泡在基质表面的破坏率,对该表面施加负荷,以有效破坏这些气泡。根据本专利技术,例如利用加配部分挥发性添加剂来实现这一点。这种挥发性添加剂可以是已存在于基质中且待分离的相同物质或其他不同物质,借以实现额外的汽提效果。根据本专利技术,尽可能在相界上均匀加配 添加剂,从而实现基质的物质交换。通过模拟计算会发现通过这种物质交换的方式可使物质交换提高100倍。加配挥发性添加剂的方法可能由于其气化或升华而引起空穴效应,该效应再为气泡的破裂提供能量。根据本专利技术,有利地,例如将挥发性物质自上加配至旋转轴上,在该轴上具有基质,其中轴位于处理室中,在处理室中进行热分离。在此,根据本专利技术,需确保始终具有自由相界,可在该相界上加配添加剂,换言之,处理室并非完全充满基质。根据本专利技术,例如通过使用捏合机轴即为该种情况。通过轴的旋转,添加剂可在轴向上良好地分布于基质。倘若轴构造为空心轴,根据本专利技术,在轴的自由中心进行添加剂的加配。为确保添加剂在纵向的均匀分布,根据本专利技术,添加剂在处理室中的加配位置沿着轴的纵轴线移动、相应移动轴或者沿着轴的纵轴线实现多个添加剂进料点。根据本专利技术,同样还可考虑通过引入机械能而在基质的相界上破坏气泡的其它方法。例如,声波或电磁波可通过改善基质中的气泡迁移来提高物质传输。根据本专利技术,不仅致力于通过破坏相界上的气泡而得以改进。本专利技术特别要求保护另一种可能方案,但优选与第一种可能方案相结合,将挥发性或部分挥发性(可气化)添加剂加入基质中并使由基质中的可气化组分产生的气泡破裂。此外,添加剂的添加量共计每小时在每千克粘块中添加至少0.1千克/时。优选地,以形成滴液的形式将添加剂加入基质中。举例而言,由于添加剂发生气化并由此在高粘性物质块内形成表面,因而添加剂在粘块中起泡。人们已知,如此产生的气泡内的压力达到大于I巴(绝对压力)。挥发性物质通过添加剂的表面渗入起泡的添加剂中。然后,所产生的具有添加剂及挥发性物质的气泡特别通过机械应力到达基质表面。在此,优选如第一实施例所述,气泡再在基质表面上破裂,从而所含的气相物转入气室中。添加剂使气相物内对基质的分压降低,从而使挥发性物质与添加剂之间的浓度梯度大于1:10。挥发性物质及添加剂共同从气室逸出,其后单独处理挥发性物质及添加剂,如液化和分离。可在真空、大气压或过压下进行整个过程。优选地,将任意物理状态的水用作添加剂。特别适用于实施所述方法的装置是具有一个或多个水平安装轴的混合捏合机,这些轴以任意转速同向或逆向旋转并配有混合和/或捏合元件。例如,在第DE102009061077A1号文献中公开了这类混合捏合机。但本专利技术并不限于这种混合捏合机,乃至混合捏合机。本专利技术可适于任何其中构造气室的混合设备应用中。在当前情况下,添加剂的分布尤为重要。优选地,为使添加剂在整个基质均匀分布,设置相应的装置,如喷嘴。【权利要求】1.一种用于,所述非挥发性或低挥发性物质具有一朝向一气室的相界,该气室接收气化和/或升华后的挥发性物质,其特征在于:对由基质向气室的相界供给机械能,以提高挥发性物质的物质交换。2.一种用于,所述非挥发性或低挥发性物质具有一朝向一气室的相界,该气室接收气化和/或升华后的挥发性物质,其特征在于:将一挥发性或部分挥发性(可气化)的添加剂加入所述基质并使由所述基质的可气化组分产生的气泡破裂。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:添加剂的添加量共计每小时在每千克粘块中添加至少0.1千克/时。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于:以形成滴液的形式将所述添加剂加入所述基质中。5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法,其特征在于:所述添加剂在高粘性物质块中起泡(气化)并由此在所述粘块内形成表面。6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法,其特征在于:所产生的气泡内的压力达到大于I巴(绝对压力)。7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于:所述挥发性物质通过所述表面渗入起泡的添加剂中。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于:所产生的具有所述添加剂及所述挥发性物质的气泡通过机械应力到达所述基质的表面。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述气泡在所述基质的表面破裂,从而所包含的气相物转入所述气室内。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于:所述添加剂使所述气相物内对所述基质的分压降低,从而使挥发性物质与添加剂之间的浓度梯度大于1:10。11.根据权利要求2-10中任一项所述的方法,其特征在于:挥发性物质及添加剂共同从所述气室逸出并单独处理。12.根据权利要求2-11中任一项所述的方法,其特征在于:所述方法可在真空、大气压或过压下进行。13.根据权利要求2-12中任一项所述的方法,其特征在于:所述添加剂的沸点在所述基质的温度下处于IOK至100K之间。14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其特征在于:将一挥发性或部分挥发性添加剂加至由基质向气室的相界上,所述添加剂特别通过气化或升华为所述相界供给空穴能形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于由非挥发性或低挥发性物质热分离出挥发性物质的方法,所述非挥发性或低挥发性物质具有一朝向一气室的相界,该气室接收气化和/或升华后的挥发性物质,其特征在于:对由基质向气室的相界供给机械能,以提高挥发性物质的物质交换。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:丹尼尔·维特安德里亚斯·迪奈尔皮埃尔·利希蒂
申请(专利权)人:利斯特股份公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

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