一种撞击流超重力液液萃取器制造技术

本发明专利技术涉及一种撞击流超重力液液萃取器，属于化工及冶金设备技术领域。该撞击流超重力液液萃取器，包括动力传递结构、液体收集器机构、转轴结构、液体传质结构及固定构件结构，动力传递结构为上下两套对称的动力传递机构，将萃取液体喷入液体收集器机构，萃取液体在转轴结构和液体传质结构内处于滞留并紊乱的对撞状态中，完成萃取后从该萃取器中流出。该萃取器采用双电机驱动，增加了超重力萃取反应器的可调参数，涡流挡板产生的负压及锥筒多孔板的共同作用延长了混合液体的传质过程，增大了传质面积。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种撞击流超重力液液萃取器，属于化工及冶金设备

技术介绍
超重力旋转设备是上世纪80年代初兴起的一种新型设备。与传统的设备相比，具有传质效率高，设备体积小，占地面积小，液体利用率高，能耗低等优势。一般超重力场旋转设备是由机壳、转子、物料进口、物料出口、转轴和电机组成，但目前多见的转子都是同心圆槽的填料转子，并且需要的丝网填料面积大，易造成材料的浪费，检修和维护不方便。中国专利数据库中已有一些属于超重力场反应方法或反应设备的专利申请件，例如91109255.2号《旋转床超重力场强化传递与反应装置》、91229204.0号《旋转床超重力场传递与反应装置》、99105437.7号《涡流式超重力场反应装置及其应用》、99200696.1号《超重力场传质、反应装置》、99208429.6号《气动涡流式超重力场反应装置》、01143459.7号《超重力场中高压旋转床气液传质与反应设备》、200310103434.6号《一种超重力场旋转床传质与反应设备》、200410073624.2号《一种在超重力场中进行催化反应的方法》、02224172.8号《旋转床超重力多相反应器》等。但目前针对液液萃取的超重力设备开发较少。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种撞击流超重力液液萃取器。该萃取器采用双电机驱动，增加了超重力萃取反应器的可调参数，涡流挡板产生的负压及锥筒多孔板的共同作用延长了混合液体的传质过程，增大了传质面积，本专利技术通过以下技术方案实现。一种撞击流超重力液液萃取器，包括动力传递结构、液体收集器机构、转轴结构、液体传质结构及固定构件结构，动力传递结构为上下两套对称的动力传递机构，液体收集器机构包括水嘴2、液体收集器端盖3、液体收集器4和唇形密封圈5，液体收集器机构为上下两套对称的结构，转轴结构包括轴承6、轴承座7和转轴，转轴结构为上下两套对称的结构，转轴根据位置分为上下对称的上转轴13和下转轴19，液体传质结构包括上转轴螺旋多孔板14、锥筒多孔板15、涡流挡板16、喷淋管17、下转轴螺旋多孔板18、螺旋导流槽20和出液口 22，固定构件结构包括机架8和壳体21 ； 所述固定构件结构中机架8内固定壳体21，外置电动机I通过动力传递结构的同步带轮9将动力传递给转轴； 所述转轴结构中转轴通过轴承6和轴承座7固定在机架8上，轴承座7通过螺钉联接固定在机架8上，轴承6内圈与转轴配合，外圈与轴承座7配合，转轴从中间位置垂直插入壳体21内部，转轴为空心轴； 所述液体收集器机构中水嘴2通过内外管螺纹配合固定在液体收集器端盖3顶部，收集器端盖3与液体收集器4间隙配合，收集器端盖3通过螺钉联接固定在液体收集器4上，液体收集器4通过唇形密封圈5与转轴连接，唇形密封圈5内圈与转轴配合，外圈与液体收集器4的内腔配合； 所述液体传质结构中，上转轴螺旋多孔板14通过螺钉联接固定在上转轴13底端，锥筒多孔板15固定在上转轴螺旋多孔板14下端面，锥筒多孔板15表面均匀焊接涡流挡板16，转轴空心口与喷淋管17入口连接，喷淋管17通过内外螺纹配合固定在转轴上，下转轴19上端通过螺钉联接固定下转轴螺旋多孔板18，螺旋导流槽20通过螺钉联接固定在壳体21内部底部，壳体21底端设有出液口 22。所述转轴为带法兰盘的阶梯轴，法兰盘上均布用于螺纹联接的通孔，转轴底部内孔设计为与喷淋管17相配合的内螺纹。所述锥筒多孔板15的锥度为2°~5°，锥筒多孔板15为厚度l~2mm的不锈钢板，锥筒多孔板15表面均勾分布直径为l~2mm的微孔。所述涡流挡板16为3~6块，形状为直角梯形。所述上转轴螺旋多孔板14、下转轴螺旋多孔板18为厚度2~4mm的不锈钢板，在不锈钢板上均匀分布有直径为l~2mm的微孔，上转轴螺旋多孔板14、下转轴螺旋多孔板18的内侧和外侧都焊接有螺旋形不锈钢筋条。所述螺旋导流槽20由从内到外高度依次升高的隔板组成，隔板的分布采用阿基米德螺旋线呈均匀分布。所述该撞击流超重力液液萃取器上部分的电机I停止转动，只调节下部分的电机1，该撞击流超重力液液萃取器转化为动静盘式折流超重力反应器。本专利技术装置使用时，同时开启上、下两电机I电源，通过调频器及电源的接线方式可以分别调节上转轴13和下转轴19的转速及旋转方向。通过磁力泵及玻璃转子流量计调节两相液体的压力和流速后，将两相液体分别通过上、下的水嘴2，进入液体收集器4的腔体内，上转轴13虽然处于旋转状态，但不断向液体收集器4喷入的液体将会涌入上转轴13的中空通道，并通过喷淋管17向外喷射。两相液体分别从上、下两个喷淋管喷出后实现了逆流对撞后，将向外喷射，遇到随着上转轴13 —同旋转的锥筒多孔板15及涡流挡板16，在涡流挡板16的阻挡作用下，混合液体将在锥筒多孔板15内处于滞留并紊乱的对撞状态中，锥筒的锥度有利于液体更长时间的滞留。混合液体穿过锥筒多孔板15的小孔后，在离心力的作用下喷向下转轴螺旋多孔板18，在下转轴螺旋多孔板18的不同转速及分布在其内外壁上的螺旋筋条的共同作用下，混合液体将在锥筒多孔板15和下转轴螺旋多孔板18之间处于滞留并紊乱的对撞状态。混合液体穿过下转轴螺旋多孔板18的小孔后，在离心力的作用下喷向上转轴螺旋多孔板14，在上转轴螺旋多孔板14的不同转速及分布在其内外壁上的螺旋筋条的共同作用下，混合液体将在上转轴螺旋多孔板14和下转轴螺旋多孔板18之间处于滞留并紊乱的对撞状态。混合液体穿过上转轴螺旋多孔板14的小孔后，在离心力的作用下喷固定在壳体21上静止不动的螺旋导流槽20上，经过螺旋导流槽20的折流通道之后，将沉积在壳体21的内壁底部，通过出液口 22，流出到壳体21的外部。反应器内各部件的材质均为耐腐蚀的不锈钢。所有多孔板中小孔直径的大小及小孔间的间距需根据具体的液体粘度与性质决定。本专利技术的有益效果是:1、双电机驱动，增加了超重力萃取反应器的可调参数；2、两相液体经过喷淋管喷出实现了逆流对撞效果，提高了初次混合传质效率；3、涡流挡板产生的负压及锥筒多孔板的共同作用延长了混合液体的传质过程，增大了传质面积；4、上下转轴螺旋多孔板的微孔结构及带螺旋的内外螺旋筋条改变了混合液体的运动轨迹，增大了传质面积、延长了反应时间，提高了传质效果；5、螺旋导流槽的阿基米德螺旋线结构延长了混合液体在反应器的滞留时间。6、多孔板的采用避免了传统填料可能出现的堵塞现象。【附图说明】图1是本专利技术撞击流超重力液液萃取器结构示意图； 图2是本专利技术撞击流超重力液液萃取器的电机、壳体与支架结构示意图； 图3是本专利技术撞击流超重力液液萃取器的液体收集器机构结构示意图； 图4是本专利技术撞击流超重力液液萃取器的上转轴结构示意图； 图5是本专利技术撞击流超重力液液萃取器的上转轴俯视示意图； 图6是本专利技术喷流撞击超重力液液萃取器的锥筒多孔板与涡流挡板示意图； 图7是本专利技术喷流撞击超重力液液萃取器的锥筒多孔板与涡流挡板俯视示意图； 图8是本专利技术喷流撞击超重力液液萃取器的下转轴螺旋多孔板示意图； 图9是本专利技术喷流撞击超重力液液萃取器的上转轴螺旋多孔板示意图； 图10是本专利技术喷流撞击超重力液液萃取器的阿基米德螺旋导流槽示意图A ; 图11是本专利技术喷流撞击超重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种撞击流超重力液液萃取器，其特征在于：包括动力传递结构、液体收集器机构、转轴结构、液体传质结构及固定构件结构，动力传递结构为上下两套对称的动力传递机构，液体收集器机构包括水嘴（2）、液体收集器端盖（3）、液体收集器（4）和唇形密封圈（5），液体收集器机构为上下两套对称的结构，转轴结构包括轴承（6）、轴承座（7）和转轴，转轴结构为上下两套对称的结构，转轴根据位置分为上下对称的上转轴（13）和下转轴（19），液体传质结构包括上转轴螺旋多孔板（14）、锥筒多孔板（15）、涡流挡板（16）、喷淋管（17）、下转轴螺旋多孔板（18）、螺旋导流槽（20）和出液口（22），固定构件结构包括机架（8）和壳体（21）；所述固定构件结构中机架（8）内固定壳体（21），外置电动机（1）通过动力传递结构的同步带轮（9）将动力传递给转轴；所述转轴结构中转轴通过轴承（6）和轴承座（7）固定在机架（8）上，从中间位置垂直插入壳体（21）内部，转轴为空心轴；所述液体收集器机构中水嘴（2）固定在液体收集器端盖（3）顶部，收集器端盖（3）与液体收集器（4）配合，液体收集器（4）通过唇形密封圈（5）与转轴连接；所述液体传质结构中，上转轴螺旋多孔板（14）固定在上转轴（13）底端，锥形多孔板（15）固定在上转轴螺旋多孔板（14）下端面，锥形多孔板（15）表面均匀焊接涡流挡板（16），转轴空心口与喷淋管（17）入口连接，下转轴（19）上端固定下转轴螺旋多孔板（18），螺旋导流槽（20）固定在壳体（21）内部底部，壳体（21）底端设有出液口（22）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜奕，常军，彭金辉，张利波，丁家满，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53