多级变速旋转填料塔和萃取方法技术

本发明专利技术涉及萃取方法领域，具体而言，涉及一种多级变速旋转填料塔和萃取方法。本发明专利技术实施例提供一种多级变速旋转填料塔，其包括塔体、多级变速转轴组件、旋转填料组件以及变速器组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速。其能够对不同层的填料的转速进行精准控制，为萃取过程提供更大的相际接触面积，减少塔内流动死区，强化相间传质过程，提高液‑液传质效率，进而提高萃取效率和产品质量。

【技术实现步骤摘要】
多级变速旋转填料塔和萃取方法
本专利技术涉及萃取方法领域，具体而言，涉及一种多级变速旋转填料塔和萃取方法。
技术介绍
溶剂萃取是一种重要的化工分离技术，它利用溶质在两种互不相溶或部分互溶的液相之间分配不同的性质来实现液体混合物的分离或提纯。在液液接触萃取过程中，为扩大传质表面积和强化传质，一般将其中一个液相分散成液滴与另一液相充分接触，再利用两相的密度差，两相在外力作用下分离。工业应用中多采用外部能量输入驱动液相分散，常用有机械搅拌、脉冲、磁力等，同时衍生出了混合澄清器、转盘塔、脉冲塔等多种萃取设备。夏倍尔萃取塔是第一个在工业上得到广泛应用的带机械搅拌的填料萃取塔，主要由涡轮搅拌器和金属丝网填料组成，填料段主要起到隔离减少轴向返混的作用，但需要较高的填料层高度才能有效抑制返混，而填料段的增加使得萃取塔处理能力降低，因此专利CN200910153418.5带筛板的夏倍尔萃取塔进行了改进，通过加入筛板抑制返混。但改进后的夏倍尔萃取塔，填料段主要起到相分离的作用，液滴在填料段迅速聚集，因而无法有效利用填料段的传质功能。专利CN00112918.X填料旋转塔中提出一种旋转填料塔，通过旋转的多孔桨叶驱动散装填料旋转运动，使用固定筛板抑制轴向返混，具有较好的传质效果。但散装填料在桨叶推动下容易挤压变形甚至破碎，且填料之间易发生错位，影响装填效果，进而影响装置正常运行。CN201210256942.7一种用于液-液萃取的旋转筛网塔，该专利技术使用固定筛网矩形板叶片替代转盘驱动液相分散，但筛网对液相的破碎不连续，效果不如转盘，同时其强度较差，长时间运行可能发生断裂。由此可以看出，即使采用对现有的填料塔的结构进行改进，但是其依然存在萃取效率依然不高或者结构不稳定等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的包括，例如，提供了一种多级变速旋转填料塔和萃取方法，其填料随转轴旋转，且能够对不同层的填料的转速进行精准控制，可根据塔内不同段位操作工况的差异使每层旋转填料都处于最适宜转速的操作工况，可成数量级增加破碎液滴数量，为萃取过程提供更大的相际接触面积，减少塔内流动死区，强化相间传质过程，提高液-液传质效率，进而提高萃取效率和产品质量。本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术实施例提供一种多级变速旋转填料塔，包括塔体、多级变速转轴组件、变速器组件以及旋转填料组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料组件和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接；所述多级变速转轴组件包括多段多级变速转轴，所述变速器组件包括多个变速器，多段所述多级变速转轴之间依次连接，相邻两段所述多级变速转轴的连接处设置有一个变速器，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速，所述旋转填料组件与多级变速转轴连接。在可选的实施方式中，所述旋转填料组件包括多个旋转填料，每段所述多级变速转轴上设置有一个旋转填料，其中，每个旋转填料中的填料为多孔蜂窝填料或多孔格栅填料，且填料固定在对应段的多级变速转轴上；放置填料的填料板上开设有孔，且填料板的开孔率大于15％。在可选的实施方式中，所述多级变速转轴组件还包括连接轴，所述连接轴设置于所述塔体内，多段所述多级变速转轴依次连接后的具有自由端的多级变速转轴的自由端与所述连接轴的一端连接。在可选的实施方式中，所述多级变速旋转填料塔还包括多个固定盘，多个所述固定盘均设置于所述塔体内，并与所述塔体固定连接，多个所述固定盘沿所述塔体的径向设置，每个所述旋转填料的两侧分别设置有一个固定盘。在可选的实施方式中，每个所述旋转填料的横截面积为塔体横截面积的0.1-0.9倍，每个所述旋转填料的高度为相邻两个所述固定盘之间间距的0.2-0.9倍。在可选的实施方式中，所述固定盘的内环与所述连接轴之间设置有间隙，且所述固定盘的内环的直径为所述塔体直径的0-0.8倍。在可选的实施方式中，所述塔体设置有依次连通的轻相分离段、传质段和重相分离段，多段所述变速转轴、多个所述旋转填料，多个所述变速器均位于所述传质段，所述连接轴位于所述轻相分离段；优选地，所述重相分离段的直径和所述轻相分离段的直径分别大于所述传质段的直径。在可选的实施方式中，所述轻相分离段和所述传质段的连通处设置有第一分配盘，所述重相分离段和所述传质段的连通处设置有第二分配盘。在可选的实施方式中，所述多级变速旋转填料塔还包括第一稳流组件，所述第一稳流组件设置于塔体内，并与所述塔体连接，所述第一稳流组件位于所述轻相分离段；优选地，所述第一稳流组件包括第一稳流分离填料和第一挡板组件，所述第一稳流分离填料和所述第一挡板设置于塔体内，并与所述塔体连接，所述第一稳流分离填料设置于所述第一挡板组件相对远离所述传质段的一侧；优选地，所述第一挡板组件包括多个第一挡板，多个所述第一挡板沿所述塔体的周向设置。第二方面，本专利技术实施例提供一种萃取方法，其利用前述实施方式任一项所述的多级变速旋转填料塔进行萃取。本专利技术实施例的有益效果包括，本专利技术实施例提供的多级变速旋转填料塔通过利用多级变速转轴组件、旋转填料组件以及变速器组件，并让上述三者连接，使得填料可以随转轴旋转，多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速，同时可以成数量级增加破碎液滴数量，为萃取过程提供更大的相际接触面积，减少塔内流动死区，强化相间传质过程，提高液-液传质效率，进而提高萃取效率和产品质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1提供的多级变速旋转填料塔的结构示意图；图2为本专利技术实施例1提供的旋转填料组件的结构示意图；图3为本专利技术实施例1提供的固定盘的结构示意图；图4为本专利技术实施例2提供的多级变速旋转填料塔的结构示意图。图标：100A-多级变速旋转填料塔；100B-多级变速旋转填料塔；110-塔体；111-轻相分离段；112-重相分离段；113-传质段；120-第一稳流组件；121-第一稳流分离填料；122-第一挡板组件；1221-第一挡板；124-重相分布器；123-第二稳流组件；125-轻相分布器；126-第一分配盘；127-第二分配盘；130-多级变速转轴组件；140-旋转填料组件；150-变速器组件；131-多级变速转轴；141-旋转填料；151-变速器；132-连接轴；133-固定盘；134-电机。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级变速旋转填料塔，其特征在于，包括塔体、多级变速转轴组件、变速器组件以及旋转填料组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料组件和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接；/n所述多级变速转轴组件包括多段多级变速转轴，所述变速器组件包括多个变速器，多段所述多级变速转轴之间依次连接，相邻两段所述多级变速转轴的连接处设置有一个变速器，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速，所述旋转填料组件与多级变速转轴连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级变速旋转填料塔，其特征在于，包括塔体、多级变速转轴组件、变速器组件以及旋转填料组件，所述多级变速转轴组件、所述旋转填料组件以及所述变速器组件均设置于所述塔体内，所述旋转填料组件和所述变速器组件均与所述多级变速转轴组件连接；
所述多级变速转轴组件包括多段多级变速转轴，所述变速器组件包括多个变速器，多段所述多级变速转轴之间依次连接，相邻两段所述多级变速转轴的连接处设置有一个变速器，使得所述多级变速转轴组件内不同段的多级变速转轴有不同的转速，所述旋转填料组件与多级变速转轴连接。


2.根据权利要求1所述的多级变速旋转填料塔，其特征在于，所述旋转填料组件包括多个旋转填料，每段所述多级变速转轴上设置有一个旋转填料；
优选地，每个旋转填料中的填料为多孔蜂窝填料或多孔格栅填料，且填料固定在对应段的多级变速转轴上；
优选地，放置填料的填料板上开设有孔，且填料板的开孔率大于15％。


3.根据权利要求2所述的多级变速旋转填料塔，其特征在于，所述多级变速转轴组件还包括连接轴，所述连接轴设置于所述塔体内，多段所述多级变速转轴依次连接后的具有自由端的多级变速转轴的自由端与所述连接轴的一端连接。


4.根据权利要求3所述的多级变速旋转填料塔，其特征在于，所述多级变速旋转填料塔还包括多个固定盘，多个所述固定盘均设置于所述塔体内，并与所述塔体固定连接，多个所述固定盘沿所述塔体的径向设置，每个所述旋转填料的两侧分别设置有一个固定盘。


5.根据权利要求4所述的多级变速旋转填料塔，其特征在于，每个所述旋转填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵远方，高有飞，杜招鑫，李燕风，王长岭，孙国超，侯玉兰，张继生，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11