一种间壁式连续萃取塔制造技术

本发明专利技术涉及一种间壁式连续萃取塔，属于化工设备技术领域。包括电机、塔主轴、塔筒体、上进料分布器、下进料分布器、搅拌器、萃取单元、轻相入口、重相入口、轻相出口和重相出口；塔筒体的上端设有电机，沿塔筒体的中轴线设有塔主轴，电机与塔主轴连接；塔筒体内部设有上下进料分布器；上下进料分布器之间连续设有多个萃取单元；萃取单元中设有搅拌器；上进料分布器与重相入口连接，下进料分布器与轻相入口连接；上进料分布器上方设有轻相出口，下进料分布器下方设有重相出口。本发明专利技术通过在连续设置的多个萃取单元中，设置物理分隔的混合传质区与澄清分相区来提升传质效果和分相效果，减小返混的影响；共同促进了整体萃取效果的显著提升。

【技术实现步骤摘要】
一种间壁式连续萃取塔
本专利技术涉及一种间壁式连续萃取塔，属于化工设备
本专利技术中，将萃取塔按液体流向方向定义为上、下方向，轻相液由下向上流动，重相液由上向下流动。
技术介绍
利用密度不同互不相溶的两种液体实现液-液萃取的技术在上个世纪四十年代后期，由于核燃料的生产需求，得到了长足的发展，并逐渐在石油化工、化学工程、冶金、食品、中药提取及原子能工业得到了广泛的应用。萃取技术所依赖的萃取器有很多种类，萃取塔便是其中的一类。众所周知，目前行业内常用的萃取塔，主要分为两种，一种是填料萃取塔，另一种是转盘萃取塔。填料萃取塔，由于塔内部的液-液两相，是靠填料来分散接触的，没有内部搅拌装置，这就导致液-液两相的分散受到了限制，这种限制主要体现在，填料塔分散相的分散是靠填料的切割作用来实现的。在分散相由上而下(轻相为连续相时)或由下而上(重相为连续相时)，通过填料层的过程中，被填料分割成无数的液滴，液滴的表面构成了分散相和连续相两相的传质面积。由于连续相和分散相是逆流流动，受两相返混的约束，流速不能太大，全部是在层流状态，所以，分散相的液滴直径较大，导致两相的接触面积比较有限，影响了传质的效率。除此以外，当填料塔直径较大时，还会出现分散相的局部沟流短路现象，这些对填料塔的塔效，均有不可忽视的影响。而转盘萃取塔，由于在塔内设置了搅拌，分散相在搅拌的作用下，分散的液滴明显要比填料萃取塔小。分散相和连续相的接触面积明显变大，传质效果比填料塔有明显的提高。但比较遗憾的是，由于转盘萃取塔的搅拌区和澄清区在同一个区域内，没有完整的物理隔离，所以塔效依然存在一些不足。这些不足体现在：一是搅拌的速度不能太快，如果搅拌速度太快，澄清区受搅拌的影响，无法澄清分层，随着搅拌速度的提高，最后澄清区甚至消失，整个塔完全处于混合状态，失去了萃取的作用，因此，由于搅拌要控制较低的速度，分散相在搅拌作用下形成的液滴仍然相对较大，两相传质面积偏小，影响了萃取效率。另一方面，尽管搅拌转速不是很高，但由于混合传质区和澄清分相区没有有效的物理隔离，在搅拌的影响下，澄清分相区的澄清效果还是受到不小的影响，分相效果较差，两相相互夹带严重，也影响了萃取效率。目前行业内最先进的转盘塔，要完成一个理论级的萃取分离操作，也需要3-7个萃取单元，这就是说，一个萃取单元的分离效率最高只有33.3％，大多数的萃取塔，每个单元的萃取效率一般只能达到20％左右。通过上述分析，不难发现，现有的萃取塔，无论是填料萃取塔，还是转盘萃取塔，受两相混合效果和分相效果的限制，在塔的分离效率上均存在较大的提升空间，吸引广大的工程爱好者不断钻研，以开发出更高效的新型萃取塔，不断提高萃取装置的技术水平。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决如何提高萃取塔的萃取单元的萃取效率的技术问题。为达到解决上述问题的目的，本专利技术所采取的技术方案是提供一种间壁式连续萃取塔，包括电机、塔主轴、塔筒体、上进料分布器、下进料分布器、搅拌器、萃取单元、轻相入口、重相入口、轻相出口和重相出口；所述塔筒体的上端设有电机，沿塔筒体的中轴线设有塔主轴，所述电机与塔主轴连接；塔筒体内部的上部设有上进料分布器，塔筒体内部的下部设有下进料分布器；上进料分布器与下进料分布器之间的塔筒体内部连续设有萃取单元；沿萃取单元中的塔主轴设有搅拌器；所述上进料分布器与塔筒体上设有的重相入口连接，下进料分布器与塔筒体上设有的轻相入口连接；上进料分布器上方的塔筒体上设有轻相出口，下进料分布器下方的塔筒体上设有重相出口。优选地，所述萃取单元包括上分相板、下分相板、上分隔体、下分隔体和筛筒；每个萃取单元以上下分相板为上下边界；上分相板和下分相板之间设有筛筒；上分相板通过上分隔体与筛筒连接，下分相板通过下分隔体与筛筒连接；上分隔体通过筛筒与下分隔体连接形成一设有中空通道的连接体。优选地，所述萃取单元中设有两个被分隔的空间；其中空间一设为上分隔体、筛筒和下分隔体组成的连接体的内部空间；空间二设为上分隔体、筛筒和下分隔体组成的连接体的外部空间；所述空间二设于塔筒体内部，搅拌器设于空间一中。优选地，所述萃取单元数量大于1。优选地，所述萃取单元上下依次相邻设为上萃取单元和下萃取单元，上萃取单元中设有的下分隔体与相邻的下萃取单元中设有的上分隔体之间设有共用的一块分相板。优选地，所述上分隔体上设有用于上分隔体所在的萃取单元中空间二中的液体通往上萃取单元中空间一的导流管；下分隔体上设有用于下分隔体所在的萃取单元中空间二中的液体通往下萃取单元中空间一的导流管。优选地，所述上进料分布器上方的塔筒体内设有萃取塔的轻相澄清区；上进料分布器中设有用于塔外液体通往与上进料分布器相邻的萃取单元中空间一的导流管；上进料分布器中还设有用于相邻的萃取单元中空间二中的液体通过上进料分布器进入轻相澄清区的导流管。优选地，所述下进料分布器下方的塔筒体内设有萃取塔的重相澄清区；下进料分布器中设有用于塔外液体通往与下进料分布器相邻的萃取单元中空间一的导流管；下进料分布器中还设有用于相邻的萃取单元中空间二中的液体通过下进料分布器进入重相澄清区的导流管。优选地，与所述轻相澄清区相对应的塔筒体上设有轻相出口，与所述重相澄清区相对应的塔筒体上设有重相出口。优选地，与所述上进料分布器连接的重相入口的数量大于等于1，与所述下进料分布器连接的轻相入口的数量大于等于1。相比现有技术，本专利技术具有如下有益效果：每个萃取单元的筛筒内表面以及上下两个分隔体与筛筒相连接的位置以内的表面，围成了每个萃取单元的混合传质区，每个混合传质区内有一个搅拌器。每个萃取单元的上下分隔体与筛筒相连接的位置以外的表面、筛筒外表面以及以上下分隔体上下两端与分相板连接处为上下边界的塔筒体段的内表面，围成了每个萃取单元的澄清分相区。由于本专利技术每个萃取单元的筛筒中均设有一个独立的混合传质区，混合传质区中，在搅拌器的高速强烈混合作用下，分散相形成的液滴十分微小，分散相与连续相的接触面积急剧增大，传质效果显著提升。又由于本专利技术每个萃取单元均设有独立的澄清分相区，由于澄清分相区与混合传质区实现了有效的物理隔离，澄清分相区不再受混合传质区搅拌的干扰，分相效果显著提升。又由于每个萃取单元的上下两个分相板将本萃取单元澄清后进入分隔体导流管中的轻重两相进行有效的物理隔离，并分别导入相邻上下两个萃取单元的分隔体内的空间一中，极大地阻止了轻重两相的级间返混，返混的影响显著减小。本专利技术传质效果的提升、分相效果的提升、返混影响的减小，三个因素共同促进了本专利技术整体萃取效果的显著提升。将萃取塔一个萃取单元的萃取效率从现有的萃取塔最高萃取效率33.3％提高到本专利技术萃取效率80％以上。附图说明图1为本专利技术一种间壁式连续萃取塔的结构示意图；图2a为本专利技术进料分布器的前视图；图2b为图2a的A-A视图；图2c为图2a的B-B视图；图3a为本专利技术搅拌器的前视图；图3b为图3a的上视图；图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：包括电机、塔主轴、塔筒体、上进料分布器、下进料分布器、搅拌器、萃取单元、轻相入口、重相入口、轻相出口和重相出口；所述塔筒体的上端设有电机，沿塔筒体的中轴线设有塔主轴，所述电机与塔主轴连接；塔筒体内部的上部设有上进料分布器，塔筒体内部的下部设有下进料分布器；上进料分布器与下进料分布器之间的塔筒体内部连续设有萃取单元；沿萃取单元中的塔主轴设有搅拌器；所述上进料分布器与塔筒体上设有的重相入口连接，下进料分布器与塔筒体上设有的轻相入口连接；上进料分布器上方的塔筒体上设有轻相出口，下进料分布器下方的塔筒体上设有重相出口。/n

【技术特征摘要】
1.一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：包括电机、塔主轴、塔筒体、上进料分布器、下进料分布器、搅拌器、萃取单元、轻相入口、重相入口、轻相出口和重相出口；所述塔筒体的上端设有电机，沿塔筒体的中轴线设有塔主轴，所述电机与塔主轴连接；塔筒体内部的上部设有上进料分布器，塔筒体内部的下部设有下进料分布器；上进料分布器与下进料分布器之间的塔筒体内部连续设有萃取单元；沿萃取单元中的塔主轴设有搅拌器；所述上进料分布器与塔筒体上设有的重相入口连接，下进料分布器与塔筒体上设有的轻相入口连接；上进料分布器上方的塔筒体上设有轻相出口，下进料分布器下方的塔筒体上设有重相出口。


2.如权利要求1所述的一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：所述萃取单元包括上分相板、下分相板、上分隔体、下分隔体和筛筒；萃取单元以上下分相板设为上下边界；上分相板和下分相板之间设有筛筒；上分相板通过上分隔体与筛筒连接，下分相板通过下分隔体与筛筒连接；上分隔体通过筛筒与下分隔体连接形成一设有中空通道的连接体。


3.如权利要求2所述的一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：所述萃取单元中设有两个被分隔的空间；其中空间一设为上分隔体、筛筒和下分隔体组成的连接体的内部空间；空间二设为上分隔体、筛筒和下分隔体组成的连接体的外部空间；所述搅拌器设于空间一中。


4.如权利要求3所述的一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：所述萃取单元数量大于1。


5.如权利要求4所述的一种间壁式连续萃取塔，其特征在于：所述萃取单元上下依次相...

【专利技术属性】
技术研发人员：李爱民，
申请(专利权)人：李爱民，
类型：发明
国别省市：上海;31