一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置及方法，所述强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置包括依次连接的瓣式强化混合单元和萃取分离器

【技术实现步骤摘要】
一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置和方法


[0001]本专利技术属于油类污水处理的化工环保领域，具体涉及一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置和方法
。

技术介绍

[0002]在石油化工生产制造过程中，产物或者污水中常含溶解油及分散油杂质，如何有效去除这些污染物是制造提纯和污水净化中的关键性难题
。
萃取法作为目前广泛应用的方法，能够利用溶解油及分散油在不同溶剂中的溶解度差异，将其从水中转移到溶解度更大的溶剂中，再通过分离该溶剂与水，达到去除溶解油及分散油的目的
。
传统萃取设备由于萃取相和被萃相之间的混合不充分，传质面积小，效率低，且其占地面积大
、
停留时间长
。
[0003]CN112827216A
公开了一种强化液
‑
液萃取的装置和方法，通过喷射混合的方式提高了液
‑
液萃取效率，但是其混合萃取部分需要较高流速才能发挥螺旋段的旋转湍流场作用，并且变径段会提高前后压降，导致液体流经混合萃取部分时，会产生较大的压降损失
。
[0004]CN115040897A
公开了一种超声雾化液液萃取装置，该装置通过将萃取液与样品液雾化后充分混合，达到萃取目的，避免了液体发生乳化现象，但是该装置需要将两相雾化
、
冷却，耗电量大，只适用于小规模的萃取
。
[0005]CN 113082765 A
公开了一种高压萃取装置及其使用方法，利用加压及旋转流场提高萃取效率，但是该装置需要轴承驱动旋转，能耗高，且加压过程对装置的耐压安全性的要求高，不适用于萃取处理量较大的场合；

技术实现思路

[0006]针对解决现有技术中的上述问题，在不提高占地面积及能耗的基础上有效强化传质速率，提高处理能力，本专利技术提供了一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置和方法
。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，所述强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置包括依次连接的瓣式强化混合单元和萃取分离器
、
以及连设在萃取分离器和瓣式强化混合单元之间的循环泵；
[0009]所述萃取分离器包括逆流萃取腔
、
设置于逆流萃取腔上方的萃取相沉降室
、
以及设置于逆流萃取腔下方的水相沉降室；所述逆流萃取腔的内部自上而下依次设置有纤维除沫床层
、
水相均布器
、
液滴发生器
、
颗粒萃取床层
、
以及支撑层
。
[0010]根据本专利技术的优选实施例，所述纤维除沫床层位于逆流萃取腔的顶部，用于对逆流萃取腔中上浮的萃取相进行除沫，同时让萃取相中残余的少量水相聚并，从而实现萃取相的脱水分离；
[0011]所述水相均布器设置于纤维除沫床层的下方，用于对进入萃取分离器的污水进行均布后进入逆流萃取腔；
[0012]所述颗粒萃取床层位于逆流萃取腔的底部，由亲水和亲油颗粒堆叠而成，利用亲水和亲油颗粒的聚结捕获作用捕获水相中的下行的微细萃取剂液滴，同时在床层内强化溶解油和分散油的萃取；
[0013]所述液滴发生器设置于颗粒萃取床层的上方，与所述水相均布器相对，用于将萃取相分散成液滴后进入逆流萃取腔；
[0014]所述支撑层设置于颗粒萃取床层的底部，用于支撑所述颗粒萃取床层
。
[0015]进一步的，所述水相均布器包括相互连通的水相导流管和水相分布盘，所述水相导流管的前端连通所述逆流萃取腔侧壁上的污水进口，经弯折后的后端连通至所述水相分布盘；
[0016]所述水相分布盘包括沿径向分布的圆环段和用于支撑圆环段的径向支撑段；所述圆环段和径向支撑段的下表面均匀分布有若干柱状喷头
。
[0017]优选的，所述柱状喷头的高度为1～
10cm
，喷头内口径为
0.2
～
10mm。
[0018]根据本专利技术的优选实施例，所述液滴发生器包括相互连通的萃取相导流管和萃取相分布盘，所述萃取相导流管的前端连通所述逆流萃取腔侧壁上的萃取相入口，经弯折后的后端连通至所述萃取相分布盘；
[0019]所述萃取相分布盘包括沿径向分布的圆环段和用于支撑圆环段的径向支撑段；所述圆环段和径向支撑段的下表面均匀分布有若干液滴发生柱
。
[0020]根据本专利技术的优选实施例，所述液滴发生柱包括由入口至出口段依次设置的渐缩段
、
混合段
、
渐扩段和等径段，其中：
[0021]所述渐缩段的渐缩角
β
为
15
°
～
45
°
；所述混合段的外壁上均匀分布有若干柱锥口，所述柱锥口前端的锥段的锥角
θ
为
10
°
～
60
°
；所述渐扩段的渐扩角
γ
为5°
～
20
°
。
[0022]优选的，所述液滴发生柱的高度为1～
10cm
；所述液滴发生柱的等径段的内口径为
0.3
～
5mm。
[0023]根据本专利技术的优选实施例，所述颗粒萃取床层由亲水和亲油颗粒随机堆叠
。
[0024]优选的，所述亲水和亲油颗粒的堆叠比例为
1:4
～
4:1
，且所述颗粒萃取床层的孔隙率为
20
％～
90
％
。
[0025]根据本专利技术的优选实施例，所述水相沉降室的主体为柱形段，其底部设有水相出口，顶部向上形成渐缩段，以使其上端开口与所述逆流萃取腔的底部开口相匹配，且渐缩段部位开设有萃取相出口；
[0026]所述萃取相沉降室的主体同样为柱形段，其底部向下形成渐缩段，以使其底部开口与所述逆流萃取腔的上端开口相匹配，且渐缩段部位开设有萃取相出口
。
[0027]优选的，所述水相沉降室和萃取相沉降室的渐缩段渐缩角
α
为
15
°
～
60
°
。
[0028]根据本专利技术的优选实施例，所述瓣式强化混合单元包括
T
字形的喷射混合腔
、
射流顶锥喷射器和瓣式扰流混合腔，其中：
[0029]所述
T
字形的喷射混合腔的水平段的一端为水相入口，另一端为混合液出口，其竖直段为萃取相入口，所述水相入口与所述生产分离器的水相出口连接，所述混合液出口与所述瓣式扰流混合腔连接，所述射流顶锥喷射器的前端位于所述萃取相入口内，所述瓣式扰流混合腔的出口连接所述逆流萃取腔的污水入口
。
[0030]进一步的，所述射流顶锥喷射器由前端的半球段和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于，所述强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置包括依次连接的瓣式强化混合单元和萃取分离器
、
以及连设在萃取分离器和瓣式强化混合单元之间的循环泵；所述萃取分离器包括逆流萃取腔
、
设置于逆流萃取腔上方的萃取相沉降室
、
以及设置于逆流萃取腔下方的水相沉降室；所述逆流萃取腔的内部自上而下依次设置有纤维除沫床层
、
水相均布器
、
液滴发生器
、
颗粒萃取床层
、
以及支撑层
。2.
根据权利要求1所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于：所述纤维除沫床层位于逆流萃取腔的顶部，用于对逆流萃取腔中上浮的萃取相进行除沫，同时让萃取相中残余的少量水相聚并，从而实现萃取相的脱水分离；所述水相均布器设置于纤维除沫床层的下方，用于对进入萃取分离器的污水进行均布后进入逆流萃取腔；所述颗粒萃取床层位于逆流萃取腔的底部，由亲水和亲油颗粒堆叠而成，利用亲水和亲油颗粒的聚结捕获作用捕获水相中的下行的微细萃取剂液滴，同时在床层内强化溶解油和分散油的萃取；所述液滴发生器设置于颗粒萃取床层的上方，与所述水相均布器相对，用于将萃取相分散成液滴后进入逆流萃取腔；所述支撑层设置于颗粒萃取床层的底部，用于支撑所述颗粒萃取床层
。3.
根据权利要求1所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于：所述水相均布器包括相互连通的水相导流管和水相分布盘，所述水相导流管的前端连通所述逆流萃取腔侧壁上的污水进口，经弯折后的后端连通至所述水相分布盘；所述水相分布盘包括沿径向分布的圆环段和用于支撑圆环段的径向支撑段；所述圆环段和径向支撑段的下表面均匀分布有若干柱状喷头
。4.
根据权利要求3所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于，所述柱状喷头的高度为1～
10cm
，喷头内口径为
0.2
～
10mm。5.
根据权利要求1所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于：所述液滴发生器包括相互连通的萃取相导流管和萃取相分布盘，所述萃取相导流管的前端连通所述逆流萃取腔侧壁上的萃取相入口，经弯折后的后端连通至所述萃取相分布盘；所述萃取相分布盘包括沿径向分布的圆环段和用于支撑圆环段的径向支撑段；所述圆环段和径向支撑段的下表面均匀分布有若干液滴发生柱
。6.
根据权利要求5所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于，所述液滴发生柱包括由入口至出口段依次设置的渐缩段
、
混合段
、
渐扩段和等径段，其中：所述渐缩段的渐缩角
β
为
15
°
～
45
°
；所述混合段的外壁上均匀分布有若干柱锥口，所述柱锥口前端的锥段的锥角
θ
为
10
°
～
60
°
；所述渐扩段的渐扩角
γ
为5°
～
20
°
。7.
根据权利要求5或6所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于，所述液滴发生柱的高度为1～
10cm
；所述液滴发生柱的等径段的内口径为
0.3
～
5mm。8.
根据权利要求1所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于，所述颗粒萃取床层的亲水和亲油颗粒的堆叠比例为
1:4
～
4:1
，且所述颗粒萃取床层的孔隙率为
20
％～
90
％
。
9.
根据权利要求1所述的强化溶解油及分散油多级萃取分离的装置，其特征在于：所述水相沉降室的主体为柱形段，其底部设有水相出口，顶部向上形成渐缩段，以使其上端开口与所述逆流萃取腔的底部开口相匹配，且渐缩段部位开设有萃取相出口；所述萃取相沉降室的主体同样为柱形段，其底部向下形成渐缩段，以使其底部开口与所述逆流萃取腔的上端开口相匹配，且渐缩段部位开设有萃取相出口
。10.
根据权利要求9所述的强化溶解油及分散油...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢浩，吴和平，杨强，朱华曈，张乐乐，李霖，刘硕，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：