液-液两相混合-分离的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种液-液两相混合-分离的装置，包括：位于顶部的电机(1)，连接电机的传动机构(2)，连接传动机构的转动轴(10)，连接转动轴的上轴承及轴承座(3)、以及下轴承及轴承座(15)，位于下轴承及轴承座上的机械密封(16)，内筒(14)，外筒(13)，位于内筒中的轻相堰(7)及重相堰(4)，位于外筒中的轻相收集室(8)、轻相出口(9)、重相收集室(5)、重相出口(6)、轻相进口(11)及重相进口(12)，支座(17)，位于支座底部的减振器(18)，以及位于外筒底部的底部叶片(19)。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于液-液两相混合-分离领域，涉及一种液-液两相混合-分离的 装置，该装置可用于湿法冶金、石油、化工、医药、食品、废水处理和核能等领域。
技术介绍
两相混合-分离是一种常用且重要的化工单元操作。工业上常用的设备有箱式设 备(包括传统的萃取釜、混合澄清槽)、塔式设备。混合澄清槽是依靠重力来实现两相分离的，由于其具有对相比、流速的变化适应 性较大，易于操作等优点而在工业上被广泛使用。但是其占地面积大，需要较大的厂房，所 以一次性投资较大。而且，由于混合澄清槽有很大的槽体积存量，其两相停留时间较长，这 对于热力学上或化学性质不稳定的物质的分离是一个致命的缺陷，也导致这种设备在某些 特殊场合(如需要快速分离或易乳化、难分离体系)难以适应，大大地限制了其使用范围， 同时，较长的两相停留时间和开、停车时间也造成了其分离效率低下，对工业生产产生不利 影响。塔式设备常用的是转盘塔、脉冲塔、萃取塔等。与混合澄清器相比，塔式设备有其 独特的优点，具有高空发展占地面积小，设备积存量少的特点，另外，它处理量大，密封性能 好，适用于高温高压大通量易燃易爆的环境。但是其设备较高，需要高的厂房，所以造价高； 此外，设备安装、液体输送要求也很高，易形成液泛且难于恢复正常；设备设计放大较困难， 需留较大的安全系数，不能充分发挥设备的效能，且对于无机械搅拌的萃取塔而言，还存在 传质效率低、处理能力小、不能适应两相流比很大的场合。另外，塔式设备在停车时会破坏 塔内的物料平衡，遇到经常停车和开车的操作时会很麻烦，因停车破坏了塔内的物料平衡， 浓度分配完全被打乱，再次开车又要重新建立物料平衡，浪费了时间和物料。因此，为了适应特殊的液-液分离场合，解决现有工业上两相混合-分离的难题， 本领域迫切需要开发出一种能够集混合-分离于一体，使两相混合充分，传质效率高；同时 减少设备所占面积和空间，特别适用于分离两相密度差较小、黏度大、易乳化的体系，或处 理由于时间长易失活性和易变性的物料的新型液-液两相混合-分离的装置。
技术实现思路
本技术提供了一种新颖的液-液两相混合-分离的装置，能有效地解决当前 工业上液-液两相混合-分离设备投资大、传质效率低、处理能力小以及对某些特殊场合 (如需要快速分离或易乳化、难分离体系)难以适应等难题，提高了传质效率和分离能力， 降低了投资费用，且对某些特殊场合的分离提供了一种新的途径，从而解决了现有技术中 存在的问题。本技术提供了一种液-液两相混合-分离的装置，包括位于顶部的电机，连 接电机的传动机构，连接传动机构的转动轴，连接转动轴的上轴承及轴承座、以及下轴承及 轴承座，位于下轴承及轴承座上的机械密封，内筒，外筒，位于内筒中的轻相堰、重相堰，位于外筒中的轻相收集室、轻相出口、重相收集室、重相出口、轻相进口及重相进口，支座，位 于支座底部的减振器，以及位于外筒底部的底部叶片。在一个优选的实施方式中，所述电机与转动轴之间通过联轴器连接。在另一个优选的实施方式中，所述内筒的长径比为4 1至1 1。在另一个优选的实施方式中，所述装置包括高速旋转的内筒和固定不动的外筒。在另一个优选的实施方式中，所述内筒采用双轴承支撑的形式。附图说明图1是本技术的液-液两相混合-分离的装置的结构示意图。图2是使用本技术的液-液两相混合-分离的装置的单级混合-分离的流程 示意图。图3是使用本技术的液-液两相混合-分离的装置的多级混合-分离的流程 示意图。具体实施方式本技术的专利技术人在进行了广泛而深入的研究之后发现，使用这样的液-液两 相混合-分离的装置，其中存在一个高速旋转的内筒和固定不动的外筒，两相液体分别从 装置的轻相进口和重相进口进入，经过环隙和底部叶片的充分混合，实现传质；混合液在自 吸力作用下进入高速旋转的内筒，在离心力的作用下实现两相分离。基于上述发现，本实用 新型得以完成。本技术的技术构思如下以两相密度差小、黏度大的体系为例，如果采用混合澄清槽，由于其是利用重力实 现两相的混合和分离的，所以传质效率不高，且分离时间长，分离效率低下；若采用塔式设 备，在两相密度差很小的情况下(如小于0. 05g/cm3)，就很难实现轻、重相的分离，而且塔 式设备分离时间较长，投资费用较高。再以易乳化的体系为例，混合澄清槽因为分离时间太 长基本不能够使用，而塔式设备的分离效果也很不理想。本技术提供的两相混合-分 离装置具有结构紧凑、处理能力大、运转平稳、功耗低、清洗维护方便等特点，由于离心力通 常可达重力的几百倍，所以特别适合处理两相密度差小、黏度大和易乳化的体系，如在重力 分相的分离中要求两相密度差大于0. lg/cm3，而在本装置中，两相密度差可以小至0. Olg/ cm3。一般设备对于两相密度差很大或黏度很大的体系不易混合，而本技术提供的装置 具有强大的混合功能，可使两相物流充分混合，使两相物流间很容易地进行反应或传质。而 对密度差较小或黏度大的体系，也很容易进行分离。在此设备中混合物的混合与分离是在 一个设备内几乎是同时完成，分离效果又特别好，因而可提高产品质量并增加产品产量，简 化流程，降低生产成本。本技术提供的装置具有操作弹性大、不堵塞、分离时间短、效率 高以及能够适应轻、重相含量波动等优点，可以有效地解决当前工业液-液两相混合-分离 上遇到的难题。本技术提供了一种新型液-液两相混合-分离的装置，其主要由电机、传动机 构、转动轴、上轴承及轴承座、下轴承及轴承座、机械密封、内筒、外筒、轻相堰、轻相收集室 及轻相出口、重相堰、重相收集室及重相出口、轻相进口、重相进口、支座、减振器、以及底部叶片组成。在本技术中，所述电机与主轴之间采用联轴器进行连接。在本技术中，所述内筒的长径比为4 1至1 1。在本技术中，所述内筒是高速旋转的，所述外筒是固定不动的。在本技术中，所述内筒采用双轴承支撑的形式。在本技术中，两相流体之间的传质是通过装置的环隙和底部叶片实现的。具 体地，重相(一般为水相)进入装置的重相进口，轻相(一般为有机相)进入装置的轻相 进口 ；轻相和重相经过装置的环隙进行充分的混合、实现传质，混合液在自吸力作用下进入 高速旋转的内筒；由于内筒的高速旋转，混合液在离心力的作用下分离为新的重相和轻相； 上述分离后的重相将进入装置的重相堰，然后从重相出口流出；轻相则进入轻相堰，而后从 轻相出口流出。以下结合附图对本技术作进一步的描述，但是应理解，它们仅用于说明本实 用新型而不用于限制本技术的范围。图1是本技术的液-液两相混合-分离的装置的结构示意图。如图1所示， 该装置包括位于顶部的电机1，连接电机的传动机构2，连接传动机构的转动轴10，连接转 动轴的上轴承及轴承座3、以及下轴承及轴承座15，位于下轴承及轴承座上的机械密封16， 内筒14，外筒13，位于内筒中的轻相堰7及重相堰4，位于外筒中的轻相收集室8、轻相出口 9、重相收集室5、重相出口 6、轻相进口 11及重相进口 12，支座17，位于支座底部的减振器 18，以及位于外筒底部的底部叶片19。图2是使用本技术的液-液两相混合-分离的装置的单级混合-分离的流程 示意图。如图2所示，轻、重相本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种液－液两相混合－分离的装置，其特征在于，该装置包括：位于顶部的电机（１），连接电机的传动机构（２），连接传动机构的转动轴（１０），连接转动轴的上轴承及轴承座（３）、以及下轴承及轴承座（１５），位于下轴承及轴承座上的机械密封（１６），内筒（１４），外筒（１３），位于内筒中的轻相堰（７）及重相堰（４），位于外筒中的轻相收集室（８）、轻相出口（９）、重相收集室（５）、重相出口（６）、轻相进口（１１）及重相进口（１２），支座（１７），位于支座底部的减振器（１８），以及位于外筒底部的底部叶片（１９）。

【技术特征摘要】
1.一种液-液两相混合-分离的装置，其特征在于，该装置包括位于顶部的电机(1)， 连接电机的传动机构O)，连接传动机构的转动轴(10)，连接转动轴的上轴承及轴承座 (3)、以及下轴承及轴承座(15)，位于下轴承及轴承座上的机械密封(16)，内筒(14)，外筒 (13)，位于内筒中的轻相堰(7)及重相堰(4)，位于外筒中的轻相收集室(8)、轻相出口 (9)、 重相收集室(5)、重相出口(6)、轻相进口 (11)及重...

【专利技术属性】
技术研发人员：白志山，唐康，甘仁武，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：实用新型
国别省市：31